海南红树林湿地可培养硫酸盐还原菌的垂直分布特征研究

利用厌氧微生物分离技术,对深度为1.2 m的海南红树林湿地沉积物钻孔样品进行了分离培养,共获得11株厌氧sulfate-reducing bacteria(SRB)菌株。经显微观察和16S rDNA序列分析,可归纳为6个属,其中已经报道有芽孢杆菌属(Bacillus)、弧菌属(Vibrio)和梭状芽胞杆菌属(Clostridium),另外3个属分别为伯克霍尔德菌属(Burkholderia)、希瓦氏菌属(Shewanella)和海杆菌属(Marinobacterium)。不同属的细菌对硫酸盐还原的速率最低为14.71%,最高可达56.78%,并且以上6属11株菌都能将+6价的硫还原生成-2价硫,并与培养基中的Fe^(2+)结合生成黑包FeS沉淀,而这些无定形FeS沉淀是生成黄铁矿的前体。红树林湿地SRB种群数量随沉积物深度的增加而降低,结合沉积物的地球化学分析测试结果表明,表层(0cm)水界面的沉积物由于处于氧化-还原界面,氧气的周期性输入在一定程度上抑制了SRB的生长;随着深度增加(10-40 cm),充足的有机质、偏中性的pH值以及厌氧环境的增强,使得SRB种类和数量明显增加;而60 cm以下沉积物中因TOC含量降低,减少了微生物可利用的碳源,pH值明显降低,Na^+和Ca^(2+)离子浓度明显增加,这些因素都抑制了SRB的生长,使得深部沉积物中SRB的种类和数量显著减少。

不同pH值条件下硫酸盐还原菌组成及硫酸盐还原机制分析

【目的】从海洋沉积物中富集获得硫酸盐还原菌群,改变pH值进行培养,分析pH值对硫酸盐还原性质的影响,明确菌群组成和进行硫酸盐还原功能基因预测,探究硫酸盐还原机制。【方法】分析硫酸盐还原菌群在不同pH值条件下的硫酸盐还原率,在此基础上,利用高通量测序技术和PICRUSt软件分析硫酸盐还原菌群优势菌组成及硫酸盐还原相关基因相对丰度。【结果】硫酸盐还原菌群在不同pH值培养条件下的生长和硫酸盐还原率出现显著变化(P<0.01),在pH 5.0时达到峰值,分别为0.34±0.01和96.52%±0.44%。高通量测序数据显示,pH 5.0时菌群丰富度和多样性最高,优势菌属为假单胞菌(Pseudomonas)和芽孢杆菌(Bacillus),相对丰度较高的基因为同化性硫酸盐还原相关基因。【结论】硫酸盐还原菌富集生长的最适pH 5.0,在此条件下的高硫酸盐还原率由同化性硫酸盐还原途径主导,为揭示硫酸盐还原机制提供了实验支持,并拓宽了硫酸盐还原菌实践应用方面的种质资源。

一株路德维希肠杆菌处理含镉废水的效应分析

采用一株具有较高硫酸盐还原活性的路德维希肠杆菌(SRB-2)处理含镉溶液,测定了SRB-2在含镉溶液中的生长、硫酸盐还原活性、溶液p H及Cd2+质量浓度等的变化,初步分析了该菌株对溶液中镉的去除效应。实验结果表明:SRB-2在含有100 mg/L Cd2+的溶液中生长良好,且随着SRB-2的生长繁殖,溶液的p H值从7.0升高到7.4,这可能有助于Cd2+在溶液中形成沉淀从而被去除,其硫酸盐还原率最高为62.18%;SRB-2在Cd2+质量浓度为50mg/L和100 mg/L的溶液中分别培养15 d后,溶液中Cd2+去除率均达到98%。SRB-2能够在含镉质量浓度较高的溶液中良好生长,且对硫酸盐和Cd2+有较好的去除率。