污染水体的生物修复技术进展
摘 要:随着全球范围内水体污染的加剧,近年来水体修复技术不断取得新的进展。根据国内外有关水体生物修复的文献,对水体生物修复的最新进展作了综述,并提出水体修复技术的研究与应用方向。
关键词:污染水体; 生物修复; 生物强化
1 投加菌种强化生物修复技术
向水体中投加菌种是从清除海洋石油污染开始的。受石油污染水体中可分离出高效除油菌株,这些菌株经驯化、富集、筛选、培养后可制成生物制剂用于海洋及淡水有机污染的生物修复。如从海洋中可分离出降解多环芳烃的假单胞菌属(Pseudomonas)、黄杆菌属(Flavobacterium)、莫拉氏菌属(Moraxella)、弧菌属(Ⅵrbria)、海杆菌属(Marinobacter)、解环菌属(C cz0cz口5z记“5)等多种微生物[2]。赵荫薇等[3]从石油污染的水体中分离出1O株除油菌,研究表明,单一菌剂除油率为2O ~5O ,而混合菌剂除油率可达71.4 。Numata[4 培育出一种新型微生物,该微生物可在24 h内降解30 mg/L的三氯乙烯,并且可把100mg/L的三氯乙烯降解5O ,这种菌对有机卤代化合物和芳香族化合物均有分解作用,所培育的菌种在形态学上呈球菌状和棒状。该菌主要是假单胞菌属和硝化细菌,可用于修复三氯乙烯等有机卤代化合物和芳香烃污染的水体。
最近有人[5]从阿拉伯联合酋长国某环境中分离出几株嗜热菌,这些嗜热菌在6O~8O℃范围内有最大增长速率。它们在4O℃温度下可将长链有机分子打破,最终将其分解成CO:、H:O等。研究表明,还可运用这些细菌修复温度较高的含盐水体(如阿拉伯联合酋长国的一些水库温度高达85℃ 左右)。此外,低温环境也可采用生物修复。某些嗜冷菌可在O℃甚至更低温度下生长繁殖,即使在水温很低情况下,从石油泄漏地点富集的石油降解菌也表现出了较大的修复潜力 。
近年来,随着环境生物技术的发展,基因工程菌(GEM)在污染水体修复方面愈来愈显示生命力。由于细菌具有各种各样的代谢途径,在自然界的细菌中存在着巨大的基因库。其中有些基因编码蛋白可以降解环境中的污染物。在许多情况下,这些基因的供体是在污染物附近分离得到的菌株。据报道,有些基因产物可降解含氯杀虫剂、氯苯及相关的氯酚化合物、萘、甲苯、苯胺以及其他碳氢化合物。用于降解这些污染物的基因分离自假单胞菌属(Pseudomonas)和产碱杆菌属(Alealigenes)及一些其他细菌,并已被克隆到质粒上。有些质粒可同时带有几种基因,可用来降解多种化学污染物[7]。
基因工程菌的构建,具体体现了现代生物技术的威力。GEM 大大提高了降解效率,拓展了降解范围。Lawrence P.Wackett等[8],在一个单一假单胞菌株中组合七个基因编码二个多组分加氧酶,构建基因工程菌,用于降解多卤代化合物,取得很好效果。
2 添加营养物激活剂或无毒表面活性剂强化水体修复
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