产生物膜芽胞杆菌阻控叶菜吸收镉、铅及其修复菜地土壤的作用

[目的]本文旨在利用产生物膜芽胞杆菌减少叶菜重金属积累,探索其修复蔬菜土壤的机制。[方法]以江苏省南京市六合区农田土壤为供试土壤,采用室内培养模拟试验,通过测定菌株Bacillus velezensis B9和B25在叶菜根部的定殖和对根际土壤理化性质的影响,测定接种Bacillus velezensis B9和B25处理后小白菜(Brassica chinensis)和长叶莴苣(Lactuca sativa var.longifolia)的鲜质量、Cd和Pb含量、根际土壤多糖含量、脲酶活性和产生物膜细菌比例以及细菌定殖。[结果]与接种灭菌悬液处理相比,小白菜B9L和B25L处理(分别接种B9和B25菌悬液)地上部干质量分别显著增加54%和41%,B25L处理长叶莴苣地上部干质量显著增加74%;B9L和B25L处理显著降低2种蔬菜地上部和根中的Cd、Pb含量,其中B9L处理小白菜地上部Cd和Pb含量分别显著降低24%和33%,B25L处理长叶莴苣地上部Cd和Pb含量分别显著降低33%和35%。菌株B9和B25均在2种蔬菜根部定殖形成生物膜,接种B9和B25菌株显著提高根际土壤生物膜生成菌比例、土壤多糖含量和土壤脲酶活性,显著提高根际土壤pH值,最终降低了土壤有效态Cd、Pb含量。[结论]产生物膜芽胞杆菌B.velezensis B9和B25可以阻控蔬菜吸收Cd、Pb,在蔬菜根部定殖产生生物膜,提高根际土壤多糖含量和脲酶活性,具有修复Cd、Pb污染土壤、实现蔬菜安全生产的潜力。

Bacillus thuringiensis P34与海泡石联合阻控蔬菜积累铅和改良土壤的作用

本研究为建立微生物-吸附剂联合钝化修复技术,以期为重金属污染农田的修复和蔬菜安全生产提供试验依据。在南京市栖霞区某矿区周边农田开展田间试验,探究了Bacillus thuringiensis P34及海泡石(S)对辣椒(苏椒五号)和茄子(苏琦一号)的生长、Pb积累和营养品质的影响,评估复配处理(P34+S)改良蔬菜根际土壤理化性质的作用。结果表明,与对照相比,海泡石可显著降低蔬菜果实Pb含量,菌株P34和海泡石复配可进一步显著降低辣椒和茄子果实Pb含量(58%和26%)。与对照相比,复配处理可显著使辣椒果实生物量增加1.5倍,改善蔬菜的营养品质,还能提高根际土壤pH、芽孢细菌数量、蔗糖酶和脲酶活性,显著降低根际土壤DTPA提取态Pb含量,并显著增加>1 mm团聚体的比例、显著减少<0.25 mm团聚体的比例。将B. thuringiensis P34与海泡石联合施用于Pb污染土壤,可显著阻控茄果类蔬菜积累Pb并提高其营养品质,显著改善根际土壤的理化性质,具有修复Pb污染土壤、保障蔬菜安全生产的潜力。

两株重金属抗性细菌对铅镉吸附特性的比较研究

针对目前重金属水污染现状,为探究微生物法修复重金属水污染机制,本试验以抗重金属革兰氏阴性菌Rhizobium sp.W33与革兰氏阳性菌Bacillus sp.H3为供试菌株,对不同重金属(Pb、Cd)浓度及pH条件下的菌株生长状况进行测定;比较不同状态细胞(Growing、Grown、Dead)的吸附能力;利用FTIR初步分析吸附相关官能团.结果表明:两株菌对Pb抗性较强,对Cd抗性相对较弱,最适生长pH均在6~7范围内;不同状态细胞的吸附能力大小为:Grown>Dead>Growing;随着重金属浓度的升高,Rhizobium sp.W33与Bacillus sp.H3的吸附容量逐渐增大,且对铅镉的吸附主要以胞外吸附为主,对铅有一定的胞内积累能力;FTIR分析显示菌株吸附过程中主要是—OH、—NH、—CO、—CH2官能团在生物吸附过程中发挥作用.Rhizobium sp.W33与Bacillus sp.H3表面官能团特性及整体吸附能力存在明显差异.