文献阅读综述报告VIP

1、文献阅读综述报告摘要：自然界的氯代烷烃，而不是近年来人工合成的氯代烷烃，早已开始促发微生物体内许多系统成分的进化，使它们具有了脱氯或完全矿化这些氯代烷烃的能力，从而阻止了氯代烷烃在自然界中的积累，这种可能性近来被生物地理学的研究进一步证实。研究还显示，无论是在污染环境中，还是在原始未污染环境中，在全球范围内分布着大量的脱氯菌群。基于此，国内外学者针对地下水石油类污染的微生物降解机理和存在的证据开展了大量的研究。关键词：氯代烷烃；二氯甲烷；三氯甲烷；微生物降解二氯甲烷、三氯甲烷在工业上作为重要的有机溶剂及合成原料，已广泛存在于自然环境中，均属于易挥发性有机污染物，在水中具有较高的溶解性与稳定性，

2、且密度大于水，在地下水中具有积蓄作用。二氯甲烷、三氯甲烷主要作用于中枢神经和呼吸系统，具有麻醉作用，对心、肝、肾有危害。二氯甲烷、三氯甲烷早在1936年被美国列为13种危险的含氯脂肪族化合物之一。如今，二氯甲烷、三氯甲烷作为典型的一种异型生物质，因其毒性及难降解性，上世纪中期即被美国环境保护局(epa)已将其列入优先污染物。国内外研究学者对二氯甲烷、三氯甲烷降解方式的研究表明，二氯甲烷、三氯甲烷均不能被化学降解，只能生物降解。在过去40年，对氯代脂肪烃纯培养的微生物研究表明，某些氯代脂肪烃很容易降解，如氯乙酸专性降解菌很容易在土壤中分离，且降解率也较高，但二氯甲烷专性降解菌很难分离到，降解率也

3、较低，而三氯甲烷专性降解菌至今还未分离出。同时，在实验中发现同一碳原子被2个或3个氯原子取代可以很好的阻止好氧降解，在浅层地下水中二氯甲烷和三氯甲烷只能以厌氧或兼性生物降解进行还原脱氯。因此，深入研究氯代烷烃降解的微生物响应规律，探索厌氧或兼性条件下氯代烷烃生物降解机理，对氯代烷烃的生物处理和控制具有重要理论意义。微生物降解氯代烷烃的存在证据基本上分为两类：一类是地下水化学证据；另一类是对微生物群落进行研究，确定微生物的功能基因，并筛选可培养降解菌株等土著微生物证据。1、地下水化学证据表1.3为过去国外研究学者对不同条件下氯代烷烃的降解过程研究结果进行的文献统计15。从表3中可以看出，在厌氧环

4、境中二氯甲烷、三氯甲烷在共代谢或作为第一基质参与代谢过程中，生长基质作为电子供体，地下水中的no3-、fe3+、mn4+、so42-和co2等作为电子受体，从而发生氧化还原反应，降解二氯甲烷、三氯甲烷。因此二氯甲烷、三氯甲烷发生降解中肯定伴有第一基质和电子受体的消耗。geosyntec consultants等针对空间上污染晕的不同部位监测氯代烷烃、电子受体，相关还原产物(fe2+、mn2+、hco3-、nh4+等)及第一基质(btex)和溶解性有机碳（doc）的浓度变化，并得出离污染源越远，氯代烷烃、电子受体、第一基质及bod等浓度越低，而相关还原产物及氯代烷烃代谢产物(cl-，h+)等浓度

5、越高16。上述各种指标在空间上的变化规律往往是氯代烷烃产生生物降解的很好标志，但因地下水中对流、弥散作用，共代谢中氯代烷烃搭车降解份额的相对较小等均给分析带来了不确定性。换句话说，上述指标的变化不一定直接证明氯代烷烃的降解，但如果氯代烷烃发生了生物降解，那么上述指标的变化是必然的。因此，地下水化学指标是判定氯代烷烃发生生物降解的间接证据。表1.3 二氯甲烷、三氯甲烷在厌氧条件下降解转化的统计结果厌氧生物降解作用过程二氯甲烷三氯甲烷作为第一基质yn反硝化yy铁锰还原yy硫酸盐还原yy甲烷生成yy化学降解(非生物转化)nn注：y统计结果一致认为出现降解；n统计结果一致认为不出现降解2、微生物证据在

6、过去对很多混合或纯培养细菌的研究表明，在厌氧环境中氯代烷烃的降解一是依赖还原脱氯，二是依赖氧化发酵脱氯。由于这些菌株的特异脱氯活性和呼吸生理性质，学者们对以二氯甲烷为唯一碳源和能源的厌氧菌群的分离和鉴定给予高度的关注。frank等在反硝化环境中分离出最大降解速率为0.001g/lh-1 hyphomicrobium, stromeyer等在产乙酸环境中分离出最大降解速率为0.011 g/lh-1 混合菌，freedman等在产甲烷环境中分离出最大降解速率为0.007 g/lh-1 混合菌17,18,19。研究表明几乎所得到二氯甲烷降解菌均都属于革兰氏阴性，兼性甲基营养，偶尔携带降解性质粒，还有

7、一部分分离物没有鉴定出来。最近又有2种厌氧嫌气培养物也能在产甲烷条件下，以二氯甲烷为唯一碳源和能源生长，代谢出甲烷和醋酸盐。该培养物至少由三种不同微生物组成，但一直未获得纯培养，经研究最终证实这些菌株是采用互养共栖的依存形式降解二氯甲烷。综上所述可知，国内对于地下水石油污染的微生物降解响应规律研究组要利用水化学指标的时空变化进行分析，而采用生物群落响应特征及酶学性质等分子生物学手段的研究还鲜见报道；国外虽然在该方面开展了较全面的相关研究，但对于难降解有机氯溶剂二氯甲烷和三氯甲烷的微生物降解响应规律的研究也尚不多见。因此本文在现有研究成果基础上，结合以上存在问题，在充分了解研究区水文地质条件的基

8、础上，完善污染浅层地下水二氯甲烷及三氯甲烷的天然生物降解响应规律并对其降解机理进行研究。参考文献1 林学钰，廖资生，赵勇胜，苏小四. 现代水文地质m.北京：地质出版社，2005:5-5.2 郑昭贤，苏小四，王威. 东北某油田污染场地土壤总石油烃背景值的确定及污染特征j.水文地质工程地质，2011,32(6)：.3 李宝明. 石油污染土壤微生物修复的研究d.中国农业科学院，2007.4 张文静，董伟红，苏小四，柳富田. 地下水污染修复技术综合评价j.水资源保护，2006,22(5):1-4.5 陈慧敏，仵彦卿. 地下水污染修复技术的研究进展j.净水技术，2010,29(6):5-8.6 张翠云，

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