土壤低浓度PAHs胁迫下赤子爱胜蚓差异表达基因初步筛选

为探索土壤低浓度多环芳烃污染的生态毒性及其对土壤生物的致毒机理，本论文初步研究了菲、芘、荧蒽和苯并[a]芘等四种多环芳烃人工土壤污染在0.1mg.kg-1~10.0mg.kg-1浓度水平对赤子爱胜蚓（Eisenia fetida）产卵量、体重变化、排卵激素annetocin基因和翻译控制肿瘤蛋白（translationally controlled tumor protein, TCTP）转录水平的影响，发现在相同的低浓度水平下，只有苯并[a]芘对蚯蚓annetocin前体基因和TCTP基因的表达有显著影响，故其对生物体的生殖风险和致癌风险可能最大。另一方面，低浓度苯并[a]芘对蚯蚓体重和产茧量并无显著影响，这表明基因表达水平作为污染生态监测指标比宏观观测指标更灵敏。 为进一步研究土壤PAHs污染的生态毒性效应，在上述研究基础上，我们采用SSH-PCR的方法构建了人工土壤1.0mg.kg-1苯并[a]芘胁迫下的蚯蚓与对照组蚯蚓之间的消减cDNA文库，随机挑取上调文库301个克隆及下调文库283个克隆进行测序，与NCBI蛋白数据库比对结果表明，其中有391个克隆与已知的75种蛋白质基因显著匹配（期望值< 10-5），其余克隆匹配不显著（期望值> 10-5）或找不到匹配蛋白。显著匹配的基因序列包括：一相解毒酶细胞色素P450，二相解毒酶谷胱甘肽硫转移酶，蛋白质合成所需的核糖体蛋白亚基，参与新合成肽链折叠的热休克蛋白，线粒体基因组编码的呼吸链复合酶体亚基，过氧化物还原蛋白，铁蛋白，钙结合蛋白，半胱氨酸蛋白酶等。表明低浓度苯并[a]芘胁迫引起蚯蚓的生理变化是非常复杂的，涉及污染物降解与解毒、抗氧化保护、能量代谢、蛋白质合成、金属离子调节与蛋白质降解等过程。 Real-time PCR检测验证消减文库中部分差异基因对不同剂量BaP胁迫响应结果表明，各检验基因序列受1.0 mg∙kg-1 BaP 胁迫影响均与消减结果一致，且影响程度均高于0.1 mg∙kg-1浓度水平的BaP；其中，在0.1 mg∙kg-1 BaP胁迫下，过氧化物还原酶PRDX和类似Cyp2R1的P450基因表达未见明显变化。其余的HSP70、HSP90、rpL10、COXⅡ、SCBP、Ferritin等基因在0.1 mg∙kg-1 BaP胁迫组蚯蚓中均有检测到预期表达变化，说明虽然从消减文库中获得的基因在一定的污染物浓度范围内均表现浓度效应，但各个基因对污染物的响应浓度不尽相同。 Real-time PCR检测消减文库中部分差异基因对不同PAHs胁迫响应结果表明，1.0 mg∙kg-1 浓度水平的荧蒽、菲、芘和苯并[a]芘对差异表达基因的影响不尽相同，主要有以下三种情况：(1)广谱响应型：蚯蚓线粒体编码的亚基COXⅡ、可溶性钙结合蛋白、铁蛋白等基因对荧蒽、菲、芘及苯并[a]芘的胁迫均有相似的响应；(2)随芳烃环数而变化型：热休克蛋白HSP70和过氧化物还原酶PRDX表现出响应程度随胁迫多环芳烃的环数增加而提高的现象；(3)仅在苯并[a]芘中有响应型：核糖体蛋白亚基L10和细胞色素P450（类似Cyp2R1）基因，在1.0 mg∙kg-1浓度条件下，它们仅受BaP诱导表达，而芘、菲和荧蒽却没有显示诱导作用。 上述结果表明，在土壤中的低浓度的多环芳烃污染胁迫对蚯蚓的影响是多方面的，这些影响至少涉及能量代谢、污染物降解与解毒、蛋白质合成与修复、信号转导、细胞凋亡、排卵生殖、个体发育等多方面的生理功能。目前蚯蚓基因组还未有完整测序，本文论述的多个差异表达基因是首次在蚯蚓中发现的，这些新发现的基因序列在为低浓度PAHs的生态毒性机理研究提供依据的同时，也为以蚯蚓为模式生物的土壤污染生物监测提供了备选的生物分子标记。另一方面，由于蚯蚓基因组未完整测序，本研究构建的消减文库中仍不少未知功能基因，其功能与调控有待进一步研究。

苯并（a）芘的微生物降解及其酶蛋白应答研究

本文以苯并(a)芘为目标污染物，探讨了母体化合物BaP及其次生代谢产物的连续降解的方法、降解过程和微生物的酶蛋白应答，并运用种子（小麦、白菜和萝卜）根伸长生长实验，考查了BaP的不同降解时期次生代谢产物造成的复合污染整体效应，旨在探讨BaP及其次生代谢产物的降解影响因素，减少其环境累积，为BaP污染环境的全面修复提供实验依据和理论基础。 在实验条件下，运用HPLC鉴定出真菌FZSY-1降解BaP的同时生成了三个次生代谢产物BP1,6-quinone, BP7,8-diol 和 3-OHBP；同时鉴定出真菌FZSY-2降解BaP的同时生成了两个代谢产物BP1,6-quinone 和 3-OHBP。 驯化微生物与氧化剂（KMnO4）的耦合降解系统对BaP及其代谢产物的连续降解效果好于单纯微生物降解。三个次生代谢产物中，BP1,6-quinone在环境中最易累积。同时提出了微生物与氧化剂协同的作用可以有效促进环境中持久有机污染物（尤其是高浓度，小面积污染）的连续降解。对于FZSY-1与氧化剂（KMnO4）耦合降解BaP，在TW80存在下，与对照（未加TW80）相比，在降解的前期（3天取样），BaP及其代谢产物的降解相对滞后；而在降解的后期（12天取样），BaP及其代谢产物的降解高于对照。 在不同BaP浓度下，检测了四种酶，C120、C230、CAT和PPO。三株细菌的CAT酶活与BaP的浓度无关；三株细菌的C230酶活都比较高；三株细菌的PPO酶活均较低。加入共代谢底物(琥珀酸钠)后，与对照(未加入共代谢底物)相比，C120、C230酶活明显提高。 以BaP以及FZSY-1（BZSY-2）降解BaP不同时期的复合降解产物（BaP，M6，M12，CK）为目标污染物，它们对小麦种子根伸长的抑制作用顺序为：M6﹥BaP﹥M12﹥CK。BaP，M6，M12，CK对白菜和萝卜种子根伸长的抑制作用顺序和小麦相同；同一目标污染物（M6）对这几种供试种子（小麦、白菜和萝卜）根伸长的抑制作用顺序为小麦﹥白菜﹥萝卜；三种植物种子根伸长抑制作用均表现为：真菌的M6﹥细菌的M6，真菌的M12﹥细菌的M12。

微生物固定化方法修复多环芳烃污染土壤

针对传统游离微生物修复技术的缺点和弊端，提出了采用固定化微生物技术修复受多环芳烃污染的非流体介质的新课题。本文筛选出2株高效降解菌，并进行了固定化载体筛选，优化并确定了3种固定化工艺。通过实验室模拟实验，考察了固定化菌对PAHs污染非流体介质的修复能力，最后通过扫描电子显微镜（SEM）分析，对固定化微环境强化修复机制进行了初步探讨。 细菌芽孢杆菌（Bacillus sp.，SB02）和真菌毛霉（Mucor sp.，SF06）对土壤中的Pyr、BaP降解率高，降解速率快，为高效降解微生物。 碱化后的泥炭土适宜作为细菌固定化载体；玉米芯适宜作为真菌固定化载体；改性后蛭石适宜作为混合菌固定化载体。这些载体来源广泛，成本低廉，工艺简单，安全无毒。 将固定化菌应用于Pyr、BaP污染土壤的修复，考察了初始接种量、环境温度、土壤含水量对固定化菌降解Pyr、BaP的影响，固定化菌对不同系列浓度Pyr、BaP的降解，以及固定化菌在不灭菌土壤中对Pyr、BaP的降解，表明固定化菌对土壤中Pyr和BaP的降解率均高出游离菌20%，固定化混和菌降解效果最好，其次是固定化真菌，再次是固定化细菌。 SEM分析了固定化颗粒的微观结构和微生物在颗粒内部的形态变化，结果表明颗粒内部丰富的疏松多孔结构和巨大的比表面积为微生物提供了适宜的生存空间，使吸附固定化成为可能。 固定化菌对沈抚灌区PAHs污染土壤修复效果非常理想，经过6个月，土壤中总PAHs的去除率达70.3%，高于游离菌。

土壤中PAHs的光催化降解动力学及机制研究

本文以土壤为介质，以三环的菲（Phe）、四环的芘（Pyr）和五环的苯并[a]芘（BaP）为目标污染物，研究了紫外灯照射下土壤中多环芳烃（PAHs）的降解，并以半导体纳米TiO2和Fe2O3为催化剂研究了土壤中PAHs的催化降解，对光降解及光催化降解的动力学进行了研究，在室内条件下考察了土壤条件和环境因子对光降解及光催化降解PAHs的影响；研究了太阳光照条件下土壤pH值对光降解和催化降解的影响和腐殖酸对光降解的影响；初步探讨了纳米TiO2催化光降解土壤中PAHs的机制。 研究结果表明：土壤中PAHs的紫外光降解符合一级动力学模型，土壤中PAHs光降解与土壤厚度呈显著负相关，土壤粒径对紫外光解PAHs有显著影响，温度从20 ℃升高到30 ℃，光解速率逐渐增加，在PAHs污染土壤的光降解中腐殖酸起敏化作用，随着紫外辐射强度的增加，光降解速率加快。 纳米TiO2和Fe2O3均能促进土壤中PAHs的紫外光降解，PAHs光催化降解符合一级动力学模型，在酸性和碱性土壤条件下，光催化降解PAHs的速率均高于中性，在不同光质条件下，TiO2 、Fe2O3催化光降解PAHs的速率发生变化，随着紫外辐射强度的增加，光催化降解速率常数增加，半衰期减少；腐殖酸促进TiO2 、Fe2O3催化土壤中PAHs的光降解，腐殖酸在这个过程中起着敏化作用。 在太阳光照射下酸性和碱性土壤中PAHs的降解快于中性，PAHs污染土壤中在加入腐殖酸后光降解速率加快，在酸性条件下催化降解最快，在碱性和中性条件下相差不大。 土壤中PAHs存在着PAH的光致电离、电子向O2的转移的两种降解途径；在有催化剂TiO2条件下，由于催化剂在光照后形成的电子-空穴能够氧化还原污染物，PAH的光致电离、电子向O2的转移的引起的降解，共同促进了土壤中PAHs的光催化降解。

植物与微生物联合修复多环芳烃污染土壤及机理研究

本文以多环芳烃污染土壤为研究对象，以菲（Phe）、芘（Pyr）和苯并[a]芘（BaP）为目标污染物，以建立生态、经济、高效污染土壤修复技术为目标，在研究植物与微生物联合修复多环芳烃污染土壤效果的基础上，重点研究了植物与微生物联合修复污染土壤过程中多环芳烃的去除机制。 研究结果表明：种植苜蓿和黑麦草能够促进土壤中多环芳烃的去除，提高土壤中多环芳烃的去除率。植物根际土壤中多环芳烃的去除速度快于于非根际土壤。在植物与高效降解菌联合作用过程中，植物的存在强化了菌剂对土壤中多环芳烃的去除作用。苜蓿和黑麦草与高效降解菌的联合作用使菲、芘和苯并[a]芘去除率分别比对照土壤提高了26.64%、30.41%、32.04%和26.93%、27.43%、30.15%。 植物根和茎叶中菲、芘和苯并[a]芘的含量与土壤污染物浓度正相关，但其吸收积累作用对土壤中多环芳烃去除的贡献率小于0.34%。植物对土壤多环芳烃污染的修复作用主要源于植物生长显著提高了根际微生物的降解活性。 植物根际微生物的数量和土壤酶活性显著高于非根际土壤。植物根系的存在提高了土壤中微生物的数量和酶活性，从而提高了土壤中PAHs的去除率。这是根际土壤中多环芳烃去除的主要机制。 模拟根际修复，研究了添加根系分泌物对土壤中芘降解的影响。添加20mg/kg根系分泌物土壤中细菌数量为未添加根系分泌物土壤的19.43-36.29倍，真菌为3.05-6.60倍，土壤中芘的半衰期比未添加根系分泌物处理减少10.91天。植物根系分泌物是影响根际修复的一个重要原因。

土壤中苯并（a）芘、壬基酚的生态毒理效应

仅以污染物浓度定义土壤污染并评价其潜在风险，缺乏对其生态毒性效应的综合考虑，不能反映土壤污染对生物及人体健康的潜在危害。传统的生态毒理研究仅局限于依据宏观生理指标，如半致死剂量，产茧量等，这些指标对环境浓度（亚致死浓度）土壤污染的响应较差甚至不响应，无法应用于环境浓度的污染土壤诊断。土壤生物微观生理、生化指标，作为一种较为敏感的土壤生态毒理效应及毒性诊断手段，近几年来成为研究热点。 本文以赤子爱胜蚓（Eisenia fetida）为供试生物，草甸棕壤为供试土壤，以国际标准组织（International Standard Organization-ISO）方法指南为参考，以蚯蚓微粒体细胞色素P450含量、抗氧化酶系（超氧化物歧化酶-SOD、过氧化氢酶-CAT和过氧化物酶-POD）和谷胱甘肽转移酶（GST）活性为指标，进行了的典型多环芳烃污染物-苯并（a）芘和内泌干扰物-壬基酚在土壤中暴露的动态量效关系研究，试验浓度范围为0.1-2 mg•kg -1。 研究结果如下：1）苯并（a）芘与细胞色素P450含量具有动态响应关系。总体上，诱导效应明显，诱导时间对P450活性影响显著（P<0.05）；2）在试验浓度范围（0.1-2 mg•kg-1）内， GST对试验浓度的BaP未产生生态毒性响应；3）CAT 和POD酶活性对低浓度的BaP暴露响应具有延时性（即第7d开始响应）和阶段性（即第7d前无明显响应、第7d后响应消失）特征；4） 在BaP胁迫下，蚯蚓体内SOD产生明显响应，苯并（a）芘暴露1~3d，SOD酶活性整体升高，最大升幅30%，与对照差异显著。苯并（a）芘暴露的第7d和14d， 除0.1 mg•kg -1外，0.5~2 mg•kg-1 BaP处理组中SOD酶活性均显著降低（P<0.05），这表明BaP造成了抗氧化防御酶系的损伤。以上结果表明： 5项指标中, 代谢解毒酶系指标P450和抗氧化酶系指标SOD对BaP暴露响应较为敏感，CAT，POD以及GST的敏感性较差。各指标敏感性总体为：P450>SOD>CAT，POD>GST。综合本试验及其他相关实验结果初步确认，苯并（a）芘生态毒性>芘>菲。 低浓度（0.1~2.0 mg•kg-1）壬基酚（NP）土壤暴露动态关系研究结果表明：1）壬基酚（NP）与细胞色素P450含量具有动态响应关系。1、7、14d时，P450整体表现为低浓度下抑制，而高浓度下诱导的趋势。随着诱导时间的延长P450含量表现出显著的升高趋势；SOD活性在较高浓度3d暴露后降低，而第7、14d时显著升高。NP诱导与P450含量与SOD酶活性两种指标的响应趋势与BaP诱导下的响应趋势大体吻合。CAT的响应较前两者差，随着诱导时间的延长，在第7、14d个别浓度下CAT表现出升高趋势。GST与POD对试验浓度下的NP诱导未产生明显和快速的毒性响应。NP诱导第3dGST出现升高趋势。NP诱导的第14d POD （2 mg•kg-1）有显著降低。总体上，各指标对NP诱导的敏感性顺序依次为：P450，SOD>CAT>GST, POD。 继前期的“蚯蚓P450对土壤菲、芘暴露生态毒理研究”以及“土壤低浓度PAHs胁迫下蚯蚓差异表达基因筛选研究”之后，本论文中所进行的“土壤BaP暴露生态毒性响应研究”作为上述整体研究内容的组成部分，从两个方面获得研究进展：第一，进一步证实P450指标对低剂量多环芳烃污染响应的相对敏感性。第二，从代谢解毒酶系的角度发现苯并（a）芘生态毒性>芘>菲。这一结果与基因水平上论证的细胞色素P450（类似Cyp2R1）对 PAHs胁迫下的研究结果一致。 本论文中进行的土壤NP暴露生态毒性响应研究，首次将内分泌干扰物纳入土壤毒理研究中，丰富了土壤生态毒理学的研究内容。研究进一步证实蚯蚓细胞色素P450指标对多种污染物低剂量暴露诊断的广谱适应性。研究也为内分泌干扰物的生态毒性评价提供了基础依据。

植物修复镉-多环芳烃污染土壤强化措施研究

本论文以镉超富集植物龙葵(Solanum nigrum L.)为材料，研究化学强化剂对龙葵修复镉-多环芳烃复合污染的作用，并对筛选出的强化剂在不同浓度水平镉-多环芳烃复合污染土壤的适用性进行研究，以期为镉-多环芳烃复合污染土壤的植物修复强化技术提供理论指导。 （1）采用室内盆栽试验的方法，研究外源半胱氨酸、谷氨酸、甘氨酸及其复合处理对超富集植物龙葵修复镉-多环芳烃复合污染土壤的影响。试验表明，各浓度水平的单因素处理对植物株高及地上部干重并没有显著影响（p>0.05），而复合处理则具有显著的促进作用(p<0.05)。各处理能够显著增强龙葵对镉的吸收和富集能力，其中半胱氨酸处理使重金属提取率分别达到1.80%及1.83%，与对照相比提高1.80及1.83倍。研究发现甘氨酸、谷氨酸及半胱氨酸复合处理能够促进镉及多环芳烃在土壤环境中的去除作用，且0.3mmol•kg-1甘氨酸+0.3mmol•kg-1谷氨酸+0.3mmol•kg-1半胱氨酸处理效果最佳，与对照相比龙葵地上部Cd含量增加2.26倍，土壤多环芳烃总量的去除率提高5.46倍。 （2）采用室内盆栽试验的方法，研究EDTA、水杨酸、TW80及其复合处理对超富集植物龙葵修复镉-多环芳烃复合污染土壤的影响。研究发现，单因素EDTA处理对龙葵具有很强的植物毒性作用，显著降低了龙葵地上部干重(p<0.05)。水杨酸及TW80处理促进了土壤中多环芳烃的生物降解作用，其中以0.9mmol•kg-1水杨酸处理效果最佳，芴、苯并(a)蒽、 、苯并(b)荧蒽、苯并(a)芘及苯并(g,h,i) 的降解率分别达到52.3、35.1、60.7、54.5、69.3及68.8％。此外，研究结果显示水杨酸对龙葵地上部提取镉总量具有很好的促进作用，即水杨酸处理能够促进污染物镉和多环芳烃的在土壤环境中的去除作用。 同样，复合处理0.1mmol•kg-1EDTA+0.5mmol•kg-1TW80和0.5mmol•kg-1EDTA+0.3mmol•kg-1水杨酸对以上两种污染物的去除均有很好的促进作用，表明在化学强化剂的协助条件下利用超富集植物修复重金属和有机复合污染土壤是可行的。 （3）采用室外盆栽试验的方法，研究化学强化剂0.1mmol•kg-1EDTA、0.9mmol•kg-1半胱氨酸、0.9mmol•kg-1水杨酸、0.3mmol•kg-1TW80及其复合处理对不同类型的镉和苯并(a)芘土壤修复适用性进行研究。研究发现，高浓度镉和苯并(a)芘对其在土壤环境中的去除产生抑制作用，其抑制强度随浓度的升高而增强。研究结果显示，不同类型的污染土壤对化学强化剂的需求不同，当土壤投加5mg•kg-1Cd时，EDTA+半胱氨酸及EDTA处理对龙葵吸收镉具有显著的促进作用，而土壤镉投加浓度为15mg•kg-1Cd时，仅EDTA+半胱氨酸处理的促进效果最佳；当土壤投加1mg•kg-1Bap时，水杨酸+TW80处理能够显著增强Bap的降解作用，而土壤投加2mg•kg-1Bap时，TW80处理的强化效果最佳；当土壤投加5mg•kg-1Cd和1mg•kg-1Bap时，水杨酸+TW80+EDTA处理对土壤中两种污染物去除均有很好的促进作用，而土壤投加15mg•kg-1Cd和2mg•kg-1Bap时，半胱氨酸+TW80处理效果最佳。

表面活性剂对菲、芘、苯并（a)芘在土壤中迁移的影响

本论文通过室内土柱淋溶模拟实验和室外冻融土柱淋溶模拟实验，研究阴离子表面活性剂LAS和非离子表面活性剂Tween-80及三种多环芳烃（PAHs）菲、芘、苯并（a）芘在土壤中迁移的状况，研究表面活性剂类型、浓度对PAHs在土壤中迁移的影响及冻融交替产生的优先水流对二者在土壤中产生优先迁移的作用。结果表明，表面活性剂在土壤中虽有较强的迁移能力，但是它们在土壤中可以形成土壤-表面活性剂复合体从而导致其在土壤中吸附量也较大。实验所用三种多环芳烃在土壤中的迁移难度BaP > 芘 > 菲。表面活性剂的施加并不能改变它们的相对迁移能力。实验结果表明：两种表面活性剂LAS和Tween-80的投加均可以促进PAHs在土柱中的迁移，它们可以使土柱中PAHs的淋出锋值提前，而且PAHs的累积淋出量也较对照高。两种表面活性剂对PAHs累积淋出量的贡献LAS > Tween-80。表面活性剂各浓度处理对PAHs在土壤中的迁移影响差异并不显著，即使使用2CMC（纯水浓度）表面活性剂淋洗土柱，其对PAHs在土壤中迁移的也没有显著促进作用，可能是由于土壤中表面活性剂的有效CMC浓度要远大于纯水中CMC 浓度之故。实验验证了冻融交替过程可以产生土壤大孔隙和优先水流，从而可以造成土壤污染物的俦迁移。

3株细菌对土壤中芘和苯并芘的降解及其动力学

研究了3株多环芳烃(PAHs)高效降解菌对土壤中芘和苯并芘(BaP)的降解动态,用Michaelis-Menton和Monod动力学模型对结果进行拟合.结果表明,3株细菌对芘和BaP的降解率有显著性差异.芽孢杆菌(Bacillus sp.SB02)42 d对芘和BaP的降解率均最高.当土壤中芘和BaP的初始浓度为50 mg/kg时,芽孢杆菌(Bacillus sp.SB02)、动胶杆菌(Zoogloea sp.SB09)、黄杆菌(Flavobacterium sp.SB10)42 d对芘的降解率分别为42.69%、32.88%、25.07%,对BaP的降解率分别为33.04%、25.39%、22.02%.3株细菌对芘和BaP的降解速率也存在显著性差异.芽孢杆菌(Bacillus sp.,SB02)最快,1周可降解20.88%芘和12.6%的BaP,动胶杆菌(Zoogloea sp.SB09)次之,黄杆菌(Flavobacterium sp.SB10)降解速率最慢.

Tween80作用下苯并(a)芘的微生物降解研究

以具有致癌、致畸和致突变作用的苯并(a)芘(BaP)为目标污染物,利用多环芳烃高效将解菌-芽孢杆菌,研究了非离子型表面活性剂吐温80(TW-80)对BaP的增溶及生物降解过程的影响。结果表明:(1)通过TW-80促溶,BaP在水中的溶解度提高近20倍;(2)在BaP降解的过程中,TW-80亦能作为碳源被芽孢杆菌利用,不产生二次污染;(3)当BaP浓度为10 mg/L,TW-80浓度为500 mg/L,共代谢底物-琥珀酸钠为50 mg/L时,BaP及TW-80的降解效果最好;并且初步揭示了TW-80改变BaP的生物可利用性而促进其降解的微生物机理。

苯并(a)芘及其代谢产物的连续降解研究

在以驯化过的芽孢杆菌(BA-07)降解BaP的过程中,鉴定出2个BaP的未开环代谢产物顺式-4,5-二氢-4,5-二醇-BaP(cis-BP4,5-dihydrodiol)和顺式-7,8-二氢-7,8-二醇-BaP(cis-BP7,8-dihydrodiol).由于该产物对微生物有一定毒性,所以难于进一步降解.为提高BaP降解的同时,降低cis-BP4,5-dihydrodiol和cis-BP7,8-dihydrodiol的累积,对2种降解方法(即单纯用BA07降解和运用高锰酸钾与BA-07耦合的方法降解)进行了比较,并且优化了连续降解的参数.结果表明,①对BaP及其代谢产物的连续降解,化学氧化与微生物耦合(高锰酸钾与BA-07)的降解效果明显好于单纯利用微生物(细菌BA-07)的降解;②在同一时间取样,cis-BP4,5-dihydrodiol的残留率均高于cis-BP7,8-dihydrodiol;③当BaP的浓度为40μg/mL,培养基的最佳pH为7.0,以琥珀酸钠为共代谢底物,可以显著提高BaP降解率,降低cis-BP 4,5-dihydrodiol和cis-BP7,8-dihydrodiol的累积.同时提出了化学氧化与微生物协同的方法可以有效促进环境中持久有机污染物的连续降解.

低浓度苯并[a]芘诱导赤子爱胜蚓HSP70和HSP90转录上调研究

为寻找土壤低浓度多环芳烃污染分子生物标记物,采用了抑制消减双杂交的方法构建了赤子爱胜蚓在苯并[a]芘(BaP)人工土壤污染胁迫下的差异表达cDNA文库,经测序和基因比对分析后,在上调文库中分别发现2个与热休克蛋白HSP70和1个与HSP90显著匹配的cDNA克隆.经定量PCR验证了0.1mg.kg-1和1.0mg.kg-1BaP对赤子爱胜蚓HSP70和HSP90的诱导作用,表明这两个新克隆到的赤子爱胜蚓热休克蛋白基因可作为土壤污染监测的备选分子生物标记物.

共基质对10株细菌降解苯并芘的作用研究

从石油污染的污泥中分离驯化出10株细菌(SB01～SB10),利用生物摇床实验对其降解苯并芘(BaP)的效能进行试验,研究了有(或无)共基质(葡萄糖Glu,或菲PHE)对细菌降解BaP的影响,并采用ANOVA和Tukey多重比较进行分析。结果表明(,1)当以BaP为惟一碳源和能源且BaP初始浓度为50mg·L-1时(MS1),SB01的降解率最高,5d可降解31.0%;以Glu为共代谢基质时(MS2),SB09的降解率最高,可达36.9%;以PHE为共代谢基质时(MS3),SB01对BaP的降解率为46.0%。(2)Glu对SB01、SB02、SB03、SB07、SB10降解BaP有抑制作用,对SB01抑制作用最明显,使SB01的降解率降低了13.1%,Glu对SB05,SB08降解率无明显促进或抑制作用。(3)PHE对细菌降解BaP均表现出促进作用,对SB01的促进作用最明显,使其降解率提高15.0%。(4)Glu对SB09的促进作用大于PHE的促进作用,而对SB06,PHE的促进作用大于Glu。

混合菌固定化及其对土壤中芘和苯并芘的降解

从石油污染土壤中筛选出1株细菌(Bacillus sp.)和1株真菌(Mucor sp.),以12种不同材料为载体对混合菌进行固定化,研究了固定化混合菌的降解特性.结果表明,采用吸附法能有效实现混合菌在改性后蛭石上的固定化.制得的固定化混合菌,传质性能好,对芘(Pyr)和苯并芘(BaP)的降解率42 d分别可达94.96%和74.96%,明显高于游离菌对Pyr和BaP的降解率60.49%和50.09%.采用扫描电子显微镜(SEM)观察了固定化混合菌微观结构,同时探讨了固定化混合菌的传质过程