白腐真菌在环境保护中研究与应用进展
- 格式:pdf
- 大小:89.97 KB
- 文档页数:3
白腐真菌多环芳烃余洪波-回复标题:白腐真菌在多环芳烃污染治理中的作用:余洪波的研究视角一、引言随着工业化进程的加速,环境污染问题日益严重,其中多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons, PAHs)作为一种常见的有机污染物,因其持久性、生物累积性和毒性,对环境和人类健康构成了重大威胁。
然而,自然界中存在一种神奇的力量——白腐真菌(White-rot Fungi, WRF),它们在生态系统中扮演着重要的角色,特别是对于PAHs的降解和清除。
二、白腐真菌的特性与功能白腐真菌是一类特殊的真菌,以其强大的木质素降解能力而闻名。
它们能够产生一系列的胞外酶,如过氧化物酶、漆酶和锰过氧化物酶等,这些酶具有强大的氧化能力,能够分解复杂的有机物质,包括PAHs。
三、白腐真菌降解多环芳烃的机制白腐真菌降解PAHs的主要机制是通过其分泌的胞外酶系统。
这些酶能够将PAHs氧化为更易水解和生物降解的中间产物。
例如,漆酶和锰过氧化物酶可以将PAHs的芳香环打开,形成氧代衍生物,然后再进一步被微生物降解为二氧化碳和水。
四、余洪波教授的研究贡献余洪波教授是我国在白腐真菌降解多环芳烃领域的重要研究者之一。
他的研究工作主要集中在揭示白腐真菌降解PAHs的分子机制,以及开发基于白腐真菌的环境修复技术。
余教授的研究团队通过对多种白腐真菌的筛选和鉴定,发现了一些具有高效降解PAHs能力的菌株,并对其降解机制进行了深入研究。
他们发现,这些菌株不仅能够通过胞外酶系统降解PAHs,而且还能够通过改变细胞膜的通透性,增加PAHs的吸收和内部代谢。
此外,余教授还致力于开发基于白腐真菌的环境修复技术。
他们利用白腐真菌的降解能力,设计了一种生物反应器系统,该系统能够在实际环境中有效地降解PAHs污染。
这项技术不仅具有高效、环保的优点,而且成本低廉,具有广阔的应用前景。
五、结论总的来说,白腐真菌作为一种天然的环境净化剂,对于多环芳烃等有机污染物的降解具有重要的作用。
白腐菌的研究现状及其在堆肥中的应用展望3黄丹莲 曾光明 黄国和 胡天觉 陈耀宁 时进钢(湖南大学环境科学与工程系 长沙 410082)摘要:白腐真菌是一种能够引起木材白色腐朽的担子菌,因其特殊的代谢类型及其独有的细胞外降解特质,能降解各种难生物降解的有机污染物而成为近年来国内外研究的热点。
本文从白腐菌的分类与来源、降解机制及其在工业、环境污染治理方面的应用研究进展等对近年来白腐菌的研究现状予以综述,并对其在城市垃圾堆肥化中的应用前景做了展望。
关键词:白腐菌,研究现状,堆肥,展望中图分类号:Q93 文献标识码:A 文章编号:025322654(2004)022*******RECENT RESEARCH ON WHITE2R OT FUNGI AN D ITS EXPECTE DAPP LICATION IN COMPOSTINGH UANG Dan2Lian ZE NG G uang2M ing H UANG G u o2H e H U T ian2Jue CHE N Y ao2Ning SHI Jin2G ang(Dept1o f Environmental Science and Engineering,Hunan Univer sity,Changsha410082)Abstract:White2rot fungi is a kind of basidiomycetes making w ood rotten1F or their particular metabolism and extracel2lular degrading ability,they can degrade a lot of organic pollutants,and then become the hot point of international aca2dem ic research1This paper reviews the recent research progress in many aspects,such as the s ort and degradationmechanism of white rot fungus,advances in applied research for white rot fungi on industry and environmental pollutiondisposal and s o on1In addition,s ome suggestions on the prospective application in the com posting of municipal s olidwaste are presented in the end1K ey w ords:White2rot fungi,Advances in research,C om posting,Expectation自70年代以来,筛选降解木质素微生物的工作取得了长足的进展,人们从腐烂的木材中得到了能降解木质素的微生物—白腐菌,是一类奇特的丝状真菌,属于担子菌纲,其腐生在树木或木材上,因引起木质白色腐烂而得此名。
高效白腐真菌的筛选及其对印染废水处理效果的研究及应用可行性研究报告一、立项的背景和意义绍兴是纺织印染大市,印染工业已成为现代工业中环境污染最严重的产业之一。
据报道,绍兴每年染料的总产量近1.0 ×105 t ,其中大约有10 %~15 %的染料会直接随废水排入环境当中。
印染废水具有水量大、色度高、有机物浓度高、COD高及组分复杂等特点。
由于染色时用的染料和助剂种类繁多,使废水中除了染料等难生物降解的物质外,还有大量无机盐、硫化物等。
其中含硝基和氨基的染料化合物具有较大的生物毒性,一些染料的降解产物还为联苯胺等致癌的芳香胺化合物。
因此,印染废水的脱色和回用已成为一个生态环境和水资源保护的重要课题。
目前,对印染废水的处理方法主要有物理、化学法和生物处理法,虽然这些方法通过长期的应用和实验证明对印染废水处理具有一定的效果,但也明显存在一些问题。
物理和化学处理技术费用太高,还经常伴随产生大量的固体废物;生物法与之相比,虽然运行费用低且无二次污染,但传统活性污泥法中的微生物对非偶氮染料基本没用脱色效果(偶氮染料可以在厌氧条件下脱色,但是几乎不能在好氧条件下脱色);而且在厌氧条件下对活性染料进行脱色,还可生成苯胺等有毒及致癌物质。
此外,由于当今印染业不断朝着染料稳定性和抗氧化性提高的方向发展,使得传统微生物在降解印染废水时日益面临困难。
因此,面对染料行业的不断发展,如何筛选出新的高效微生物品种并研制最佳的操作工艺是现今印染废水处理的当务之急。
自20世纪80年代《Science》首次报道了白腐真菌(Phanerochaete chrysosporium)能向胞外分泌降解木质素的酶以来,引起环境界的广泛关注。
随后科研人员对白腐真菌生物学特性、降解规律、生化原理、酶学、分子生物学、工业化生产以及环境工程实际应用等方面进行了大量研究。
许多研究证实了白腐真菌在废水处理中是很有发展前景的微生物,其中研究最多的是黄孢原毛平革菌( Phanerochaete chrysospori um)。
白腐真菌对多环芳烃的生物吸附与生物降解及其修复作用
白腐真菌是一类广泛存在于自然环境中的生物,具有很强的生物吸附和生物降解多环芳烃(PAHs)的能力。
这些真菌能够分泌特殊的酶来降解多环芳烃,将其分解成较小的分子,进一步促进它们被微生物降解。
白腐真菌的生物吸附能力来源于其菌丝结构和表面特性。
菌丝能够扩展到环境中去寻找和吸附多环芳烃,同时菌丝表面的电荷性质可以吸附带有异相电荷的多环芳烃,从而将其固定在其菌丝上。
这种吸附作用可以减少多环芳烃在土壤中的迁移和扩散。
与生物吸附相比,白腐真菌的降解效果更为显著。
它们通过分泌多种酶,如混合酮酸氧化酶、过氧化物酶等,来迅速降解多环芳烃分子。
这些酶能够将多环芳烃氧化成相对较短的链状化合物,然后进一步分解为二氧化碳和水,实现多环芳烃的完全降解。
白腐真菌的降解能力对于多环芳烃的环境修复非常重要。
环境中的多环芳烃污染会对生态系统和人类健康造成严重危害,而使用白腐真菌进行修复可以有效地降低污染物的浓度和毒性。
这种修复方法相对较为经济和环保,是一种可行的治理方法。
总而言之,白腐真菌具有强大的生物吸附和生物降解多环芳烃的能力,可以通过降低污染物浓度和毒性来修复多环芳烃污染的环境。
它们的应用前景广阔,但在实践中仍需要进一步研究和优化。
对污染物有独特降解作用的白腐真菌对污染物有独特降解作用的白腐真菌摘要简述了白腐真菌对木质素的特殊降解过程,进而讨论了该真菌在降解污染物及造纸制浆方面可能的潜在用途。
关键词白腐真菌污染物降解白腐真菌是一类腐生的真菌,从腐烂的树木或木材上可以分离得到它们。
由于它们对有机物有独特的降解能力,近年来越来越多的生物学家、生物化学家对它发生兴趣,进行了较多的研究。
1.白腐真菌的生物学特征白腐真菌在分类学上属于担子菌纲(Ba-siidiomycetes)。
例如降解能力很强的一种白腐真菌Phanerochaete chrysosporium Burdsall,中文名为黄孢原毛平革菌,它属于非褶菌目、伏革科、显革菌属。
菌丝体为多核,一孢内随机分布多达15个细胞核,菌丝一般无隔膜,也无锁状联合。
分生孢子为异核体,担孢子是同核体。
交配系统有同宗配合和异宗配合两种形式。
在自然界中常可看到白腐真菌由于降解木质素而穿入树木木质的情况。
它们侵入木质细胞腔内,释放降解木质素和其它木质组分(纤维素、半纤维素、果胶质)的酶,导致木质腐烂成白色海绵状团块。
2.白腐真菌对木质素降解的意义木质素是一种杂聚物,具有复杂不规则的三维网状结构。
它的结构基本单元是类苯基丙烷,靠多种不同的碳-碳键和醚键连接而形成一种很稳定的大分子物质,它是不水解的,不溶性的。
在植物木质化组织的细胞壁中含有大量的木质素。
例如,木材中含木质素20%~30%,禾秆中含木质素15%~25%。
木质素与植物体内纤维素结合很紧密,对细胞壁有保护作用,并使植物的机械强度提高。
目前木质素尚没太大的直接利用价值。
但这些含碳化合物在自然界中是丰富的可再生能源,白腐真菌以及某些细菌可将木质素彻底降解,使有机碳变成无机碳重回大自然。
因而白腐真菌对自然界的碳素循环具有重要意义。
3.白腐真菌降解木质素的过程一般微生物不能降解木质素是因为:(1)木质素结构复杂,因而降解它的反应必然是多种反应;(2)木质素中的碳-碳键、醚键不能被生物酶水解,只可能是另一种特殊方式使之降解;(3)木质素不溶于水,降解只能在细胞外发生。
白腐真菌的研究现状及其在环境治理中的应用(批注批注批注[Y1]: 黑体小三,新罗马体小三,不加粗。
居中,和正文内容不空行。
段前段后自动)环境科学084 张三宋体五号,数字用新罗马字体摘要:白腐真菌是一种能够引起木材白色腐朽的担子菌,因其特殊的代谢类型及独有的细胞外降解特质,能降解各种难降解有机污染物而成为近年来国内外研究的热点。
本文从白腐菌的分类与来源、降解机制及其在环境治理方面的应用研究等对近年来白腐真菌的研究现状予以综述,并对其在环境治理方面的应用前景做了展望。
关键词::::白腐菌;环境治理;研究现状: 【中文用宋体,数字用新罗马字体,字号小四,摘要两个字加粗,其余不加粗,行距1.5倍,段前段后为0,字数在200左右。
关键词三个字加粗,关键词不多于5个,用分号间隔。
】环境中难降解有机污染物日积月累,持久存在的结果已严重危害生态系统的健康和人类社会的可持续发展。
这些污染物产生于各种工农业生产及人类活动中,除了难降解的特点外,它们还具有较高的生物毒性和致癌、致畸、致突变的危害性,是环境治理工作的重点和难点。
自20世纪80年代以来,国内外许多学者开始应用白腐真菌进行环境治理的实验和应用研究。
研究表明,白腐真菌能降解各种结构相异的化学物质,它通过木质素过氧化物酶、锰过氧化物酶、漆酶等关键酶催化自由基链式反应,对环境中难降解有机污染物具有高效、广谱的降解功能,在环境治理方面显示出富有希望的应用前景[1]。
本文对白腐真菌在多种工业废水处理、土壤污染治理和有机固体废物处置等方面的研究与应用进行了综述【正文内容宋体小四,数字用新罗马字体,不加粗。
行距1.5倍,每段首行空两个字。
段与段之间不空行。
文献按顺序标注,格式[X],全部要求上标于右上角。
文献两篇,不论连续与否,均以[X,Y]的格式标注。
文献两篇以上,若连续编号时,以[X-Z]的格式标注,若不是连续编号[X,Y,Z]的格式标注。
】1.白腐真菌的研究现状1.1 白腐真菌的生物学特性白腐真菌的生物学特性白腐真菌的生物学特性白腐真菌的生物学特性【一级标题,黑体小四,不加粗。
生态与旅游 14 农家科技利用白腐真菌去除环境水体中的新型污染物李雪晴(深圳市环境科学研究院水环境研究所 广东深圳 518001)摘 要:近年来,一些非传统的新型污染物如环境内分泌干扰激素、饮用水消毒副产物等逐渐引起了广泛关注。
现有的污水处理设施及自来水厂的净水处理单元几乎无法将其有效去除。
生物技术由于可将污染物完全降解、无毒害副产物及成本低廉而独具优势。
其中,白腐真菌凭借其非特异性酶系统可降解多种异生化合物而引起国内外学者关注。
本文对白腐真菌技术应用于新型污染物去除的国内外研究现状进行了综述,并探讨了将其推向实际应用的可能途径。
关键词:新型污染物;白腐真菌;非特异性酶“新型污染物”是指在环境中新发现的,虽然早前已经认识只是新近才引起关注, 对人体健康及生态环境具有风险的污染物。
新型污染物所涵盖的范围非常广泛,主要包括存在于环境介质中的各式环境荷尔蒙、药物及个人护理品、饮用水消毒副产物、杀虫剂等等。
它们通常由人类活动产生且不容易在环境中分解,现有的城市生活污水处理设施及自来水厂的净水处理单元几乎无法将其有效去除。
近年来,由新型污染物造成的环境及人体健康的危害问题受到了国际科学界的热切关注,欧美国家均对此展开了广泛的研究。
相比之下,我国化学物质的生产和使用量很大,但对环境中新型污染物的研究起步较晚、报道有限。
2014年,由华东理工、同济和清华大学的研究报告指出,目前已有约158种药物及个人护理品型新型污染物质在我国河流及湖泊等天然水体中被发现。
由于传统污水处理工艺并非专门为新型污染物去除而设计,效果不能得到有效保证,城市污水处理厂已成为新型污染物进入城市水体的主要源头,对污水中新型污染物的去除和控制技术展开研究已十分紧迫。
国务院和环保部针对化学品的环境管理,发布了《新化学品环境管理办法》(环保部7号令),《化学品环境风险防控“十二五”规划(环发[2013]20号)》、《危险化学品安全管理条例》,《危险化学品环境管理登记办法(试行)》等法规条例,明确指出支持新化学品环境风险评估以及控制技术的科学研究及技术推广。
白腐真菌在环境保护中应用的研究进展邵梅香;朱炳根;李敏;李辉信【摘要】White rot fungi are the general name of the filamentous fungi and can cause the wood white rot in the living nature.Their hyphae can stretch into trees or timber wood cell cavity to absorb nutrients,and then release enzymes.Degrading pollutants by white rot fungi is an effec-tive method with advantages of universality,low nutrition and high adaptability compared with bacteria.This paper mainly introduces the mode of enzyme degradation and extensive application in environmental protection such as in the pollution of the atmosphere,sewage and soil.In addition,the white rot fungi also has a wide range of applications in food testing and other biological technology.The ending in this paper points out that research direction on the white rot fungi in the future.%白腐真菌是生物界中一类引起木质白色腐烂的丝状真菌的总称。
白腐真菌固定化技术的研究进展以及在环境保护中的应用摘要:本文阐述了白腐真菌的生物学特性和降解机理,提出了白腐真菌生物技术在实际应用中所需解决的问题,讨论了微生物固定化技术及其影响因素,对白腐真菌固定化技术的优势进行了分析,综合评述了白腐真菌固定化技术中载体材料特性、固定化时间及固定方法研究的新进展。
关键词:白腐真菌;生物降解;固定化技术;环境保护一.白腐真菌生物学特性及降解机理白腐真菌是一类能引起木质白色腐烂的丝状真菌的统称,分属于担子菌,少数为子囊菌。
白腐真菌菌丝体为多核,少有隔膜,其种类很多,《中国真菌志》便记载了46属137种。
白腐真菌属于中温菌,属好氧菌,适宜温度9~39 ℃。
白腐真菌对污染物的降解机理非常复杂,细胞学定位表明,这种降解发生在细胞外,而细胞外降解系统为结构复杂乃至有毒的污染物提供了更易被处置的调节环境,当白腐真菌被引入废水中后,由于微生物的应激作用,细胞内的葡萄糖酶和细胞外的乙二醛氧化酶在分子氧的参与下氧化并形成H2O2,激活过氧化酶并启动酶的催化循环;细胞外的木质素过氧化物酶LiP和锰过氧化物酶MnP以HO为初始底物进行自由基的链催化氧化,该反应是高度非特异性和无立体选择性的,故对污染物的降解产生广谱特征。
白腐真菌在处理难降解有机废水具有降解底物的非专一性和对其它微生物的拮抗作用;能够降解环境中某些低浓度污染物,因白腐真菌降解酶的诱导与降解底物多少无关;白腐真菌是由酶触发启动的自由基链反应,实现对异生物质的氧化降解,很容易达到较高的反应速率;白腐真菌降解有毒污染物在胞外,从而避免了有毒物对菌体细胞自身的毒害;白腐真菌对不同酸、碱污染体系具有较好适应性。
二.微生物固定化技术虽然白腐真菌降解技术具有高效、适用性强等特点,但对某些废水的去除效果不佳,反应器中细菌易被污染,运行参数要求较高等问题, 引入固定化技术则能很好的克服上述问题。
微生物固定化技术是利用物理或化学手段将游离的微生物,定位于限定的空间区域内,在保持微生物活性基本不变的情况下,且能反复使用的基本技术。
白腐真菌及其漆酶的应用研究白腐真菌是一类产生漆酶的真菌,广泛存在于自然界中,能够分解植物纤维素和木质素。
漆酶是一种蛋白质,具有高度催化活性,能够氧化各种有机物质。
因此,白腐真菌及其漆酶的应用研究在多个领域具有重要意义。
首先,在生物质能源转化中,白腐真菌及其漆酶的应用得到了广泛关注。
生物质能源是可再生能源的重要组成部分,其潜在资源非常丰富。
然而,植物纤维素和木质素的高度结晶性和抗酶解性限制了生物质的高效转化。
而白腐真菌及其漆酶能够有效降解植物纤维素和木质素,促进生物质的降解和转化。
因此,基于白腐真菌及其漆酶的生物质能源转化技术可以有效提高生物质的利用效率。
其次,在环境污染治理中,白腐真菌及其漆酶的应用也具有潜力。
许多有机污染物,如农药、染料和有机废物等,对环境和人类健康造成了严重威胁。
传统的污染物处理技术通常昂贵且不具备高效环保的特点。
而白腐真菌及其漆酶通过催化氧化有机物质,能够将有机污染物降解为无毒的物质。
因此,基于白腐真菌及其漆酶的环境污染治理技术有望成为一种高效、经济和环保的处理方法。
此外,白腐真菌及其漆酶的应用还可以推动生物医药领域的发展。
近年来,特别是在抗癌药物的研发方面,白腐真菌及其漆酶被广泛用于合成生物活性化合物。
漆酶作为一种催化剂,具有选择性催化和高效的特点,能够催化各种有机合成反应,合成具有药理活性的化合物。
因此,基于白腐真菌及其漆酶的生物活性化合物合成技术极大地推动了新药研发的进程。
综上所述,白腐真菌及其漆酶在生物质能源转化、环境污染治理和生物医药等领域的应用研究具有重要的意义。
随着对可再生能源、环境保护和药物研发的需求不断增加,相信白腐真菌及其漆酶的应用将继续得到进一步的研究和开发。
白腐真菌的研究现状及其在环境治理中的应用班级姓名摘要:从白腐真菌的分类与来源、降解机制及其在环境治理方面的应用研究等对近年来白腐真菌的研究现状予以综述,并对其在环境治理方面的应用前景做了展望。
关键词:白腐真菌;环境治理;研究现状1.前言近年来,畜禽养殖业发展迅速,具有集约化、专业化、规模化、区域化经营的特点[1]。
在提高人民生活水平的同时,也造成严重的环境污染,阻碍了畜禽养殖业持续稳定的发展。
畜禽废弃物占农村废弃物的80%以上。
据国家环保总局在全国23个省市进行的调查显示,目前我国规模化养殖场有数万家,90%未经过环境影响评价,60%的养殖场缺乏必要的污染防治措施[2],过去一些地方将规模化畜禽养殖作为产业结构调整、增加农民收入的重要途径加以鼓励,却忽视了污染防治工作。
每年由畜禽养殖场排放的固体物质是工业固体废弃物的4倍,达19亿吨,畜禽养殖产生的污染已成为中国农村地区污染的主要来源。
大规模集约化养殖业的迅猛发展使许多畜禽养殖场的废弃物得不到及时处理,长期堆放,任其日晒雨淋,导致蚊蝇孽生,瘟疫蔓延,家禽的产蛋率下降,畜禽死亡率增加,企业损失惨重。
更为严重的是下雨天粪水大量外溢,严重污染水环境和农田环境,成为农村面源污染的源头,威胁城乡居民的身体健康。
另一方面,畜禽粪便又是一种宝贵的饲料或肥料资源。
畜禽粪便含有大量的氮、磷等营养物质,通过加工处理可制成优质的饲料或有机复合肥料,从能源和肥料角度初步测算,19亿吨畜禽粪便相当于7000多万吨有机肥料,开发利用畜禽粪便不仅能实现农业废弃物变“废”为“宝”,解决农村用能问题,而且可减少环境污染,具有较高的社会效益和一定的经济效益,是保证我国农业可持续发展的重要资源。
规模化畜禽场废弃物处理和资源化利用研究是国际农业环境研究热点领域之一,是保证畜禽养殖业可持续发展和农畜产品安全的关键技术。
粪便处理与一个国家的经济发展水平有关,对发达国家而言,粪便作肥料还田是主要出路;对发展中国家来说,粪便作饲料仍是主要出路。