一株耐铀菌株的鉴定及其促生特性研究

从退役铀矿区土壤中筛选获得耐铀促生菌株,为铀污染土壤的微生物-植物联合修复技术提供优良菌种资源,以解决退役铀矿区污染治理问题。梯度稀释某退役铀矿区污染土壤,涂布含铀培养基,分离筛选出一株具有耐铀性能菌株B2。通过形态学观察、生理生化实验及16S rDNA序列比较分析,对其进行初步鉴定。采用分光光度法测定菌株在铀胁迫下的生长曲线和培养基铀含量,分析其耐铀能力和铀吸附或吸收能力。通过平板法测定其固氮、解磷、产纤维素酶、合成铁载体能力。用Salkowski比色法测定其产吲哚乙酸(3-indole acetic acid,IAA)能力及产量。通过种子萌发和盆栽实验,验证该菌株的促生能力。综合形态观察结果、生理生化特征和基于16S rDNA序列的进化分析,确定菌株B2为微枝形杆菌属细菌(Microvirga makkahensis sp.),在铀浓度为0-400 mg/L时,其生长曲线符合S型生长曲线模型,当铀浓度达到600 mg/L后生长受抑制,其对培养基中的铀无吸附或吸收作用。菌株B2具有固氮、解磷、产纤维素酶、合成铁载体和产IAA的促生特性,培养48 h后IAA产量可达到24.39μg/mL。菌株B2可显著提高上海青(Brassica chinensis L.)种子的发芽率,促进幼苗的生长发育,显著增加上海青生物量。菌株B2为一株具有产IAA等促生能力、耐铀的微枝形杆菌属细菌,能有效促进上海青种子萌发和幼苗生长,可作为微生物-植物联合修复铀污染土壤的候选菌株。

一株耐铀镉真菌菌株的筛选及其耐铀镉特性的研究

从生长在铀尾矿库区的博落回的根系中,分离出了一株耐铀镉真菌菌株A-2。在固体培养基上,铀和镉对该菌株的最低抑菌浓度(MIC)为160 mg/L和160mg/L,而在液体培养基中,铀和镉对该菌株的MIC为80 mg/L和80 mg/L。经形态学观察和分子鉴定,该菌株属于镰刀菌属,其GenBank登录号为MH978624,可命名为Fusarium sp. A-2。进一步的试验研究结果表明,该菌株在铀镉胁迫下会分泌大量草酸、苹果酸和丁二酸,与铀镉络合,降低了铀镉对菌株的毒性,这可能是该菌株具有高耐铀镉性及能减轻铀镉毒害的机理之一。该菌株在土壤铀镉复合污染治理中具有潜在应用前景。

耐铀颗粒污泥微生物群落结构解析

以厌氧颗粒污泥为对象,测试其对不同浓度U(Ⅵ)(2.4~12 mg/L)的去除效果,通过环境扫描电子显微镜(ESEM)和高通量测序技术等方法解析铀胁迫下微生物群落结构特性。结果表明:在初始U(Ⅵ)浓度为9.6mg/L、p H为6、投加湿污泥2g(污泥的可挥发性悬浮在体浓度为0.1g)条件下,U(Ⅵ)的去除率最高,达到95.1%;颗粒污泥中微生物以直径约1μm的球形细菌为主,能谱分析(EDS)也证明细胞表面铀的存在。高通量测序得到15939条有效序列,可划分操作分类单元939个。样品文库覆盖率为0.967,Shannon指数、ACE指数和Chao1指数分别为4.099、3140.55与2122.53,表明样品具有较高的微生物多样性与丰富度。菌属分类显示:颗粒污泥中包含许多典型的铀还原固定菌属,如Acinetobacter、Clostridium、Pseudomonas、Sulfurovum、Sulfurospirillum及Trichococcus,这是颗粒污泥具有高效除铀效果与耐铀性能的原因。

一株耐铀细菌的分离鉴定及其耐铀特性研究

从湖南省衡阳市272厂铀尾矿库筛选分离出一株耐铀细菌Y-1,通过16S rRNA基因测序比对,初步鉴定该菌株为蜡样芽孢杆菌(Bacilluscereus)。通过静态吸附实验,考察不同pH值、吸附时间、吸附剂投加量和初始铀浓度对菌株吸附U(Ⅵ)的影响。结果表明,该菌株具有良好的吸附效果,在吸附条件T=30℃,pH=5,t=200 min,C_(0)(吸附剂)=0.3 g/L,C0(UO_(2)^(2+))=10 mg/L时,对U(Ⅵ)的去除率达到了89.5%。说明该菌株在铀污染的土壤生物修复方面具有潜在的应用前景。

铀污染水体中耐性微生物的鉴定及其研究

为获得对铀具有高耐性的微生物,采集宜宾市某铀水冶厂附近受污染河段水样,采用改良NB培养基筛选、分离、鉴定对铀高耐性的微生物。结果当铀浓度为90mg/L时,获得了一株细菌。通过形态学结合分子生物学鉴定得知,改菌株与已知分类地位的标准菌株Bacillus cereus的16S rDNA序列一致性极高。在试验中,该菌株在0h~6h内为延滞期、6h~31h为对数期、31h~48h为稳定期、48h后为衰亡期;最适合的生长条件是添加量1%、pH值8.0。该研究获得的铀耐性细菌可为微生物或微生物联合植物修复重金属污染土壤、水体或生物传感器制作提供重要的微生物种质资源。

厌氧颗粒污泥处理含U(Ⅵ)废水的效果及生物特性

以生物活性高的厌氧颗粒污泥为对象,研究了U(Ⅵ)初始浓度、pH值、颗粒污泥的投加量和SO42-浓度对颗粒污泥处理含U(Ⅵ)废水的效果。结果表明:当U(Ⅵ)初始浓度为9.6 mg/L,湿颗粒污泥投加量为2 g,温度25℃,pH值为6时,对U(Ⅵ)的去除率达98.7%。随着SO_4^(2-)浓度的增加,微生物活性增强,SO_4^(2-)浓度为8 mmol/L时,反应9 h,溶液中的U(Ⅵ)基本去除。通过环境扫描电镜(SEM)分析颗粒污泥微观结构,SEM表明处理含U(Ⅵ)废水后的颗粒污泥主要以1~3μm的球菌和短杆菌为主,处理较高浓度(9.6 mg/L)含U(Ⅵ)废水后,生物活性较高,细菌数量较多、表面较光滑、形态较匀称,形成团聚结构。能谱分析(EDS)表明颗粒污泥内存在铀。高通量测序技术分析颗粒污泥微生物结构显示存在较多耐铀菌种,所占比重接近20%,颗粒污泥显示出良好的耐铀性。