4 未來趨勢 多環芳烴 PAHs 是一類廣泛分布于海洋環境中的化學污染物 主要來源于人類活動和能源利用過程 通過地面徑流 污水排放及機動車輛等燃料不完全燃燒后的廢氣隨大氣顆粒的沉降進入海洋沉積環境中 多環芳烴從環境中去除的途徑包括揮發 光氧化 化學氧化 生物積累 土壤吸附及微生物降解等 研究表明微生物降解是沉積環境中多環芳烴去除最主要的途徑本實驗研究混合微生物在不同多環芳烴的生長變化 及在不同濃度的芘的生長水平和降解速率 外加營養鹽對微生物降解的影響 成功地利用生物修復技術治理多環芳烴污染環境提供了科學的理論依據參考文獻 郭楚玲1 哈里德 鄭天凌 海洋微生物對多環芳烴的降解 臺灣海峽2001 多環芳烴 4 未來趨勢 抗生素 四環素類 大環內酯類 喹諾酮類 磺胺類和 內酰胺類等五大類抗生素的環境效應研究已都有所涉及 且抗生素的環境轉歸和對環境微生物及其生態學等方面的影響也進行了初步的研究 通過上述的歸納分析表明 抗生素環境效應研究有待進一步深入 1 環境介質中抗生素污染是多種抗生素及其它有機無機污染物 如重金屬 PCBs PAHs等 共存的復合污染 但已報道的研究多以單種或單類抗生素作為研究對象 多對其在環境介質 主要是土壤 中的吸附 解吸 遷移和降解 消解 等行為或過程進行研究 缺乏抗生素復合污染的環境效應研究 并且抗生素進入土壤 水和沉積物等環境介質的遷移 轉化和降解過程與植物 動物及微生物生態效應耦合關系有待進一步研究 2 在分析技術上 環境抗生素殘留濃度和種類的高通量 快速和準確檢測方法或系統有待建立 在不同的環境介質中均發現抗生素耐藥菌和抗性基因 應加強對環境抗藥性基因檢測方法的研究 并對耐藥微生物和抗藥性基因的環境生物學和生態學效應等研究領域進行積極探索 3現有的抗生素環境暴露和生態毒理效應研究尚缺少多尺度和多層次 即個體 群落和生態系統等 的研究 應加強抗生素環境生態毒理學研究 并與抗生素環境化學研究相結合 以建立環境抗生素殘留預測模型 環境效應模型和生態風險評估體系 實現對抗生素環境安全性的預測預警和評價 為抗生素使用的有效管理提供依據 參考文獻 俞慎 王敏 洪有為 環境介質中的抗生素及其微生物生態效應 生態學報2011 4 未來趨勢 對于海洋污染的生物修復 尤其是海水養殖區環境的生物修復 目前多嘗試應用微生物技術 水中的異養微生物靠分解有機物作為碳源和能源而生活 有機物質可在微生物特別是細菌產生的各種酶的作用下 經過好氧或厭氧過程 發生一系列化學反應 被逐步降解 最后轉化成無機元素 礦化 而被植物吸收利用 進展 袁有憲 2000 1 等從蝦池底質中分離 篩選出近10株蝦池有機物降解菌 初步實驗表明 在短時間內 可降解蝦池底部有機物80 以上 顯示出良好的應用前景 王彥波 2005 2 采用高活性生物修復菌制劑 對養殖中后期的南美白對蝦池塘進行了改善水體質量的試驗 結果表明 水體COD和磷酸鹽的含量分別降低31 64 49 71 和30 58 62 43 養殖水體的富營養化狀態明顯改善 Westerman等 3 應用生物濾器進行水產養殖廢水的處理都獲得某種程度的成功 高效復合微生物菌群 EM 在生長過程中能迅速分解污水中的有機物 抑制有害微生物的生長繁殖 激活水中具有凈化功能的原生動物和微生物 起到凈化水質的作用存在問題 未來趨勢 對水中的污染物尚有良好的降解效果 但對于受污染的海洋沉積物 微生物技術在原位生物修復中還存在很大的局限性 而且該技術能夠使水體COD含量降低 但并未使營養元素總量減少 而只是將有機物變為無機物 從而可能加速海水的富營養化 參考文獻 吳益春 趙元鳳 呂景才等 海水養殖環境生物修復研究進展 生物技術通報2006 有機物 4 未來趨勢 污染水體中有機物 微生物修復是水體修復的主體技術 在修復實踐中 需要以微生物修復為主綜合運用幾種修復手段方可達到修復目的 今后在水體修復技術的研究與應用方面需強調以下幾點 1 積極開發以生物膜凈水工藝為主的原位修復技術 探索將投菌法與生物膜法耦合使用的可行性 2 將物理化學方法與微生物修復技術聯用 或者微生物修復聯合生態修復技術 3 投菌法與投加營養物 鹽 生物激活劑 表面活性劑結合使用的聯用技術的開發 4 投加表面活性劑或生物激活劑與生物膜修復技術結合使用 5 水利技術與微生物技術聯用等 總之 以微生物修復為主體的組合技術將是水體修復技術研究與應用的方向 參考文獻 陳芳艷 唐玉斌 污染水體的生物修復技術進展 環境科學與技術 2004 4 未來趨勢 海洋環境的污染物 由以上討論可知 1 一種污染物長期存在于環境中 原因可能不在于這種污染物不能降解 而可能在于該環境不能誘導降解微生物的產生 2 盡管生物修復單種菌株的引入能有效地降解微生物 共代謝仍是多種污染物去除的主要機制 如假單胞菌能以酚作為唯一的碳源 卻無法代謝酚與苯的混合物 在于苯能抑制酚的水解酶的產生 因而 接種菌降解能力的實驗室研究應盡可能模擬現場環境 生物修復中微生物進化障礙微生物對污染物的適應性正如細菌對抗生素產生抗藥性一樣 已有大量數據表明是顯而易見的 然而 大量污染物排放到生物圈中已超過污染物的自然分解速率 在環境中累積 轉移 造成了嚴重的環境危機 自然選擇凈化過程趕不上污染物排放速率 原因是多方面的 如低濃度污染物 多種底物的競爭等不足于誘導降解微生物的生成 甚至某些低濃度污染物的毒性對微生物有致死作用 對人類及其它生物體構成健康威脅 同時 自然界中微生物遺傳變異機率畢竟是較低 因此 通過遺傳工程合成高效降解菌是可行的選擇 也是當今環境微生物學家致力研究熱點 展望 為進一步提高生物修復的治理效果 獲得海洋環境污染治理新突破 其發展前景在于采用新工藝手段 生產易于生物降解的化合物 合成具有特殊降解能力的工程菌 從而減少污染物在環境中的累積 轉移 保持生態系統的平衡 實現海洋環境的可持續發展 參考文獻 鄭天凌 莊鐵城 蔡立哲 微生物在海洋污染環境中的生物修復作用 廈門大學學報 自然科學版 2001 4 未來趨勢 小結 1 積極開發微生物技術與其他技術的聯用 以微生物修復為主體的組合技術將是水體修復技術研究與應用的方向 2 如何全方位了解微生物降解 合理控制生物降解過程使之向有利的方向發展是非常重要的3 生物修復中微生物進化障礙 因此 通過遺傳工程合成高效降解菌是可行的選擇 也是當今環境