文章图片
文章图片
生物修复技术是多种多样的 ， 并且已被证明在修复被不同类型污染物污染的场地方面是有效的 。 微生物在生物修复中起着至关重要的作用；因此 ， 它们在污染环境中的多样性、丰度和群落结构提供了对任何生物修复技术命运的洞察 ， 前提是其他可能阻碍微生物活动的环境因素保持在最佳范围内 。 “组学” ， 也就是基因组学、代谢组学、蛋白质组学和转录组学等分子技术有助于更好地理解微生物鉴定、功能、代谢和分解代谢途径 ， 从而克服了与微生物培养相关方法相关的局限性 。
营养限制、具有降解能力的微生物数量少或缺乏以及污染物的生物利用度是主要缺陷 ， 这可能会阻碍生物修复的成功 。 由于生物修复依赖于微生物过程 ， 有两种主要方法可以加速污染场地的微生物活动 ， 即：生物刺激和生物强化 。 生物刺激包括向受污染的样品中添加营养物质或底物 ， 以刺激本土微生物的活动 。 由于微生物无处不在 ， 很明显污染物降解剂自然存在于污染场地 ， 它们的数量和代谢活动可能随着污染物浓度的增加或减少而增加或减少；因此 ， 使用具有适当营养成分的农业工业废物尤其是氮、磷和钾 ， 将有助于解决大多数污染场地的养分限制挑战 。
【?关于自然界中生物修复前景的介绍】尽管如此 ， 据报道过度添加兴奋剂会导致微生物代谢活性和多样性受到抑制 ， 另一方面 ， 生物强化是旨在引入或增加具有降解能力的微生物种群的关键方法 。 据报道 ， 微生物联合体比纯分离物更有效地降解污染物 。 这是由于单个分离物的代谢多样性 ， 可能源于其分离来源、适应过程 ， 也可能是污染物成分的结果 ， 并会产生协同效应 ， 当这些分离物被分解时 ， 可能导致污染物完全快速降解 ， 混合在一起 。 更重要的是 ， 研究人员观察到 ， 与未修改的设置相比 ， 生物强化和生物刺激都可以有效地从重污染样品中去除多环芳烃等污染物 。
然而 ， 观察到生物刺激在去除低分子量多环芳烃方面更有效 ， 并且与生物强化所达到的26.8%相比 ， 有助于更高百分比的总多环芳烃去除率 。 同时 ， 观察到生物强化可以更有效地从用于试点研究的污染样品中去除高分子量多环芳烃 ， 导致高分子量-多环芳烃减少22% ， 而通过生物刺激 ， 个体的最大减少高分子量-多环芳烃仅为10.85% 。 正如预期的那样 ， 当这两种方法结合使用时 ， 低分子量和高分子量-多环芳烃的降低幅度分别为43.9%和55.0% 。
这表明 ， 如果将具有特殊降解能力的微生物结合起来 ， 同时用营养物质刺激常驻微生物 ， 而不是仅仅依靠单一方法 ， 那么在污染环境中去除高分子量-多环芳烃s可能会更有效 。 尽管生物强化已被证明是有效的 ， 但内源性和外源性微生物种群之间的竞争、将病原生物引入环境的风险以及接种微生物可能无法在新环境中存活的可能性使得生物强化成为一种非常值得怀疑的方法 。 使用琼脂、琼脂糖、海藻酸盐、明胶、结冷胶和聚氨酯作为载体材料将有助于解决与生物测定相关的一些挑战 。
推荐阅读
- 多国联合科考小组发现地球内部生命信使，曾穿越滚烫地下岩层
- 冥王星有多可怕？被踢出太阳系九大行星，真不冤！
- 不同应用的生物修复技术介绍
- 再生医学领域的成功与挑战
- 关于极端微生物的介绍
- ?分析地外样本中已知的陆地有机生物标志物，寻找地外生命
- 光学发射光谱的应用研究报告
- ?寻找火星上存在生命的化学证据
- ?火星任务研究地球生命起源