功能微生物对持久性氯代有机污染物的降解作用及机理
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功能微生物对持久性氯代有机污染物的 降解作用及机理
鲁莉萍肖文丰刘嘉裕王!佳蒋晓军刘!鹏张杭君
杭州师范大学生命与环境科学学院浙江 杭州 "!$$"3
摘!要持久性氯代有机污染物是环境中广泛存在的一类有机污染物*真 菌(细 菌(放 线 菌 和 某 些 藻 类 是 氯 代有机污染物的主要降解物种%对全球持久性氯代有机 物 的 削 控 起 到 至 关 重 要 的 作 用*文 章 综 述 了 持 久 性 氯 代 有机污染物的降解功能物种%并分析了功能物种降解氯 代 有 机 物 的 关 键 酶 和 降 解 机 理*在 此 基 础 上%从 固 定 化( 基因工程(酶工程(生物反应器等方面对降解功能物种应 用 于 持 久 性 氯 代 有 机 污 染 物 污 染 场 地 的 实 地 生 物 修 复 技术进行了展望*
收 稿 日 期 #$!"/$1/$3 基金项目国家自然科学基金项目!#!$55$"$"#杭州师范大学学生科研立项项 目!!#0"GG,$1"#杭 州 师 范 大 学 本 科 生 创 新 能 力 提 升 工 程 项 目 !4G#$!"$50"* 通 信 作 者 张 杭 君 !!10$$ "%男 %副 教 授 %博 士 %主 要 从 事 污 染 生 态 学 研 究 *9/:-;)&A@->R@->RE=>!R:-;)*D(:
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杭 州 师 范 大 学 学 报 !自 然 科 学 版 "
有报道表明真菌比细 菌 可 降 解 更 广 谱 的 I4PF等 氯 代 有 机 污 染 物)#%**在 碳 源 与 氮 源 受 限 制 的 环 境 下%白腐真菌会分泌出一系列的过氧化物酶来降 解 I4PF(I4I 等 有 机 含 氯 污 染 物)#&**同 时 有 研 究 表 明 白 腐菌#0C能完全降解50:R'8 的 M4M)#3**相比在土壤中的 而 言%白 腐 菌 更 容 易 降 解 水 中 的 难 降 解 含 氯 有机物)#5**多年残留的 I4I 对白腐菌具有毒性%且 会 抑 制 其 降 解 效 率)#0**另 外%在 添 加 碳 源 的 情 况 下%木 霉菌 b,!$对#%#/二氯乙烯基二甲基磷酸酯!7;D@)(W[(F%77'I"的 降 解 效 率 可 达 5!*5N#褐 腐 菌(黄 曲 霉菌等多类真菌也对 77J 等多种有机氯代污染物有一定的降解效果 * )#1* $*6! 放 线 菌
类别 真菌
属名 卷霉属 毁丝菌属 茎点霉属 曲霉属 黑蛋巢菌属 白腐菌属
细菌
褐腐菌属 劳尔氏菌属 门多萨假单胞菌属 假单胞菌属
红球菌属
放线菌
分支杆菌属 伯克氏菌属 乙烯脱卤拟球菌属 脱卤拟球菌属 蒂氏脱硫念珠菌属 除硫单胞菌属 脱亚硫菌属 5#)+\0#!# 属 戈登式菌属
链霉属
诺卡氏菌属
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衣绿藻属 小球绿藻属 菱属硅藻属
放 线 菌 一 直 以 来 被 作 为 一 种 在 生 物 转 化 与 生 物 降 解 方 面 很 具 潜 力 的 菌 种 *其 菌 属 降 解 领 域 广 谱 %具 降 解功能种类丰富*有 报 道 表 明 该 菌 属 可 降 解 多 种 化 学 结 构 的 杀 虫 剂%包 括 有 机 氯(氨 基 甲 酸 酯(氮 杂 苯 等)"$**同时%放线菌可降解氯氰 菊 酯 等 氯 代 有 机 物%放 线 菌 OZ/!35 菌 株 3$@ 对 氯 氰 菊 酯 的 降 解 率 可 达 00*"N)"!**此外%还 有 研 究 报 道 了 5 株 对 氯 苯 具 有 降 解 能 力 的 放 线 菌 !J\RI09# c7!"1%%F\+\R\RRI> c7!%$%%F\+\R\RRI> c7!%#%D0"F0\8#R"!0 c7#"$%D0"F0\8#R"!0 c7#"#%E#R9$$I> c7!50%3"!)\"0\-FL \'\)#>c7#"5"%其中菌株3"!)\"0\-F\'\)#>c7#"5的降解效果最佳%#%@的降解率为3$*0N * )"#* $*A! 藻 类
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杭 州 师 范 大 学 学 报 自 然 科 学 版
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氯代有机污染物是美国环境保护署!9IK"优先控 制 污 染 物 名 单 上 占 最 大 比 例 的 一 类 污 染 物)!**这 些 污染物被用作除草剂(杀虫剂(杀菌剂(溶剂(液压和传热流 体(增 塑剂(脱 脂 剂 以 及 化 学 合 成 的 中 间 体*持 久性氯代有机污染物包括有 机 氯 农 药!UWR->(D@)(W;>BIBF^;D;CBF%U4IF"(多 氯 联 苯 !I4PF"(氯 苯(氯 酚( 氯 代 烃 等 脂 肪 族 和 芳 香 族 化 合 物 *这 类 有 机 污 染 物 在 自 然 环 境 中 难 以 降 解 %其 半 挥 发 性 和 亲 脂 性 导 致 它 们 广 泛 残 留 在 土 壤 和 沉 积 物 中 %并 可 沿 食 物 链 富 集 积 累 %已 对 环 境 和 生 物 体 健 康 构 成 严 重 的 安 全 风 险 *因 此 % 研究持久性氯代有机污染物的生物降解可降低有机物 在生 态环境 中的风险%减 少 其 对 人 群 健 康 的 潜 在 危 害 %具 有 重 要 的 意 义 *
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