胁迫条件下极端微生物修复石油烃污染土壤研究进展

胁迫条件下极端微生物修复石油烃污染土壤研究进展

论文摘要

嗜冷菌、嗜盐菌、耐重金属菌、耐重油菌等极端微生物广泛存在于极地高寒、盐碱地以及存在重金属、重油等污染的毒性污染土壤中,是胁迫条件下石油烃降解与转化的重要微生物资源。文章从适应机制、降解机理、降解特性、修复实践等角度出发,综述了低温、盐碱、重金属、重油等不同胁迫条件下的石油烃污染土壤微生物修复进展。在石油烃降解机理方面,微生物细胞与油滴的附着机制尚不清楚,而生物表面活性剂的产生和作用机制已经得到了很好的研究。嗜冷菌的适冷机制与细胞膜脂类组成、冷激蛋白、冷适应蛋白、嗜冷酶、能量代谢等有关,低温(15℃)时石油烃降解效率可达70%以上。嗜盐菌具备细胞外被隔离机制和离子反向运输机制,能产生渗透压调节剂、具有独特的渗透压平衡方式,NaCl浓度为30g·L-1时石油烃的降解效率可达60%以上。石油烃降解菌对重金属的耐受机制包括生物吸附、细胞内积累、酶催化转化、生物浸出和生物矿化、氧化还原反应等过程,会影响土壤中重金属的迁移率和生物有效性,提高作物的产量和对重金属的富集。微生物吸收重油的机制包括界面张力降低、选择性堵塞、粘度降低、生物降解和润湿性改变等,对重质原油的总体降解率可达70%以上,但是对其中沥青质单一组分的历史最高生物降解率仅为48%。利用极端微生物修复极端、胁迫条件下的石油污染土壤,应加强菌种培育、未明机制探索、重油组分(沥青质和树脂)降解、风险评估、修复工艺参数优化及推广应用等工作。

论文目录

  • 1 低温胁迫条件下石油烃污染土壤的微生物修复
  •   1.1 嗜低温微生物的冷适机制
  •   1.2 嗜低温微生物的石油烃降解机理
  •     1.2.1 常温条件下的石油烃降解机理
  •     1.2.2 低温条件下的石油烃降解机理
  •   1.3 嗜低温微生物对不同组分石油烃的降解特性
  •   1.4 低温胁迫条件下生物强化/刺激修复石油烃污染土壤
  • 2 盐碱胁迫条件下石油烃污染土壤的微生物修复
  •   2.1 嗜盐碱微生物的适盐碱机制
  •   2.2 嗜盐碱微生物的石油烃降解机理
  •   2.3 嗜盐碱微生物对不同组分石油烃的降解特性
  •   2.4 盐碱胁迫条件下生物强化/刺激修复石油烃污染土壤
  • 3 重金属胁迫条件下石油烃污染土壤的微生物修复
  •   3.1 石油烃降解菌的重金属适应机制
  •   3.2 重金属胁迫条件下石油烃降解菌的微生物作用机理
  •   3.3 重金属胁迫条件下石油烃降解菌的微生物作用特性
  •   3.4 重金属胁迫条件下生物强化/刺激修复石油烃污染土壤
  • 4 重质原油胁迫条件下石油污染土壤的微生物修复
  •   4.1 重质原油胁迫条件下的微生物适应机制
  •   4.2 重质原油胁迫条件下的微生物降解机理
  •   4.3 重质原油胁迫条件下的微生物降解特性与修复效果
  • 5 结论及展望
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 桑义敏,艾贤军,王曙光,朱玲,梁存珍,刘婧,孔欣然

    关键词: 胁迫条件,极端微生物,石油烃污染土壤,微生物修复

    来源: 生态环境学报 2019年06期

    年度: 2019

    分类: 农业科技,工程科技Ⅰ辑,基础科学

    专业: 生物学,环境科学与资源利用

    单位: 北京石油化工学院环境工程系,北京化工大学环境科学与工程系

    基金: 国家重点研发计划重点专项资助项目(2018YFC1802100)

    分类号: X53;X172

    DOI: 10.16258/j.cnki.1674-5906.2019.06.024

    页码: 1272-1284

    总页数: 13

    文件大小: 1488K

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