辐射污染区土壤中耐重金属细菌的分离及其多样性

从新疆辐射污染区采集的40份土样中,通过重金属离子压力富集筛选,获得46株细菌。通过序列比对、聚类分析,确定46株菌中16株为芽孢杆菌属(Bacillus),13株类芽孢杆菌属(Paneibacillus),1株欧文菌属(Erwinia),10株假单孢菌属(Pseudomonas),1株不动杆菌属(Acinetobacter),1株克氏菌属(Kocuria),1株泛菌属(Pantoea),1株沙雷氏菌属(Serrolia),2株链霉菌属(Streptomyces)。通过进一步的重金属耐性分析,结果显示菌株对5种重金属离子的耐受程度总体呈现Pb2+>Zn2+>Co2+>Hg2+>Cu2+的趋势,其中对Pb2+的最大耐受性可达2 100 mg/L,对Zn2+的最大耐受性可达1 200 mg/L,对Co2+的最大耐受性可达1 000 mg/L,对Hg2+的最大耐受性可达500 mg/L,对Cu2+的最大耐受性可达450 mg/L。表明干旱荒漠土壤中具有较丰富的耐重金属细菌属种多样性,为耐辐射微生物在重金属污染治理方面的应用提供理论依据。

耐重金属细菌与土壤胶体吸附Cu2+、Cd2+的动力学研究

采用流动法探讨了耐重金属细菌与土壤胶体复合体系吸附Cu2+、Cd2+的动力学机理,结果表明:加入耐重金属细菌NTG—01以后,红壤胶体和褐土胶体对Cu2+的吸附动力学过程依然用抛物线扩散方程拟合最好,即颗粒表面吸附点位数目控制反应速度;而使红壤胶体和褐土胶体对Cd2+的吸附机理发生了变化,最优方程由原来的抛物线扩散方程变为一级动力学方程。即在有细菌存在的土壤体系中,反应的速度取决于溶液中重金属的浓度。

宝日希勒矿区土壤耐重金属铁、锰、铜、铬细菌的筛选与鉴定

内蒙古露天矿的大规模开采严重影响了内蒙古草原的生态多样性和生态稳定性。由于矿山开采,金属冶炼,存在于土壤中的重金属被剥离到地表,随着大气、水流进入到土壤及水环境中,矿区及附近的重金属污染非常严重,已经严重危害到附近人类饮食和生活健康,我国面临重金属污染治理的巨大的挑战和难题,为筛选出露天煤矿区高效耐重金属菌株,为草地生态修复提供微生物修复的理论基础和菌种资源,以宝日希勒露天矿区为研究对象,选取矿区内外共5个样地,利用不同类型的重金属胁迫培养基筛选出耐铜离子、铁离子、铬离子、锰离子的细菌进行梯度培育,筛选出每种重金属耐受力最强的菌株。研究结果表明,在不同重金属质量浓度梯度的胁迫下,菌株XFe-1最高耐铁质量浓度为500 mg/L,菌株XCu-1最高耐铜质量浓度为500 mg/L,菌株XCr-1最高耐铬质量浓度为200 mg/L,菌株XMn-1最高耐锰质量浓度为50 g/L。随后对4种菌株进行重金属胁迫生长曲线实验,每种菌株均对重金属不同浓度有不同程度的响应。通过16s rDNA基因序列分析比对,对4种优良耐重金属细菌进行分子鉴定,XFe-1为蜡状芽孢杆菌(Bacillus toyonensis),XCu-1为蜡样芽胞杆菌(Bacillus cereus),XCr-1属于短杆菌属(Brevibacterium sp.),XMn-1与Genbank基因库序列比对与芽孢杆菌属最高相似度仅为85.37%,为未知种。并对优良耐重金属菌株进行保藏。

凤眼莲根际耐Cd、Zn细菌的分离鉴定及对Cd、Zn去除效果研究

从凤眼莲根系分离纯化出3株耐Cd和Zn的细菌R12、R15、R16。重金属耐受性实验证明3株菌均可以耐受10 mg·L^(-1)Cd^(2+)和30 mg·L^(-1)Zn^(2+)。通过16S rRNA基因测序和同源性分析,菌株R12、R15被鉴定为假单胞菌属(Pseudomonas),R16为寡养单胞菌属(Stenotrophomonas)。实验研究了菌株对重金属的去除效果,结果显示:单位质量的R12、R16对Cd和Zn的去除量均表现为随时间延长而增加,R15则表现为随时间延长先减小后增加,3株细菌对Cd和Zn的去除率均在36 h达到峰值。其中R16对Cd和Zn的去除效果最好,单位质量最大去除量分别为0.17 mg·kg^(-1)和2.71 mg·kg^(-1),最大去除率为41%和16%。凤眼莲-耐重金属微生物联合培养对Cd和Zn的富集影响结果发现,R12、R16影响凤眼莲对Cd的富集主要表现为抑制Cd进入凤眼莲根部,R15则表现为调节Cd进入凤眼莲根部及其在植株中的迁移。3株菌对凤眼莲富集Zn的影响主要表现为调控Zn在植株中的迁移。