砷氧化菌Pseudomonas sp.AO-1的分离鉴定及其对As(Ⅲ)的氧化性能研究

随着环境砷污染日趋严重和不断地传播使得人类健康处于高风险之中,修复治理环境中的砷污染刻不容缓。将As(Ⅲ)氧化为As(Ⅴ)是治理砷污染的关键步骤,因此寻找一种经济且绿色的氧化技术成为了研究热点,而微生物氧化As(Ⅲ)被认为是治理砷污染一种绿色经济可行的方法。从湖南锡矿山矿区含砷的土壤中筛选出一株砷氧化菌,并利用分子生物学技术对其进行了鉴定;研究了其对As(Ⅲ)的抗性,不同As(Ⅲ)浓度下的生长特征曲线,不同pH条件下As(Ⅲ)的氧化性能,生长曲线及其氧化动力学。研究结果表明:该菌属于假单胞菌属(Pseudomonas),将其命名为Pseudomonas sp.AO-1(简称:AO-1),其对As(Ⅲ)的抗性达2000 mg·L^(-1),具有较高的抗性;当As(Ⅲ)质量浓度高于100 mg·L^(-1)时,菌株AO-1的生长受到了明显的抑制,其进入对数增殖期的时间延后,稳定期较短,衰亡期提前;pH对菌株AO-1的生长及As(Ⅲ)氧化率有显著的影响,其最适生长pH为7;当pH为3-8时,菌株AO-1氧化As(Ⅲ)的氧化率随pH的升高先提高后减小,pH为7时As(Ⅲ)氧化率到达最大的72.5%;菌株AO-1好氧化氧化As(Ⅲ)的米门常数Km和最大氧化速率Vmax值分别为274.70μmol·L^(-1)和0.31μmol·(L·min)-1,其Km低于一些已研究的菌株,体现菌株AO-1对As(Ⅲ)具有良好的亲和力,也表明了其具有较好的As(Ⅲ)氧化性能。综上,该研究所筛选的菌株AO-1具有良好的耐砷性和As(Ⅲ)氧化性,在水体及土壤砷污染修复与治理中具有的潜在应用价值。

锑氧化菌Pseudomonas sp.AO-1的分离鉴定及其对Sb(III)的氧化性能

采用抗性筛选法从锡矿山筛选出一株锑氧化菌,并利用分子生物学技术对其进行鉴定;考察了其氧化Sb()Ⅲ的性能和氧化次生矿物的特征.结果表明:锑氧化菌属于假单胞菌属(Pseudomonas),将其命名为Pseudomonas sp.AO-1(简称:AO-1);影响AO-1氧化Sb(Ⅲ)的因素主要有溶液pH值、溶解氧和铁锰氧化物(单质铁、FeCl_(3)和MnO_(2))等;AO-1在好氧和缺氧条件下均能氧化Sb(Ⅲ),好氧氧化Sb(Ⅲ)的米门常数Km和最大氧化速率Vmax值分别为393.05µmol/L和0.271µmol/(L·min),体现了较强的锑氧化性;AO-1和铁锰氧化物的耦合作用能促进Sb(Ⅲ)的氧化,且铁锰氧化物促进AO-1氧化Sb(Ⅲ)的速率依次为:FeCl_(3)>MnO_(2)>单质铁;AO-1和铁锰氧化物耦合氧化Sb(Ⅲ)生成含Sb(Ⅴ)的次生矿物,次生矿物会加速Sb(Ⅲ)的氧化以及影响锑在环境中的迁移转化.菌株AO-1的锑氧化性能良好,对于锑的生物化学转化和土壤微生物修复的应用有重要意义.