漆酶主要是由真菌分泌的一类胞外多铜氧化酶,因其具备多功能特性而被广泛地应用于绿色环境化学.漆酶能够以分子氧作为电子接受体,催化氧化多种酚类和非酚类底物形成自由基中间体,随后这些自由基中间体涉及到氧化耦合或键断裂,最终导致底物发生氧化、分解或聚合反应.目前,主要采用包埋、吸附、共价绑定和交联结合等方法制备固定化漆酶,以增强漆酶在实际环境中的催化活性、稳定性和循环再利用功效.概述了真菌漆酶的分子组成、结构特性及其催化氧化不同底物的作用机理,系统地比较了漆酶的固定化技术及其利弊,重点阐述了漆酶在有机污染物去除、合成染料脱色、造纸废水、食品加工、生物传感器和环境质量指示器等领域的研究进展,旨在为拓展和开发真菌漆酶在绿色环境化学中的多功能应用提供新的理论依据和指导思想.

生物炭因具有发达的孔隙结构、丰富的表面官能团和无机矿物等特性,在控制农业面源污染和温室气体排放方面有着良好的应用前景.生物炭对氮循环微生物群落特征的影响是生物炭能否有效控制面源污染和改良土壤的核心问题.围绕生物炭对土壤氮循环微生物群落特征的影响,从生物炭的多元性、添加量和环境条件3个方面综述生物炭对土壤硝化和反硝化微生物的影响研究进展,高温热解生物炭对土壤氮循环微生物的积极作用要比低温热解生物炭效果好;生物炭原料来源、添加量对土壤氮循环微生物群落的影响存在较大差异;添加有机肥料要比常规化肥更能提高氮循环微生物碳源的利用能力及其活性;环境中的污染物如多环芳烃(PAHs)、酚类化合物(PHCs)和重金属等的存在不利于氮循环微生物的生存.随着分子生物技术的进步,未来应结合多种分子生态学技术和稳定同位素探针技术等手段研究生物炭对土壤氮循环微生物的影响机制,生物炭热解温度和添加量对土壤氮循环微生物的影响不容忽视,在长期的田间试验中应注意老化生物炭对污染物和氮循环微生物的影响.

本文综述了电离辐射技术处理水中氯酚类、氯苯类、苯胺类、染料、抗生素、重金属等污染物的研究进展;列举了降解机理、辐射源、初始浓度、初始pH值、吸收剂量、污染物去除率、矿化率等重要参数;分析了电离辐射降解污染物效率的影响因素;指出电离辐射在水处理应用中依靠产生自由基等活性粒子,而自由基本身对人体有害,需进一步研究以评估辐射技术的安全性.对电离辐射技术在污染物处理上的应用前景进行了展望.

目的 通过调查处理一起村民疑似农药集体中毒的突发卫生事件,探讨农村饮用水卫生安全问题的解决方法.方法 确定病例,开展现场流行病学调查,查找污染物和污染源.采集水样进行水质常规指标、相关农药指标、总磷、总氮和尿素检测.紧急冲洗和处理受污染的蓄水池及输水管道.结果 本次突发事件累计报告病例23例.农药指标未检出,管网末梢水中氟化物、耗氧量、挥发性酚类、总磷和总氮等项目超标.本次事件为村民违规接驳输水管,使农药和肥料混合物进入管网造成水质污染,引发村民集体中毒.结论 农村饮用水供水设施简易,安全隐患多.农药品种的多样化和频繁更新使得实验室检出困难.只有加强供水设施投入和管理,并适当设置生物安全预警装置,才能从根本上解决农村饮用水安全问题.饲养斑马鱼可以起到较好的生物预警作用.

深山含笑是一种常绿乔木,具有较好的园林观赏价值,其叶片在每年春天新旧叶交替时,会陆续凋落而不能实现其经济价值;我们前期研究发现深山含笑成熟叶片具有较高的过氧化物酶活性,而过氧化物酶在内分泌干扰物生物酶法降解途径中发挥着重要作用.为充分开发深山含笑叶的经济价值,提高资源的利用效率,我们对深山含笑叶过氧化物酶进行了纯化并初步研究了其性质;在此基础上,进一步研究了深山含笑叶过氧化物酶在降解环境污染物双酚A上的特性.结果显示,经过非离子表面活性剂(吐温-80)抽提、双水相萃取、DEAE-Sepharose离子交换层析,首次从深山含笑叶片中快速分离提纯结合态过氧化物酶,相对可溶性过氧化物酶纯化倍数为55.2倍,回收率为19％.该酶的比活力为18 999 U/mg蛋白,以愈创木酚为反应底物的最佳pH值为4.5,最适温度为50℃;具有较宽的pH稳定范围,热稳定性较好,60℃以下不易失活.深山含笑叶过氧化物酶对BPA具有良好的清除能力,在pH4～7,温度30～ 40℃,H2O2/BPA摩尔浓度之比达0.8条件下,经过3h,10000 U/L POD对0.2 mmoL/L BPA清除率达90％以上,深山含笑过氧化物酶在酚类物质生物酶法催化降解途径中具有潜在的重大利用价值.

目的 基于文献报道分析我国1996-2015年突发饮用水污染事件,为开展生活饮用水监测预警提供科学依据.方法 运用描述流行病学方法对收集的学术期刊发表的及网络和媒体报道的1996-2015年突发饮用水污染事件案例进行分析.结果 除西藏、青海、宁夏未见突发饮用水污染事件案例报道外,共收集到全国其他省(市)、自治区1996-2015年突发饮用水污染事件案例219起;其中91起为发病案例,占饮用水污染案例的40.6％.其中,生物性污染、化学性污染、混合污染案例分别为57、133、29起,分别占26.0％、60.7％、13.3％,构成比差异有统计学意义(x2=119.014,P=0.000).饮用水污染的主要污染源是工业污染、生活污水、垃圾及粪便;饮用水污染事件的主要原因是缺乏有效的防护与管理、水质净化与消毒不到位、违章改接水管导致污水倒灌.水污染环节以水源污染(56.2％)、管网污染(23.7％)、自备供水污染(13.2％)及二次供水污染(6.4％)为主.生物性污染事件的主要污染物为总大肠菌群,化学性污染事件的主要污染物为氨氮、亚硝酸盐、挥发酚类及砷.结论 本次收集到的1996-2015年我国饮用水污染事件以化学性污染为主,其次为生物性污染,饮用水卫生管理和居民的安全饮水意识有待进一步加强.

目的 应用美国环境保护署(USEPA)推荐的健康风险评价模型,分析我国生活饮用水监测指标对人体健康的影响.方法 基于环境健康综合监测平台,收集全国重点流域10省25区县的饮用水监测数据,建立水质监测数据库并对饮用水中14种化学物质进行健康风险评估.结果 14种化学物质中硝酸盐的超标率最高,为5.69％;挥发性酚类、锰和三氯甲烷的超标率分别为2.89％,2.56％和2.32％.非致癌风险平均值位居前5的指标顺位为铜＞三氯甲烷＞氰化物＞氟化物＞硝酸盐(以N计);14个指标中,铜的非致癌风险值相对较高(0.278 1),氨氮最低(0.001 3);男性的非致癌风险略高于女性;丰水期和枯水期各污染物的危害系数值有差别,但不具有规律性.结论 本研究多流域饮用水中14种化学物质的健康风险处于可接受水平.

[背景]酚类化合物是环境中主要的水体污染物之一.多功能过氧化物酶(versatile peroxidase,VP)介导的Mn(Ⅲ)-有机酸络合体系具有较高的氧化还原电势,在酚类有机污染物降解方面具有巨大潜力.[目的]探究VP介导的Mn(Ⅲ)-有机酸络合体系降解酚类化合物的能力,为酚类化合物的降解提供新的思路和方法.[方法]研究选取了糙皮侧耳(Pleurotus eryngii)来源的多功能过氧化物酶(PeVP),采用包涵体复性的方法获得了 PeVP活性蛋白,并对重组PeVP进行酶学性质研究及Mn(Ⅲ)络合体系反应条件优化,进而探究Mn(Ⅲ)络合体系对酚类污染物的氧化降解能力.[结果]确定了 PeVP包涵体复性最佳条件为:pH 9.5、10％甘油、0.5 mol/L尿素、0.5 mmol/L氧化型谷胱甘肽(glutathione oxidized,GSSG)、0.1 mmol/L 二硫苏糖醇(dithiothreitol,DTT)、0.1 mmol/L 乙二胺四乙酸(ethylenediamine tetraacetic acid,EDTA)、5 mmol/L CaCl2、5 μmol/L 羟高铁血红素(hematin),4℃静置透析 24 h,最后5 μmol/L hematin孵育12 h.通过对PeVP介导的Mn(Ⅲ)-有机酸络合体系优化,确定了最优反应条件为:75 mmol/L苹果酸缓冲液(pH 4.5)、6 mmol/L Mn2+和 0.2 mmol/L H2O2.在上述条件下,探究了络合体系对2,2-丁香醛连 氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸[2,2'-azinobis-(3-ethylbenzthiazoline-6-sulphonate),ABTS]、2,6-二甲氧基苯酚(2,6-dimethoxyphenol,DMP)、愈创木酚和丁香醛连氮 4 种酚类模式底物的催化活性,发现在pH 4.5条件下,络合体系对酚类模式底物的氧化活性可达到PeVP直接氧化活性的1.5-7.5倍,并且在16 h的酶解过程中,苯酚、对苯二酚、间苯二酚和对硝基苯酚的平均降解速率分别为10.91、10.69、6.50和5.71 mg/(L·h),推测Mn(Ⅲ)-有机酸络合物对酚类底物的氧化降解是通过夺取酚类底物的电子形成酚类自由基中间体,自由基中间体经过电子重排和C-C键的断裂,最终导致酚类物质的氧化降解.[结论]在弱酸(pH 4.5)条件下PeVP介导的Mn(Ⅲ)-苹果酸络合体系对酚类污染物具备较强的氧化能力,这为酚类有机污染物提供了新的生物解决方案.

[背景]焦化废水O/H/O生物处理工艺的二级好氧生物反应器O2具有剩余污染物矿化和完全硝化功能,对废水的达标排放有重要作用.[目的]阐明O2生物反应器的微生物结构和功能.[方法]利用16SrRNA基因测序,研究O2生物反应器的微生物多样性和组成并进行功能预测,揭示其共现性特征和环境影响因子.[结果]O2的优势菌门以变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、绿菌门(Chlorobi)为主.主要菌属中红游动菌属(Rhodoplanes)、溶杆菌属(Lysobacter)、硫杆菌属(Thiobacillus)等参与化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)、酚类(phenols)和硫氰酸盐(thiocyanate,SCN-)等剩余污染物的去除,亚硝化弧菌属(Nitrosovibrio)和硝化螺菌属(Nitrospira)分别作为氨氧化细菌(ammonia-oxidizing bacteria,AOB)和主要的亚硝酸盐氧化细菌(nitrite-oxidizing bacteria,NOB).功能预测结果显示苯甲酸酯降解、氨基苯甲酸酯降解、氯烷烃和氯烯烃的降解、氟代苯甲酸酯降解和硝基甲苯降解是外源物质生物降解和代谢的前五大通路,广泛分布在主要菌属中,验证了微生物降解剩余污染物的作用.基因pmoA/B/C-amoA/B/C、hiao和nxrA/B编码相关的酶,组成了完整的硝化途径.共现网络结果揭示溶杆菌属、Candidatus Solibacter和红游动菌属在O2生态中的重要地位.通过冗余分析(redundancy analysis,RDA)表明COD和NH3是影响O2微生物群落的主要因素.[结论]红游动菌属和溶杆菌属是O2中最核心的功能菌属,在污染物矿化和维持群落生态稳定上有重要作用.亚硝化弧菌属和硝化螺菌属是硝化作用的核心菌属.O2中的代谢通路以剩余污染物矿化和完全硝化为主,微生物群落主要受COD和NH3的影响.本研究阐明了O2的微生物结构与功能,为焦化废水O/H/O生物处理工艺的改进提供了微生物学上的依据.

目的 了解惠州市2019年-2022年集中式生活饮用水中17种化学污染物含量,并评估其对人体健康产生的潜在风险.方法 水样采样、检测及质量控制均按照《生活饮用水标准检验方法》(GB/T 5750-2006)进行;结果 评价按照《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)统计检出率和合格率;同时采用美国国家环境保护局(US EPA)推荐的健康风险评价模型对检测结果中5种致癌性化学物(砷、六价铬、镉、三氯甲烷和四氯化碳)和12种非致癌性化学物(铅、汞、硒、氰化物、氟化物、硝酸盐(以N计)、铁、氨氮、锰、铜、锌和挥发酚类(以苯酚计)通过饮水途径所引起人的健康风险进行初步评估.结果 惠州市2019年-2022年集中式生活饮用水中17种化学污染物通过饮水途径所引起人的总健康风险为4.35×10-5/年;其中致癌性化学物风险为4.35×10-5/年;非致癌性化学物风险为2.82×10-9/年.结论 惠州市2019年-2022年集中式生活饮用水中17种化学污染物风险均低于国际辐射防护委员会(ICRP)规定的最大可接受风险(5.0×10-5/年),初步认为惠州市集中式生活饮用水风险处于可接受范围.