氯代烷烴是一類人工合成、被廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中的有機(jī)氯化物的統(tǒng)稱。由于生產(chǎn)、使用、儲(chǔ)存或處置不當(dāng)?shù)仍?,?dǎo)致氯代烷烴通過(guò)多種途徑進(jìn)入大氣、土壤、地下水體系中,成為全球環(huán)境中常見(jiàn)的污染物。有機(jī)鹵呼吸細(xì)菌介導(dǎo)的還原脫氯過(guò)程是厭氧環(huán)境中包括氯代烷烴在內(nèi)的有機(jī)氯污染物生物降解的一條主要途徑?;谟袡C(jī)鹵呼吸細(xì)菌能量代謝的生物修復(fù)方法具有綠色低碳、可持續(xù)性強(qiáng)和環(huán)境友好等特點(diǎn),因此有著廣闊的應(yīng)用前景。
基于此,中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)應(yīng)用生態(tài)研究所污染環(huán)境微生物生態(tài)課題組以污染河流沉積物為接種源,建立了1,2-二氯乙烷和1,1,2-三氯乙烷富集培養(yǎng)體系。研究結(jié)果表明,基于河流底泥的富集培養(yǎng)物可將1,2-二氯乙烷和1,1,2-三氯乙烷完全脫氯還原為無(wú)毒無(wú)害乙烯(圖1)。通過(guò)16SrRNA高通量測(cè)試表明培養(yǎng)體系中存在一株新型有機(jī)鹵呼吸型地質(zhì)桿菌(Geobacter),其所介導(dǎo)的雙脫鹵反應(yīng)將1,2-二氯乙烷和1,1,2-三氯乙烷分別還原脫氯至一氯乙烯和乙烯。該菌株以沈陽(yáng)應(yīng)用生態(tài)所(Institute of Applied Ecology)英文縮寫(xiě)而被命名為地質(zhì)桿菌- IAE菌株(Geobacter sp. strain IAE)。16S rRNA系統(tǒng)進(jìn)化分析表明菌株IAE與可降解四氯乙烯的地質(zhì)桿菌屬lovleyi 種SZ菌株(Geobacter lovleyi strain SZ)和KB-1菌株(Geobacter lovleyi strain KB-1)高度相似(98.9%-99.7%)(圖2)。此外,通過(guò)監(jiān)測(cè)1,1,2-三氯乙烷降解過(guò)程中的細(xì)胞生長(zhǎng)情況,揭示了菌株IAE可通過(guò)與脫鹵球菌(Dehalococcoides)的協(xié)同作用實(shí)現(xiàn)了1,1,2-三氯乙烷完全脫氯至乙烯的過(guò)程(圖3)。







