非流体介质中多环芳烃污染的微生物固定化修复技术

非流体介质中多环芳烃污染的微生物固定化修复技术（精选3篇）

篇1：非流体介质中多环芳烃污染的微生物固定化修复技术

附件3 863计划资源环境技术领域“多环芳烃污染农田土壤的

微生物修复技术与示范”重点项目申请指南

一、指南说明

近年来，我国土壤污染问题日益凸现，对生态环境、食品安全和人体健康构成严重威胁。其中，重金属、石油、多环芳烃等污染物导致的土壤污染尤为突出。研发经济高效的污染土壤修复技术是改善我国环境质量的迫切要求，也是世界科技的研究热点。本重点项目针对多环芳烃污染农田土壤，开展微生物修复技术研究和应用示范，形成多环芳烃污染农田土壤的微生物修复成套技术，为我国土壤多环芳烃污染修复提供有力的技术支撑。

此次发布的是本领域“多环芳烃污染农田土壤的微生物修复技术与示范”重点项目申请指南。本重点项目的任务落实只针对项目整体进行，考虑到工作的整体性很强，本项目只设1个课题。

二、指南内容

1．项目名称

多环芳烃污染农田土壤的微生物修复技术与示范 2．项目总体目标

该项目将针对我国突出的农田土壤环境多环芳烃污染问题，筛选高效微生物降解菌，研制高效微生物修复剂、微生物固定化载体材料 和生物表面活性剂，开发相关的研制工艺和技术设备；研发多环芳烃的微生物固定化降解技术和生物表面活性剂强化修复技术，发展原位微生物修复技术、植物－微生物联合修复技术，建立多环芳烃污染农田土壤微生物修复技术体系并开展工程示范，制定修复技术规范。通过项目研究，培养高水平的科技人才和创新团队，建立具有国际先进水平和引领作用的技术研发平台，为我国多环芳烃污染土壤环境质量改善和生态功能恢复提供技术支撑。

3．项目主要研究内容

（1）多环芳烃高效降解菌筛选及高效微生物菌剂研制：针对农田土壤多环芳烃污染，筛选多环芳烃高效降解菌，研制高效微生物修复剂，研发修复菌剂的制备工艺和技术。

（2）多环芳烃污染农田土壤的高效强化微生物修复技术：研制环境友化的微生物固定载体材料、生物表面活性剂及其关键工艺设备；开发多环芳烃污染土壤的微生物固定化修复技术和增溶强化生物修复技术。

（3）多环芳烃污染农田土壤的植物－微生物联合修复技术：研发多环芳烃污染土壤的植物－微生物联合修复技术；研制具有协同修复作用的营养调控剂，发展土壤根际生态调控与强化修复技术。

（4）多环芳烃污染农田土壤的微生物修复技术集成与示范：开 发多环芳烃污染农田土壤的原位微生物修复技术及微生物－植物联合修复技术，进行技术集成和工程示范，开展环境风险评估，制定修复技术规范。

4．项目主要考核指标

（1）筛选高效降解高分子量多环芳烃、具有自主知识产权的菌株5-8种，其中能定殖于根际土壤的菌株3-4种；研制出3-5种高效修复菌剂、生物表面活性剂和根际营养调控剂，开发2-3套制备工艺和设备；

（2）开发多环芳烃污染土壤微生物修复及其强化成套技术，使多环芳烃污染物降解效率达到60%以上，其中五环以上多环芳烃降解率达到40%以上；开发多环芳烃污染土壤的植物-微生物联合修复成套技术，使多环芳烃污染物降解效率达到70%以上，其中五环以上多环芳烃降解率达到40%以上；

（3）在国内不同地理环境的多环芳烃污染农田土壤上建立集成修复技术示范工程，示范面积不小于1公顷，多环芳烃的综合修复效率在70%以上。完成环境风险评估，建立多环芳烃污染土壤修复技术规范，形成2~3套多环芳烃污染农田土壤原位微生物修复技术。

（4）申请10-15项发明专利，其中2项以上获得授权。5．项目经费来源及构成 本项目预算总经费为1600万元，其中国拨经费控制额800万元，示范工程配套经费不低于800万元。

6．项目支持年限：

2007年7月至2010年12月。7．其它需要说明的事项

项目承担单位应具有从事多环芳烃污染农田土壤修复技术研究的丰富经验和良好条件。本项目鼓励产学研单位联合申请。

三、注意事项

1．本重点项目的任务落实只针对项目整体进行，考虑到工作的整体性很强，本项目只设1个课题。对于多家共同承担的，由研究单位自行组合形成项目申请团队（同一个研究组只能参加一个申请团队）。本项目采取择优委托的方式确定申请项目的研究单位的组合。

2.凡在中华人民共和国境内注册一年以上,具有独立法人资格的企业（不包括外国独资企业和外资控股企业）、事业单位均可承担本项目或课题。

3．重点项目课题责任人必须是法人，法人是当然的课题依托单位，且须指定一名自然人担任课题组长。课题组长应具有中华人民共和国国籍，年龄在55周岁以下（截止指南公布之日），具有高级职称或博士学位，每年（含跨连续）离职或出国的时间不超过半年，过去三年内没有863计划信用管理不良记录。

4．课题组长申请及负责的科技部三大计划（863计划、科技支撑计划和973计划）在研课题累计不得超过一项，同时可参加一项课题（申请或在研）；每个参加课题的技术人员最多只能参与三大计划中两项课题的工作。科技部及所属事业单位借调的与863计划相关的人员不能申请或参加申请。

5．申报程序和要求：

本项目通过国家科技计划项目申报中心统一申报。申请指南在科技部及863计划网站上公开发布。

6．咨询联系人及联系方式 联系人：

柯 兵

张书军

联系电话：010-58884866，58884868 Email: kebing@acca21.org.cn;zhshujun@acca21.org.cn

篇2：非流体介质中多环芳烃污染的微生物固定化修复技术

——环科1201刘一童

摘要：多环芳烃是一类具有致癌、致畸、致突变性质的持久性污染物，主要来源于煤、石油、木材、烟草等有机物的不完全燃烧产生的挥发性碳氢化合物，易吸附于固体颗粒物表面和有机腐殖质，化学结构稳定，能长期存在于自然环境中，给人类健康和生态环境带来很大的危害。目前，中国土壤多环芳烃污染严重，因此急需寻找有效的方法进行治理。在众多的治理方法中，微生物修复技术因其成本低、高效、污染小等优点而成为研究热点。本文对一些微生物降解多环芳烃的机制进行了综述，讨论了影响微生物修复过程的因素，列举了常见的微生物修复相关技术，展望了今后的研究趋势。关键词：微生物修复；多环芳烃；土壤污染

多环芳烃(PAHs)是指具有两个或两个以上苯环的一类有机化合物，包括萘、蒽、菲、芘等 150余种化合物。英文全称为polycyclic aromatic hydrocarbon，简称PAHs。有些多环芳烃还含有氮、硫和环戊烷，常见的多环芳烃具有致癌作用的多为四到六环的稠环化合物。国际癌研究中心（IARC）（1976年）列出的94种对实验动物致癌的化合物。其中15种属于多环芳烃，由于苯并（a）芘是第一个被发现的环境化学致癌物，而且致癌性很强，故常以苯并(a)芘作为多环芳烃的代表，它占全部致癌性多环芳烃1%-20%。中国是一个PAHs污染特别严重的一个国家，也是PAHs排放量大的国家。据估计，中国PAHs的年排放量超过了25000t，城市平均排放密度为158kg/km2，局部农村地区排放密度高达479 kg/km2。由于长期存在PAHs的高排放量，因而环境中的PAHs含量也在不断上升。PAHs对人类以及动植物具有强大的伤害作用，因此，如何降解环境中的PAHs，减少环境风险，已经越来越受到人们的重视。1 降解多环芳烃的微生物

微生物降解是一种可以将高毒、结构复杂的有机物转变为低毒或无毒、结构简单的化合物的污染修复技术，并具有高效、低成本、污染少等优点。微生物降解成为最主要的多环芳烃污染土壤的修复技术。降解多环芳烃的微生物主要为细菌和真菌。

自然界中具有PAHs降解能力的细菌众多，对PAHs的迁移和转化具有重要的贡献，如芽孢杆菌、分支杆菌属、假单胞菌属等。研究美国伊利湖中PAHs的生物降解时发现，分支杆菌在伊利湖中的分布甚广，且对PAHs的自然衰减和循环起着重要作用。从印度某地受PAHs污染的土壤中分离出链霉菌，并研究其对石油和PAHs的降解，结果发现链霉菌在7d内（303K）对柴油、萘、菲去除率分别达到98.25%、99.14%、17.5%。

相较于细菌而言，真菌能降解PAHs的种类并不多，但降解高环多环芳烃方面表现突出。很多研究表明，一些丝状真菌、担子菌、白腐菌和半知菌对四环或者更高环PAHs的降解具有一定的优势。其中白腐菌可分泌由过氧化氢酶和漆酶等组成的胞外木质素降解酶系，形成具有高效PAHs降解体系。2 微生物降解PAHs机理 2.1 好氧降解

好氧生物降解过程也称为有氧呼吸，指微生物在有氧呼吸的情况下对污染物质的降解过程，是目前最主要的生物修复技术。好氧细菌降解多环芳烃主要是通过产生双加氧酶作用于苯环，在芳烃上加入两个氧原子，然后再经过氧化形成顺式二氢二羟基化菲，顺式二氢二羟基化菲继续脱氢形成单纯二羟基化的中间体，而后进一步代谢为邻苯二甲酸等其他中间产物，有望最终降解为水和二氧化碳。2.2 厌氧降解

厌氧微生物可以利用硝酸盐、硫酸盐、铁、锰和二氧化碳等作为其电子受体，将有机化合物分解成更小的组分，往往以二氧化碳和甲烷作为最终产物。与好氧降解相比，PAHs的厌氧降解进程较慢。当PAHs浓度偏高时，PAHs的厌氧降解明显被抑制。影响微生物修复的因素 3.1 PAHs的性质

PAHs的性质是指PAHs的可生物利用性，是影响微生物修复的重要因素之一。PAHs是憎水性物质。随着环数的增加，PAHs的憎水性增强，挥发性也减少，易吸附于固体颗粒物表面和有机腐殖质。有研究表明，PAHs吸附在土壤中的时间越久越不易被生物利用。3.2 氧 无论是真菌还是细菌在好氧代谢PAHs时，氧是微生物进行好氧代谢的重要物质条件，环境中氧的含量是否充足对PAHs的好氧降解有着重要的影响。3.3 温度

温度是土壤中微生物活性的重要影响因素，土壤中的细菌和真菌的最适生长温度为298-303K。在不同的温度条件下微生物对PAHs的降解有着明显的差异。低温条件下，微生物活性会受到抑制，致使微生物对PAHs的降解能力下降；高温条件下，酶会因结构被破坏而失去活性，微生物存活率降低，也会使微生物对PAHs的降解能力下降。而研究发现，在一定范围内，土壤中的PAHs浓度会随着温度升高而减少。3.4 pH 土壤微生物对pH值的变化敏感，当pH降低，土壤微生物多样性降低；当pH值小于5.0时，生物活性受阻，因而微生物对PAHs的降解能力会受到周围环境pH的影响。3.5 营养物质

碳源、氮源以及无机盐是微生物生长所必需的营养物质，然而微生物对营养物质的量要求不尽相同，给微生物提供充足的营养物质可以提高微生物修复性能。4 展望

篇3：非流体介质中多环芳烃污染的微生物固定化修复技术

摘要：将源水输入试验水箱,使天然介质材料棕毛纤维表面附着土著微生物,实现自然挂膜.通过设置天然介质材料密度、水力停留时间(HRT)、曝气量,对天然介质材料降解多环芳烃(PAHs)的效果进行了研究.结果表明:天然介质材料密度、HRT和曝气量对PAHs的降解都有明显影响,随天然介质材料密度、HRT和曝气量的增加,PAHs的降解率随之提高;相同天然介质材料密度、HRT或曝气量条件下,大环PAHs降解率明显低于小环PAHs.作 者：马占青 徐明仙 余卫阳 温淑瑶 作者单位：马占青,徐明仙,余卫阳(杭州职业技术学院,浙江,杭州,310018)

温淑瑶(北京师范大学,地理学与遥感科学学院,北京,100875)