污染水體的生物修復技術進展
摘 要:隨著全球范圍內水體污染的加劇,近年來水體修復技術不斷取得新的進展。根據國內外有關水體生物修復的文獻,對水體生物修復的最新進展作了綜述,并提出水體修復技術的研究與應用方向。
關鍵詞:污染水體; 生物修復; 生物強化
1 投加菌種強化生物修復技術
向水體中投加菌種是從清除海洋石油污染開始的。受石油污染水體中可分離出高效除油菌株,這些菌株經馴化、富集、篩選、培養后可制成生物制劑用于海洋及淡水有機污染的生物修復。如從海洋中可分離出降解多環芳烴的假單胞菌屬(Pseudomonas)、黃桿菌屬(Flavobacterium)、莫拉氏菌屬(Moraxella)、弧菌屬(Ⅵrbria)、海桿菌屬(Marinobacter)、解環菌屬(C cz0cz口5z記“5)等多種微生物[2]。趙蔭薇等[3]從石油污染的水體中分離出1O株除油菌,研究表明,單一菌劑除油率為2O ~5O ,而混合菌劑除油率可達71.4 。Numata[4 培育出一種新型微生物,該微生物可在24 h內降解30 mg/L的三氯乙烯,并且可把100mg/L的三氯乙烯降解5O ,這種菌對有機鹵代化合物和芳香族化合物均有分解作用,所培育的菌種在形態學上呈球菌狀和棒狀。該菌主要是假單胞菌屬和硝化細菌,可用于修復三氯乙烯等有機鹵代化合物和芳香烴污染的水體。
最近有人[5]從阿拉伯聯合酋長國某環境中分離出幾株嗜熱菌,這些嗜熱菌在6O~8O℃范圍內有最大增長速率。它們在4O℃溫度下可將長鏈有機分子打破,最終將其分解成CO:、H:O等。研究表明,還可運用這些細菌修復溫度較高的含鹽水體(如阿拉伯聯合酋長國的一些水庫溫度高達85℃ 左右)。此外,低溫環境也可采用生物修復。某些嗜冷菌可在O℃甚至更低溫度下生長繁殖,即使在水溫很低情況下,從石油泄漏地點富集的石油降解菌也表現出了較大的修復潛力 。
近年來,隨著環境生物技術的發展,基因工程菌(GEM)在污染水體修復方面愈來愈顯示生命力。由于細菌具有各種各樣的代謝途徑,在自然界的細菌中存在著巨大的基因庫。其中有些基因編碼蛋白可以降解環境中的污染物。在許多情況下,這些基因的供體是在污染物附近分離得到的菌株。據報道,有些基因產物可降解含氯殺蟲劑、氯苯及相關的氯酚化合物、萘、甲苯、苯胺以及其他碳氫化合物。用于降解這些污染物的基因分離自假單胞菌屬(Pseudomonas)和產堿桿菌屬(Alealigenes)及一些其他細菌,并已被克隆到質粒上。有些質粒可同時帶有幾種基因,可用來降解多種化學污染物[7]。
基因工程菌的構建,具體體現了現代生物技術的威力。GEM 大大提高了降解效率,拓展了降解范圍。Lawrence P.Wackett等[8],在一個單一假單胞菌株中組合七個基因編碼二個多組分加氧酶,構建基因工程菌,用于降解多鹵代化合物,取得很好效果。
2 添加營養物激活劑或無毒表面活性劑強化水體修復
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