《南京土壤所在多环芳烃污染土壤自然复合微生物组降解机制方面取得进展》

  • 来源专题:中国科学院亮点监测
  • 编译者: 于改红
  • 发布时间:2018-07-09
  • 新闻动态 南京土壤所在多环芳烃污染土壤自然复合微生物组降解机制方面取得进展. 2018-07-05分享到: 土壤自然微生物组具有高度的结构复杂性、代谢多样性和抗环境干扰性,因而它具有迅速调节自身结构来响应和适应复杂环境变化的能力,从而实现单一菌株难以完成或无法完成的环境功能。土壤自然微生物组是环境生物修复的重要资源,它能够直接参与持久性有机污染物的降解(如多环芳烃、多氯联苯等)。因此,如何挖掘土壤自然微生物组的环境修复功能,是当前生物修复领域的研究前沿和热点。 南京土壤研究所研究员滕应课题组提出了基于土壤自然微生物群落构建复合微生物组的生物修复策略,并用于高分子量多环芳烃污染土壤的生物修复。该研究 将环境功能强(芘降解能力)的水稻土自然微生物群落引入到功能较弱的红壤中,使不同微生物成员相互接触,通过直接或间接生物信息交流,构建出新的相互作用关系网络(包括微生物之间、微生物与环境之间),从而形成稳态的土壤自然复合微生物组,并显著促进土壤中多环芳烃芘的生物降解。研究结果为多环芳烃污染土壤微生物修复提供了新思路、新方法。 相关成果发表在...

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    • 编译者:季雪婧
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    • 将多环芳烃(PAHs)污染土壤中添加菌群,以更好的研究土壤中本地菌群对多环芳烃的降解作用。在土壤渗滤液培养基中,该菌群联合体在16天内降解了超过52%的低分子量的多环芳烃和35%高分子量(HMW)的多环芳烃。16S rRNA基因高通量测序和定量聚合酶链反应分析环亚羟基化双加氧酶(RHDα)的α亚基基因表明,变形菌门和放线菌门,假单胞菌类、甲基杆菌类、诺卡氏菌类、甲基硫杆菌类、无色杆菌类、假黄色单胞菌类和柄杆菌类参与了多环芳烃降解并且可能具有携带RHDα基因(nidA和nahAc)的能力。根据生物量和RHDα基因含量选取和收集菌落,并加回到多环芳烃污染的土壤中,35天后,16个EPA优先的多环芳烃含量从95.23 mg/kg降至23.41mg/kg。与没有引入细菌群落的土壤相比,添加RHDα基因群落的土壤显着降低了其多环芳烃的含量,特别是高分子量(HMW)多环芳烃的含量。土壤中多环芳烃的代谢率与nidA和nahAc基因含量呈正相关。这些结果表明,向污染土壤中添加含有RHDα基因的本地细菌群落可能是清除农业土壤中多环芳烃的可行且环保的方法。
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    • 编译者:liuzh
    • 发布时间:2018-08-08
    • 近些年,原位化学氧化技术(ISCO)被广泛地应用于污染地下水和土壤的修复,氧化剂与矿物等土壤组分作用势必影响污染物的修复效果。因此,研究氧化剂与土壤组分的作用过程具有十分重要的意义,此方向一直是ISCO领域研究的热点。 基于此,南京土壤研究所周东美研究员课题组在前期研究土壤钒矿物与过硫酸盐作用机制的基础上(Appl. Catal. B-Environ, 2017,202, 1-11, ESI高被引论文),系统地研究了氧化剂与不同类型矿物作用机制差异,发现了土壤中普遍存在的钒(V(V)和V(IV)的反应活性是土壤中铁矿物的9.8~2087倍,揭示了钒矿物的氧空位对其介导氧化剂产生自由基降解污染物具有十分重要的作用,以上研究为理解土壤矿物影响ISCO的修复效果提供了新的思路(Environ. Sci. Technol. 2018, 52, 2178-2185)。进一步研究发现,与传统认识的土壤金属氧化物与氧化剂作用过程比较,金属硫化物与氧化剂的作用也具有十分重要的意义,地下环境硫的地球化学循环过程和形态转化不仅影响金属的形态,也会影响氧化剂产生自由基的效率,最终影响土壤和地下水的ISCO修复过程,相关结果近期在线发表在Water Research 142 (2018) 208–216)。尽管土壤矿物对氧化剂的活化和污染物修复具有促进作用,但在实际修复中利用土壤矿物活化氧化剂修复污染的效率较低,为了解决这一难题,发展了基于土壤矿物的铁酸铜纳米复合材料,此材料具有活性高、磁性等特点,易回收反复利用,相关结果发表在环境工程期刊Chemical Engineering Journal 348 (2018) 526–534上,被编辑选为 Featured Article和封面文章。 以上研究得到了科技部纳米重点研发计划,国家自然科学基金委和南京土壤研究所135领域前沿项目的资助。