难降解有机物对白腐真菌P450的诱导及P450的作用

实验考察了多环芳烃和氯酚类化合物对黄孢原毛平革菌P450的诱导作用及其P450对生物降解的影响.结果表明,萘、菲、2,4-二氯酚、五氯酚能够诱导该真菌P450,使微粒体P450比浓度达到37～137pmol/mg.在营养限制条件下,菲诱导的P450是营养丰富条件的5.7倍;P450抑制剂的作用使萘、菲、芘、2,4-二氯酚的降解效率下降36%～100%,但是对2,4,6-三氯酚和五氯酚的降解未产生影响.在营养丰富条件下,P450抑制剂的作用使萘、菲、芘、2,4,6-三氯酚的降解效率下降47%～100%,使五氯酚的降解效率增大57%,但对2,4-二氯酚的降解未产生影响.

原位光谱法检测白腐真菌P450的诱导及其降解功能

利用诱导-原位光谱分析法,对黄孢原毛平革菌中的微粒体P450在蛋白质水平上进行原位直接检测和表征,研究结果表明,正己烷、苯甲酸、萘和五氯酚对黄孢原毛平革菌P450酶系均有不同程度的诱导作用,在合适的诱导剂量和诱导条件下,对黄孢原毛平革菌P450的诱导量分别达到未诱导时的7.5,5.6,3.1和3.5倍.其中五氯酚对真菌P450酶系的诱导现象尚未见报道.在不同的培养条件下测定了苯甲酸与P450的底物结合光谱,并检测出微粒体酶液中依赖NADPH的苯甲酸降解活性,证实了降解苯甲酸的P450基因在黄孢原毛平革菌中能够顺利合成并表现出明显的催化活性,抑制剂实验结果表明,除了P450的催化降解途径以外,白腐真菌中还存在其它的苯甲酸降解途径.

我国居民暴露参数特征及其对风险评估的影响

为了系统完整地反映我国暴露参数的特点，通过整理文献总结了我国暴露参数的取值范围；并参考《中国污染场地风险评估技术导则（征求意见稿）》分析了暴露参数的取值对土壤暴露量的影响。研究表明：（1）我国成人和儿童（O～12岁）体重分别为42．1～71．6kg、5．35—38．15kg；成人和儿童土壤摄人量分别为40-300mg／d、20～200mg／d；建筑工人可达到400mg／d，扬尘天气下可达到1000mg／d；成人和儿童暴露皮肤面积分别为760～5700cm2,320～3053cm2；成人、儿童呼吸速率分别为6．24～114m3／d、2～34．32m2／d，与《导则》推荐值差异很大。（2）采用《导则》推荐值，儿童经口摄入、经皮肤接触、经呼吸的土壤暴露量值比实际分别最大低估3．6倍、最大高估4．2倍、最大高估1．8倍。参数取值对风险的结果影响较大，有必要在污染场地风险评估中进行概率风险分析。

暴露参数对苯污染场地健康风险评价的影响

由于工业活动的影响,工业废弃场地再开发往往会给公众健康带来许多风险,因此受到各国政府的关注。文章以某化工污染场地中挥发性有机物苯的环境风险评价为例,利用基于蒙特卡罗概率性风险评估的方法分析了我国居民暴露参数对苯污染场地环境风险评价结果的影响。研究结果表明：某苯污染场地的致癌风险值为6.42E-07-8.98E-06,非致癌风险值为6.48E-04-2.03E-01之间;室内吸入蒸汽途径、土壤摄入途径是健康风险的主要途径;参数不确定性分析表明土壤摄入量、暴露周期、室内暴露频率为敏感参数,其相关系数分别为0.084 2、0.711和0.177。因此,在该污染场地风险评估中,有必要重点获取敏感参数取值使场地风险评估结果更准确、可靠。另外,有必要加强暴露参数的调查研究,建立适合中国人群的暴露参数资料库。

脱氯对降低消毒污水致生物毒性的作用

选取亚硫酸钠为脱氯剂,利用发光细菌法考察了脱氯作用对降低由余氯引起的生物毒性的效果。结果表明,经氯化消毒后污水的生物毒性明显增强,这主要是由消毒副产物引起的;投加脱氯剂可减小甚至消除由副产物引起的急性毒性,其最可能原因是脱氯剂与一部分副产物反应而生成了毒性较小甚至没有毒性的物质。

污水氯化/脱氯消毒副产物的生物毒性

利用发光细菌法考察了氯化/脱氯消毒后污水的生物毒性及余氯形态、氨氮浓度和有机物含量等对消毒后污水生物毒性的影响。研究发现,经氯化/脱氯消毒后污水的生物毒性显著增强;当余氯呈化合态时污水的生物毒性随投氯量的增大而增强,污水对发光细菌的发光抑制率与投氯量的对数有较好的线性关系;当余氯呈游离态时,污水的生物毒性随投氯量的变化出现了峰值,继续增大投氯量后生物毒性有所减小;氨氮有削弱消毒后污水生物毒性的倾向,而有机物则有增强消毒后污水生物毒性的倾向。

1,2,4-三氯苯双加氧酶和脱氢酶基因克隆与序列分析

通过Pseudomonas nitroreducensJ5-1对不同氯苯类底物的降解实验,发现其降解能力大小顺序为：1,2,4-三氯苯〉1,3-二氯苯〉1,2-二氯苯〉氯苯,与已报道的1,2,4-三氯苯降解菌株在底物利用的特性方面存在差异.采用PCR技术从J5-1中扩增获得氯苯降解过程中的关键酶——氯苯双加氧酶和脱氢酶的基因序列,分别命名为tcbA和tcbB,序列比对发现其与Burkholderia sp.PS12的氯苯双加氧酶和脱氢酶的基因序列同源性最高.通过J5-1的氯苯双加氧酶α亚基（TcbAa）与PS12的氯苯双加氧酶α亚基（TecA1）的氨基酸序列比对发现,在307-310位置有连续4个氨基酸残基的差异（I307L、M308TI、309V、Q310E）,这可能是造成2株菌对1,2,4,5-四氯苯降解偏好性差异的原因.此外,通过催化芳香化合物降解的双加氧酶α亚基的系统进化分析,认为TcbAa属于甲苯/联苯亚科,且与多取代氯苯双加氧酶α亚基的同源性最大.

污水水质对消毒产生急性毒性的影响

利用发光细菌法考察了氯化/脱氯消毒过程中污水水质对消毒产生急性毒性的影响。研究发现,为准确客观地作出评价,首先应将不同加氯方式分开考虑;作为有毒副产物前体有机物的表征指标,UV254优于DOC,而DOC又优于COD;UV254值与有毒副产物前体物数量具有较好的相关性;在温度为20℃、消毒时间为30min、pH值为7.0的标准消毒条件下,当有效氯投量为10和50mg/L时,可以预测出峰点前加氯消毒后污水急性毒性增量(以Zn2+浓度表示)。

白腐真菌降解五氯酚的初步研究

研究了白腐真菌黄孢原毛平革菌在不同营养条件下对五氯酚的降解.采用土豆葡萄糖液体培养基,接种后第2天投加PCP,在胞外木质素降解酶活性极低的真菌反应体系中,五氯酚能够有效降解,4d内10mg·l-1五氯酚降解率达到98%;采用高氮培养基,接种后第6天投加五氯酚,在胞外木质素酶含量极低的真菌反应体系和不含胞外酶的菌丝体反应体系中,五氯酚均能有效降解,1d内降解率分别达到56%和22%;采用低氮培养基,接种后第6天投加五氯酚,在胞外木质素酶含量较高的真菌反应体系、胞外酶液反应体系和不含胞外酶的菌丝体反应体系中,五氯酚均能有效降解,1d内降解率分别达到86%,17%和46%.结果表明,黄孢原毛平革菌在非木质素降解条件下,依赖胞内酶能有效地降解PCP;在木质素降解条件下依赖胞外木质素降解酶和胞内酶降解五氯酚,降解效率高于非木质素降解条件.

黄孢原毛平革菌P450对难降解有机物降解的研究现状

难降解有机物由于具有极大的环境危害,已成为环境保护的一大难题。其降解的主要研究方向是依靠微生物的降解功能。黄孢原毛平革菌(P.C.菌)是研究异源物质代谢最广泛的白腐真菌。目前的研究主要集中在胞外木质过氧化物酶和锰过氧化物酶,而对胞内细胞色素P450降解功能的研究还很少。

嗜盐菌群对菲的降解及萘双加氧酶基因的表达规律

从胜利油田富集了一个能够降解多环芳烃的嗜盐菌群,通过克隆文库技术解析了菌群萘双加氧酶(ndo)基因的多样性.结果表明,该嗜盐菌群有6种ndo基因型,其中3种主要基因型(占总克隆子92.7%)与经典nah-like基因的相似度为89%.采用real-time RT-PCR等技术分析了不同盐度下菲降解过程中ndo基因的表达量、降解速率、生长曲线以及菲的生物可利用度,探索了菌群对菲的降解及ndo基因的表达规律.结果表明,当盐度由10%升高到20%,菌群完全降解100mg/L菲的时间从6d延长到9d,菌群生长的迟滞期由1d延长为3d.溶解菲的浓度在菌群生长过程中呈增加的趋势.Ndo基因的表达量在降解过程中呈先降低后随溶解菲浓度升高而升高的趋势,表明高浓度菲在初始阶段可能抑制ndo基因的表达.单因素方差分析(n=3,P>0.05)表明溶解菲浓度在10%和20%盐度下没有显著差异,表明一定范围的盐度不会影响菌群降解过程中菲的溶解度.菌群ndo基因的相对表达量在10%盐度下较在20%盐度下高,说明盐度对嗜盐菌群功能基因的表达具有抑制作用.

多种生态修复植物和人工载体对城市河流水质净化效果比较研究

以聚草、圆币草等7种植物和生物栅、人工水草2种人工载体为研究对象,通过实验室模拟比较它们对河水中COD、氮和磷等污染物的去除效果。结果表明,生物栅和人工水草在去除水体中COD和氮污染物方面较传统的修复植物有更大的优势,而植物对磷的去除效果更好。针对重点使用的生物修复材料,开展了收割和充氧条件下对聚草和圆币草以及生物栅去除氮磷能力强化效果实验,结果表明收割能明显提高修复植物氮磷的去除量,聚草和圆币草在收割条件下去除氮磷的总和达114.7 g/(m^2·a);充氧能够增强植物和生物栅的去除氮磷的能力,聚草对总氮的去除量为77.42 g/(m^2·a),远远高于圆币草的33.48 g/(m^2·a)和生物栅的14.22 g/(m^2·a),聚草对总磷的净化能力为3.05 g/(m^2·a),略高于聚草圆币草的2.83 g/(m^2·a),远大于生物栅的0.63 g/(m^2·a)。

固定化GEM/CAS串联工艺强化处理阿特拉津废水

考察了固定化基因工程菌强化处理（GEM）/传统活性污泥处理（CAS）串联工艺对阿特拉津废水的处理效果,水力停留时间（HRT）对处理效果的影响,基因工程菌的生长和流失情况.结果表明,当HRT为4-24 h,阿特拉津初始浓度为20 mg/L,以实际生活污水为碳源时,串联工艺均可以实现对高浓度高负荷的阿特拉津生物强化处理.水力停留时间为24 h时,固定化细胞反应器（串联工艺A段）的处理效果最好,阿特拉津平均去除率为96.64%,出水浓度为0.56 mg/L.水力停留时间为12、8和4 h时,平均去除率分别为88.59%8、9.79%、88.61%.反应器在以上4个HRT时,COD平均去除率分别为72.76%、64.59%、66.16%和65.84%.在整个反应过程中,没有出现大量工程菌流失的现象,同时在固定化颗粒的表面以及浅层均观察到了大量工程菌菌体,固定化颗粒的表面还出现了生物膜和菌胶团,反应结束时,颗粒形态完好,强度满足本工艺条件下长期使用的需求.

平原地区城市内河调水增氧与曝气增氧的比较

为了解决平原地区城市内河溶解氧过低问题,在数学模型推演的基础上,以常州市典型内河为例进行计算,比较调水增氧与曝气增氧的效果和成本差异,为投资与管理决策提供技术支撑。分析结果表明,在平原地区城市内河,调水增氧与曝气增氧的效果与成本主要受上游可调入河水溶解氧水平、河道自由流量、调水水泵动力效率、曝气设备增氧动力效率等因素影响。当上游河道溶解氧水平较高、河道自由流量较小时,调水增氧较为适宜,否则应考虑采取曝气增氧。在常州市内河河道,曝气增氧的溶解氧达标率、运行电耗和总体成本等指标均优于调水增氧,是更为适宜的河道增氧方式。

城市河道水体生态修复实践现状及进展

本文综述了目前国内外研究及应用中常见的城市河道水体生态修复技术现状,主要介绍了微生物修复、水生植物净化、河道曝气、人工湿地、生物膜、生物操纵、氧化塘等7类修复技术,描述了各类修复技术的基本理论方法、技术特点以及研究进展与应用实践。

白腐真菌细胞色素P450的诱导及检测方法研究

以CO结合差光谱为基本检测法,研究了白腐真菌黄孢原毛平革菌中细胞色素P450的诱导和适宜的分离检测方法.结果表明,正己烷对该真菌P450有显著的诱导作用,P450诱导量受正己烷浓度和诱导时间的影响,每小时投加正己烷2μL/mL、诱导6 h可使该真菌微粒体P450比浓度高达140-160 pmol/mg.在此基础上,本研究优化了分离P450时破碎细胞的方法以及光谱法检测P450的条件.破碎细胞时,采用高速分散结合玻璃研磨,比采用玻璃研磨、超声破碎和珠磨等方法分离的微粒体P450含量高1-5倍,是更为适宜的破碎方法.检测CO结合差光谱时,通气和还原条件对P450检测值有显著影响,较适宜的条件为：样品池和对照池分别通入等量的CO和N2,通气流量为3 mL/min（300μL样本）,通气时间40 s;通气后投加还原剂低亚硫酸钠,投加浓度为0.4 mol/L.

曝气/混凝/双微滤工艺处理重污染河道水研究

城市滞留型河道水体多属于高浊度、难降解的黑臭水体。通过实验室模拟混彬双微滤组合工艺对重污染河道水体进行净化试验，结果表明，当PAC投加量为20mg／L时，其过滤通量较高并接近于原水，水质净化效果也明显强于直接过滤和絮凝／过滤。依据前期研究成果制造了采用曝气／混凝／双微滤组合工艺的一体化移动式净水设备，并对城市重污染河道进行中试研究，短时间内改善了多项水质指标：DO由0．28mg／L升至9mg／L，透明度由35．3cm升至83．4cm，对COD、TN、TP和浊度的平均去除率分别为61．5％、52．5％、63．2％和81．8％，水体黑臭现象得到缓解。该净化设备单位容积处理量达到180～220m^3／（d·m^3），水处理成本在1．37～2．78元／m^3左右，符合低成本处理要求，并且其机动性能强，应用前景广阔。