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土壤中有机污染物的微生物降解研究进展 张云1 张海涛2 1中国科学院生态环境研究中心环境评价部，北京100085 2中国科学院生态环境研究中心城市与区域国家重点实验室，北京100085 摘要 本文综述了国内外污染土壤有机污染物的微生物降解技术的研究现状。主要从以下三个方面进行总结：1） 土壤有机污染物的微生物降解原理;2）土壤有机污染物微生物降解的影响因素;3）典型有机污染物的微生物降 解研究现状。微生物降解土壤有机污染物的方式有两种：以有机污染物为唯一碳源和能源、共代谢。有机污染物 的微生物降解过程分为好氧微生物代谢和厌氧微生物代谢。影响有机污染物微生物降解的主要因素包括环境因素、 营养、微生物种类、污染物的特性和分子结构等。本文提出，国内污染土壤有机污染物的微生物降解技术必须与 其他物理、化学修复技术相结合；注重工程技术的研发。 关键词 土壤;有机污染物；微生物降解 ?’舔 土壤中有机污染物的微生物降解研究进展 曦妙 养物质的缺乏是影响土壤中石油烃生物降解的主要因素， 3典型有机污染物的微生物降解研究 仅仅接种细菌而不添加氮磷营养盐对降解过程几乎不能起 到强化作用。微生物的生长需要维持一定的C／N／P比例， 3．1多环芳烃的微生物降解 还需要多种其他营养物质及某些微量营养元素旧1“。 多环芳烃是一类重要的全球性污染物，是美国环保局 2．2有机污染物性质 制定的129种优先污染物中的。类。微生物对多环芳烃具 土壤中有机污染物的可利用性、分子结构、化学特性 有较强的分解代谢能力，研究表明，微生物降解多环芳烃 等的不同影响其微生物降解的效率和难易程度。有机污染 一般有两种方式：一种是以多环芳烃为唯一碳源和能源； 物进入土壤后，首先吸附在土壤大孔隙及各种有机无机颗 另一种是将多环芳烃与其他有机质进行共代谢“引。多环 粒表面，然后逐渐扩散到土壤微孔中，微生物无法直接利 芳烃在土壤中有较高的稳定性，其苯环数与其生物可降解 用大多数被吸附的污染物。有机污染物可利用性可分为： 性明显早负相关关系。高分子量的多环芳烃的生物降解一 (1)可直接利用的基质，包括水相基质和“直接接触” 般均以共代谢方式开始。在常规环境条件下，能降解目标 被利用的少量吸附态基质； (2)潜在可利用基质，指与 污染物的微牛物数量少，且活性比较低，添加某些营养物 可直接利用基质之间存在动态半衡的基质； (3)不可利 包括碳源与能源性物质或提供目标污染物降解过程所需因 用基质，包括十壤微孔和部分土壤有机质内的老化基质和 子，将有助于降解菌的生长，已有文献中多环芳烃微生物 少量隔离态基质。许多有机物污染物，如PAHs，由于其憎水、 降解选择的共代谢底物有水杨酸、邻苯二甲酸、联苯等。 亲脂的特性，给利用生物降解这些物质带来了难度。研究 共代谢是微生物降解多环芳烃的一个重要特征，并且在降 发现，只有溶于水相的那一部分才能为胞内代谢所利用。 解过程中2种多环芳烃相互之间存在着协同作用或者抑制 而通过共溶剂或表面活性剂的添加，可以减少或消除这方 作用。荧葸能够以菲为底物进行共代谢，但是荧蒽的存在 面的限制u’13J。 却使菲的降解受到抑制旧帕“。 此外，环境中有机污染物多种多样，它们的结构各异， 实验室模拟实验表明，通过控制温度、湿度、营养 特性不同，因而其生物可降解性也不同。以石油污染物为 物质配比等条件，土壤中的多环芳烃的降解率达91．2％一 例，环境中石油污染物包括烃类与非烃类两部分，其中烃 99．8％。通过向试验土壤中加入已知浓度的多环芳烃和微 类占95％’99．5％。研究表明，微生物对烷烃的氧化是从低 生物菌剂后，不同类型的多环芳烃的降解速度