《内陆水生生态系统中的多环芳烃(PAHs):通过生物传感器和生物修复的危害和补救措施》

  • 来源专题:农业立体污染防治
  • 编译者: 季雪婧
  • 发布时间:2018-06-28
  • 多环芳烃(PAHs)是全球高度关注的最普遍的环境污染物之一。多环芳烃属于多种碳氢化合物家族,已知有一百多种化合物,每种化合物在其结构中均含有至少两个芳香环。由于疏水性,多环芳烃往往会积聚在水生沉积物中,随着时间的推移会导致生物累积和浓度升高。除了它们在人类中表现出的良好诱变和致癌作用之外,它们还会对水生生物造成严重的不利影响。PAHs的高生态毒性引发了许多评论,每个评论都专门针对这一全球污染物的各个方面。然而,多环芳烃的有效管理需要一个全面的方法,将对其理化性质、环境分布和生物积累模式、高效检测和生物修复策略的全面理解结合起来。目前,缺乏将所有这些方面合并在一起的全面研究。本次评估首次通过对PAH管理过程中所面临的复杂性提供高度全面的了解,并首次通过潜在可行的解决方案推荐未来的方向,从而克服了这一限制。重要的是,PAHs的有效管理强烈依赖可靠的检测工具,目前这些工具不存在,或者效率最低,因此具有强大的未来发展前景。值得注意的是,目前可用于PAH监测的生物传感器技术迄今尚未汇编在一起,因此本文的重点是生物传感器技术,这对于及时检测和有效管理PAHs至关重要。这次审查侧重于强调鱼类生物多样性的内陆水生生态系统,因为鱼类仍然是全球大部分人口的主要食物和生计来源。这一引人深思的研究可能会启动新的协作方法,以保护水生生物多样性免受PAHs诱发的生态毒性。

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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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    • 法国雷恩第一大学这篇综述总结了近年来微生物和植物对多环芳烃(PAHs)生物转化问题。大多数关于多环芳烃降解的研究只关注植物或微生物,把两者分开来研究,而这篇综述强调植物和它们根际微生物群落的交互作用。事实上,植物根系分泌根系分泌物,其中包含了营养丰富的、多信号的分子,这些分子能够影响到细菌和真菌群落。这些群落的复杂交互作用在高分子量多环芳烃和其他复杂分子的降解中起到至关重要的作用。本文讨论了新兴的综合方法,如(元-)基因组学、(元-)转录组学、(元-)代谢组学和(元-)蛋白质组学,着重强调了在单物种和群体层次的“组学”途径在破译多环芳烃降解的分子机制。这些知识为复杂生态系统中有机分子的降解研究打开了新篇章,将有助于建立基于植物和微生物群落交互作用的、革新的净化战略。文章发表在《环境科学与技术》期刊,DOI: 10.1021/acs.est.5b01740