土壤高耐砷促生菌株的筛选及其对砷去除性能的研究

由于近年来工业的发展,环境重金属污染已成为亟待解决的问题,而生物法治理土壤砷污染目前已是该领域的研究热点.本研究旨在筛选出高耐砷促生菌株,并初步探究菌株对砷的去除能力.从实验室保藏及分离自铁尾矿土壤的菌株中筛选出对As^(3+)和As^(5+)均有高耐受活性的两株菌.其中LSM1可分别耐受3200 mg·L^(-1)的As^(3+)和5500 mg·L^(-1)的As^(5+),LYT1可分别耐受3200 mg·L^(-1)的As^(3+)和6000 mg·L^(-1)的As^(5+),两株菌分别被鉴定为萎缩芽孢杆菌(Bacillus atrophaeus)和鲍曼不动杆菌(Acinetobacterbaumannii).进一步探究筛得菌株的促生作用,结果表明,LSM1具有产IAA能力,LYT1兼具解磷、固氮和产IAA能力.菌株的最适生长条件及复合菌剂的As^(5+)去除能力研究结果表明,LSM1和LYT1的最适生长pH和温度均为pH=7,30℃,LSM1在As^(5+)50 mg·L^(-1)、LYT1在As^(5+)100 mg·L^(-1)下的生长情况最好.两株菌在培养48 h时对砷的去除率均大于24 h,两株菌在培养液As^(5+)为50 mg·L^(-1)条件下对砷的去除率均大于100 mg·L^(-1),研究表明,复合菌剂的砷去除率均大于单个菌株,复合菌剂在48 h、培养液As^(5+)浓度为50 mg·L^(-1)时的砷去除率达到最大值,为67.40%.研究结果表明,两株菌对As^(3+)和As^(5+)均有高耐受性和去除能力,并具有促生作用,为后续开展植物-微生物联合修复砷污染土壤研究提供菌种资源和技术支撑.

氧化铈纳米晶的制备和除砷动力学研究

采用溶剂热法制备了粒径仅有3～4 nm的氧化铈纳米晶粒,测试了其除砷动力学,并进行了吸附动力学模型分析。结果表明,制备氧化铈纳米晶粒工艺简单,粒子晶粒发育完整,粒子纯度高、分散性好。当ρ(As(V))/ρ(CeO_2)较低时,吸附速率较快,准1级吸附动力学方程拟合更合适;当ρ(As(V))/ρ(CeO_2)较高时,吸附速率受到内孔扩散阻力或者表面吸附分子排斥力影响较大,准2级吸附动力学方程拟合较合适。在不调节pH、无氧化等处理的情况下,当用质量浓度50 mg/L的氧化铈纳米晶吸附剂时,2 h之内就可以将水中的As(V)处理到质量浓度低于10μg/L之下,满足GB 5749-2006规定As的质量浓度不得超过10μg/L的要求。