一株氧化木糖无色杆菌对Cd的固定作用

【目的】研究一株氧化木糖无色杆菌LAX2对镉(Cd)的碳酸盐矿化作用及其对Cd污染稻田土壤的修复效果。【方法】将LAX2接种于含0~40mg/L Cd2+的牛肉膏蛋白胨液体培养基中,测定LAX2对Cd的耐受性。在LAX2发酵液中加入0.1mol/L CdCl2放置12h,利用X-射线衍射、红外光谱、扫描电镜和能谱对菌株LAX2矿化固结Cd的产物特征进行分析,并通过水稻盆栽试验验证菌株LAX2对Cd污染土壤的修复效果。【结果】菌株LAX2对Cd2+的耐受能力较强,当溶液中Cd2+质量浓度达35 mg/L时,其生长不受明显影响;但当Cd2+质量浓度为40mg/L时,LAX2生长受到明显抑制。矿化产物特征分析结果表明,菌株LAX2可通过碳酸盐矿化作用将Cd矿化为呈小颗粒团聚体的CdCO3晶体。Cd污染稻田土壤经菌株LAX2发酵液、无菌发酵液和菌体细胞修复后,水稻根部Cd含量分别下降了35.3%,19.4%和12.5%,茎叶Cd含量分别降低了26.7%,15.6%和8.4%,水稻籽粒中Cd含量分别降低了28.7%,16.4%和7.5%,土壤有效态Cd含量分别下降了56.9%,34.5%和21.0%。【结论】菌株LAX2可通过碳酸盐矿化作用固结土壤中的有效态Cd,从而减少水稻对Cd的吸收。

Immobilization of Cd by a carbonate biomineralization bacteria