土壤中高环多环芳烃微生物降解的研究进展.pdfVIP

节 能 环 保 第5卷　第14期 CONSTRUCTION 2015年5月 土壤中高环多环芳烃微生物降解的研究进展 徐慧凯 广西建宏建筑工程质量检测有限公司　广西桂林　541004 摘　要：本文首先介绍了降解土壤中多环芳烃的微生物，然后介绍了多环芳烃的毒性及危害，接着介绍了微生物降解高环PAHs的机理，最后 对其进行了展望。 关键词：高环多环芳烃微生物；降解；研究进展 中图分类号：TE08 文献标识码：A 一、前言 突变，畸形繁殖，引发肿瘤或癌变。PAHs种类繁多，每一类在与细胞 多环芳烃（PAHs）是一类普遍存在于环境中的难降解危险性“三 接触时，进攻破坏的方式有所差异，所以多环芳烃引发的癌变是多种 致”有机污染物。微生物修复是去除土壤中多环芳烃（PAHs）的主要 类型的，其中肺癌居多。PAHs的光诱导毒性大小与化合物分子结构、 措施。 成链轨道与反键轨道能级差、化学稳定性等内部因素及辐射光波长、 二、降解土壤中多环芳烃的微生物 辐射强度等外部因素有关。 进入土壤中的多环芳烃可能的归宿有：挥发、光氧化、化学氧化、 四、微生物降解高环PAHs的机理 生物积累、土壤吸附和微生物降解等，大量的研究证明微生物降解是 微生物降解PAHs的难易程度取决于PAHs分子结构的复杂性、物 去除土壤中多环芳烃的最主要途径。由于多环芳烃在土壤中存留的时 理化学性质和降解菌的特性。不同降解菌对各种PAHs的降解能力不 间比较长，许多微生物经过自然驯化，就能以其作为碳源和能源得以 同，对PAHs的代谢途径也有差异。现在，对低环PAHs代谢途径的研 生长和繁殖。目前，各国在被煤焦油、杂酚油、木馏油和石油等污染 究已经比较清楚，高环PAHs的代谢途径成为研究的热点。 的地方，通过人工富集培养等技术，已经分离出许多降解多环芳烃的 1、以高环PAHs为唯一碳源和能源的代谢机理 纯菌或混合菌。 微生物以PAHs为唯一碳源和能源生长，在PAHs部分降解或完全 萘是最简单的多环芳烃，对它的研究也最早；已经分离得到很多 矿化的过程中产生能量。目前，已经分离得到能以芘和荧蒽等为唯一 对萘有降解性的微生物。在多环芳烃的微生物降解中，对菲的研究也 碳源和能源的单株降解菌，主要是分枝杆菌属（Mycobacteriumsp.）、革 很多；这是因为K区和湾区结构是多环芳烃具有致癌性的特征性结构， 兰氏阳性细菌。此类分枝杆菌属（Mycobacteriumsp.）降解菌生长速率 而菲是具有K区和湾区的最小结构单元，对研究多环芳烃降解氧化酶 快，分泌的分枝菌酸能够促进芘和荧蒽的降解。 的立体选择性非常重要。H.Kiyohara等报道分离得到菲的降解菌，后 芘有多种降解途径，分枝杆菌属（Mycobacteriumsp.）的双加氧 来陆续报道了很多微生物（如气单孢菌、产碱菌、节杆菌属、红球菌、 酶和单加氧酶的催化性能既能作用于芘的C-1，2位上，转化为顺 拜叶林克氏菌、芽孢杆菌、分枝杆菌、假单孢菌、诺卡氏菌、微球菌、 反式-1，2-芘二氢二醇，又能作用于芘的C-4，5位上，生成顺反 黄杆菌、链霉菌、弧菌、雅致小克银汉霉、黑曲霉与糙皮侧耳等）对 式-4，5-芘二氢二醇。顺反式-4，5-芘二氢二醇通过邻位开环裂解 菲有降解性。 反应氧化形成4，5-菲二甲酸，进一步脱去羧基生成4-菲甲酸，4-菲 虽然芘本身不具遗传毒性，但是它的醌类代谢物比母体毒性更大 甲酸通过双加氧酶的