耐镉芽孢杆菌对Cd2+的吸附机制

从攀枝花矿区淤泥样品中通过逐级提高Cd~(2+)浓度进行驯化,获得1株高耐镉菌株PFYN01,经16S rDNA PCR鉴定为芽孢杆菌(Bacillus sp),最大耐Cd~(2+)浓度为3 900 mg/L。研究初始Cd~(2+)浓度、pH值、菌量对菌株吸附Cd~(2+)的影响,利用扫描电镜(SEM)和傅叶里红外光谱(FTIR)探究菌株吸附机制。结果表明,PFYN01在初始Cd~(2+)浓度为75 mg/L、菌量为1.0 g/L、pH值为5.0时,对Cd~(2+)的吸附率达到34.98%;吸附符合Langmuir模型,最大吸附量为1.974 mg/g。对比分析Cd~(2+)吸附前后的细胞形态和红外光谱变化,证实了"细胞成分羟基(O—H)、酰胺基(N—H)、烃基(C—H)、羧基■、羰基(—COOH)参与了Cd~(2+)与PFYN01的相互作用"的结论。PFYN01是一株对Cd~(2+)有较强吸附能力的细菌菌株,对其吸附Cd~(2+)影响因素及吸附机制研究的结果将为重金属污染微生物修复提供指导。     

1株耐Cd细菌的分离、鉴定及其吸附特性研究

从长期受农药污染的土壤中分离筛选到1株可耐受重金属Cd的菌株,经形态观察、生理生化特性、16S rRNA基因序列和系统发育分析确定该菌株为路德维希肠杆菌(Enterobacter ludwigii),命名为EM1,为Cd污染水体及土壤的修复提供微生物菌株。在无机盐培养基中菌株EM1对Cd~(2+)的最适耐受质量浓度为50 mg/L,吸附Cd~(2+)的最适生长温度为35℃,最适pH值为6.0,在此条件下,其对Cd~(2+)的吸附率最大,为92%。电镜扫描结果表明,在吸附Cd~(2+)的过程中菌体表面分泌大量的胞外多聚物且菌体形态发生变化。红外光谱分析显示,Cd~(2+)胁迫条件下,菌体细胞壁结构并未发生变化,菌株吸附Cd~(2+)的过程主要与菌体表面的羟基、N-H、C-H、多糖中的C-O-C及酰胺基团有关。     

Cu,Cd在2种土壤上的吸附特征

研究了Ｃｕ＾２＋，Ｃｄ＾２＋在法国２种不同土壤上的吸附特征，并讨论了引起这２种元素吸附差异的可能原因，Ｃｕ＾２＋，Ｃｄ＾２＋ 只附量和吸附率均随ＰＨ的颃是升高，在近中性时完全被吸附，吸附量和吸附率率均表明Ｃｕ＾２＋的吸附比Ｃｄ＾２＋高，Ｃｕ＾２＋和Ｃｄ＾２＋在水解作用、沉淀作用、与腐殖质的络合强度以及与Ｃａ＾２＋，Ｈ＾＿离子吸附点位的竞争能力等方面的差异是导致这２种离子吸附差异的主要原因，低初始浓     

一株变形假单胞菌吸附模拟废水中Cd(Ⅱ)的条件

本文研究了理化因素对变形假单胞菌(Pseudomonas plecoglossicida)C-18吸附Cd(Ⅱ)的影响,并通过正交实验确定了最佳吸附条件。结果表明:在吸附剂浓度1.2 g/L、Cd(Ⅱ)初始浓度100 mg/L、pH7.0、温度30℃、转速200 r/min的条件下,吸附12 h,菌株C-18对Cd(Ⅱ)的吸附率和吸附量分别达到88.8%和74 mg/g。在金属离子Zn(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、Ag(Ⅰ)共存的条件下,菌株C-18对Cd(Ⅱ)的吸附效果明显受到影响,4种金属离子对菌株C-18吸附Cd(Ⅱ)的影响顺序为Cu(Ⅱ)Zn(Ⅱ)Pb(Ⅱ)Ag(Ⅰ)。     

沿海滩涂镉吸附细菌的分离、鉴定及生长特性的研究

采用常规细菌分离技术从沿海滩涂的泥样中分离出两株对重金属Cd2+具有吸附作用的细菌(编号为J2和J6),并采用原子吸收法测定了菌株及培养液中Cd2+的含量。结果表明:两株菌在培养液中培养7d后,上清液中Cd2+的含量与对照组相比显著降低(P<0.05),菌体细胞中Cd2+含量与对照组相比显著增加(P<0.05);电镜下观测,两株菌均为短杆状,革兰氏染色为阴性,有鞭毛。生理生化特征测定结果显示,两株菌均符合弧菌属的特征,用O/129纸片测试为敏感,TCBS中生长变为黄色,与过氧化氢酶、氧化酶、硝酸盐还原反应为阳性,生长均需要Na+。结合16S rDNA序列分析,J2菌株被鉴定为Vibrio paci-nii,J6菌株被鉴定为溶藻弧菌Vibrio alginnolyticus。J2菌株生长的最适pH为7,温度为20℃,NaCl为30g/L;J6菌株生长的最适pH为7.5,温度为30℃,NaCl为40 g/L。     

沿海滩涂镉吸附细菌的分离、鉴定及生长特性的研究

采用常规细菌分离技术从沿海滩涂的泥样中分离出两株对重金属Cd2＋具有吸附作用的细菌（编号为J2和J6）,并采用原子吸收法测定了菌株及培养液中Cd2＋的含量。结果表明：两株菌在培养液中培养7d后,上清液中Cd2＋的含量与对照组相比显著降低（P〈0.05）,菌体细胞中Cd2＋含量与对照组相比显著增加（P〈0.05）;电镜下观测,两株菌均为短杆状,革兰氏染色为阴性,有鞭毛。生理生化特征测定结果显示,两株菌均符合弧菌属的特征,用O/129纸片测试为敏感,TCBS中生长变为黄色,与过氧化氢酶、氧化酶、硝酸盐还原反应为阳性,生长均需要Na＋。结合16S rDNA序列分析,J2菌株被鉴定为Vibrio paci-nii,J6菌株被鉴定为溶藻弧菌Vibrio alginnolyticus。J2菌株生长的最适pH为7,温度为20℃,NaCl为30g/L;J6菌株生长的最适pH为7.5,温度为30℃,NaCl为40 g/L。     

烟草青枯病病原菌的分离及其拮抗菌的筛选

从福建烟田的病株中分离出烟草青枯病病原菌，从其原位土壤中经过分离纯化得到40种土壤菌株，经过平板拮抗法筛选后，得到对青枯病菌有明显抑制作用的5株土壤细菌，分别命名为T1、T2、T3、T4和T5，其中，菌株T5的拮抗带最大，菌落拮抗带达10．2～21．4mm.     

芦苇生物质炭对镉的吸附及机制

为解决重金属废水处理问题,寻求芦苇的新型资源化利用途径,采用限氧热解方法在不同温度下制备芦苇生物质炭（RBC）。在对芦苇生物质炭进行元素分析的基础上,进行吸附动力学实验和等温吸附实验,并通过扫描电镜（SEM）、傅立叶变换红外光谱（FTIR）和X射线衍射（XRD）等表征方法,探究不同热解温度对RBC吸附Cd²⁺的影响及吸附机制。结果表明： RBC对Cd²⁺的吸附过程更符合准二级吸附动力学方程,Langmuir等温吸附模型能更好描述RBC对Cd²⁺的吸附;500℃下制备得到的RBC产率较高,Cd²⁺吸附量最大,理论吸附量可达39.05 mg·g^-1;吸附Cd²⁺后,RBC表面生成粒状结构,XRD谱图出现CdCO₃和CdSiO₃晶型的峰,推断Cd²⁺分别能与CO₃^2-与SiO₃^2-形成沉淀。研究表明,芦苇生物质炭的最优热解温度为500℃,此温度下产率最高,对Cd²⁺的吸附能力最强,吸附Cd²⁺的机制可能为阳离子交换、沉淀吸附、络合和Cd²⁺-π金属键合共同作用。     

两种秸秆生物炭对Cd的吸附特征研究

为探究两种作物秸秆生物炭对废水中镉的吸附,利用系统的吸附试验,分析稻秸秆与麦秸秆在不同温度下热解制得的生物炭对废水中镉的吸附性能和作用机理.结果 显示,600℃热解得到的稻秸秆生物炭对镉的吸附效果最好,理论最大单层吸附量可达250mg·g-i,吸附动力学研究显示在60m in内可将溶液镉浓度由101.60mg·L-1降低至2.65 mg·L-1,去除率达到97.39％.600℃下制得的稻秸秆生物炭对镉污染废水的快速净化主要是通过生物炭表面的物理吸附和化学作用共同完成的.     

羽叶鬼针草对Cd、Pb的吸附特性研究

采用盆栽试验,研究了羽叶鬼针草(Bidens maximowiczianaOett.)对Cd、Pb的吸附特性。结果表明:鬼针草吸收Pb的能力比吸收Cd的能力强。在土壤Pb单一污染浓度为800 mg/kg时,鬼针草地上部Pb含量达到最高,为928.88 mg/kg;在土壤复合污染浓度为Cd 5 mg/kg和Pb800 mg/kg时,鬼针草根部Pb的含量达到最高,为747.58 mg/kg,而鬼针草在Cd 20 mg/kg和Pb400 mg/kg复合污染时吸收Cd能力最强,地上部Cd吸收量为21.33 mg/kg,根部Cd吸收量为57.20 mg/kg;鬼针草植物对Cd、Pb的吸收有很强的分布特征,植物吸收Pb的能力为地上部的吸收大于根部吸收,而吸收Cd的能力为根部大于地上部;鬼针草植物对Cd、Pb的吸收并没有影响其生物量,并且Cd抑制了鬼针草对Pb的吸收,而Pb却促进了鬼针草对Cd的吸收。     

1株代尔夫特菌的分离鉴定及其对水稻丁草胺药害的修复效果

通过富集培养技术,从农药厂排污口、废液池等长期受丁草胺污染的土壤中,分离到1株以丁草胺为唯一碳源生长的细菌C5;经形态学观察、生理生化特征以及16S rDNA序列同源性分析,鉴定为代尔夫特菌属(Delftia sp.)。菌株C5最适宜的生长条件为：pH7.0、温度30 ℃。在丁草胺初始质量浓度为20 mg/L、C5接种量为5%(OD600=1.34)时,该菌株对丁草胺的降解率达76%以上。在实验室条件下,当丁草胺质量浓度为5 mg/L,C5接菌量为10%时,出苗率达到87%,仅比空白低10%,比未加菌组高50%。株高比空白低44%,比未加菌高93%。综合分析出苗率和株高等指标,菌株C5对丁草胺造成的水稻幼苗药害的总体修复效果大于50%。     

Delftia sp.B9对镉胁迫下水稻种子萌发及幼苗镉积累的影响

为探讨耐镉细菌Delftia sp. B9对镉(Cd)胁迫下水稻种子萌发及幼苗吸收积累Cd的影响,以两种水稻(华润2号、深两优5814)为材料,研究水稻在3种Cd胁迫浓度(0、0.01、0.1 mg·L~(-1))下添加Delftia sp. B9菌液对水稻幼苗生长和积累Cd的影响。结果表明:Cd胁迫浓度为0.1 mg·L~(-1)时,Delftia sp. B9产吲哚乙酸(IAA)能力与对照相比显著减少2.87 mg·L~(-1),产铁载体相对含量下降17.34%。Cd胁迫浓度为0.1 mg·L~(-1)时,添加Delftia sp. B9菌液对水稻种子萌发和耐性系数有显著的促进作用。Cd胁迫下添加Delftia sp. B9菌液的处理(T3)与对照(T1)相比能显著增加两种水稻幼苗的根长、株高、叶绿素a和叶绿素b含量。添加Delftia sp.B9显著降低两种水稻幼苗根、茎、叶中Cd含量,使华润2号根、茎、叶中Cd含量分别降低63.81%、67.59%、70.84%,使深两优5814根、茎、叶中Cd含量分别降低75.95%、74.84%、80.81%。研究表明,耐镉细菌Delftia sp. B9可促进Cd胁迫下水稻种子萌发,增加水稻幼苗叶绿素含量和株高,并降低根、茎、叶中Cd含量。     

添加Delftia sp. B9对土壤Cd形态分布及水稻吸收积累Cd的影响

为探究耐镉细菌Delftia sp.B9（菌株B9）对土壤镉（Cd）形态、水稻吸收Cd及土壤微生物群落结构的影响,本研究通过盆栽种植试验,在中度Cd污染土壤中施加不同添加量的菌株B9,并将最佳添加量应用在田间试验中验证菌株B9对土壤Cd的钝化作用及降低稻米Cd含量的效果。结果表明：盆栽试验中,与对照（CK）相比,菌株B9不同添加量均可显著提高土壤pH值,DTPA提取有效态Cd含量显著降低4.72%~15.65%,糙米Cd含量显著降低22.87%~59.90%。其中,菌株B9添加量为1.28 g·盆^-1 （T2）时,土壤Cd的钝化效果及降低稻米Cd效果最好。与CK相比,T2处理可显著促进土壤弱酸可溶态Cd向可还原态、可氧化态及残渣态Cd转化。同时,T2处理显著提高了土壤微生物可操作分类单元（OTU）数,土壤微生物群落多样性及丰富度指数（ACE、Chao1、Shannon）均显著增加,菌株B9所属变形菌门（Proteobacteria）相对丰度显著增加。小区（株洲）早晚稻及大区（浏阳）中稻试验中,菌株B9添加量为12.50 g·m^-2时,稻米中Cd含量较对照组降低28.38%~91.43%。研究表明,添加菌株B9可降低土壤Cd潜在风险,降低中度Cd污染土壤中水稻吸收积累Cd的量,使稻米Cd含量符合国家食品卫生标准。     

抗Cd菌株的筛选及其对Cd的去除特性

从高Cd含量的闪锌矿土样中进行了抗Cd并富集Cd菌株的筛选,并对高效菌株的吸附和去除Cd特性作了分析。结果得到一株对Cd具有很强抗性和富集能力的茎点霉菌F2,该菌可在2000mg·L-1的Cd浓度下存活,在液体培养下对培养基中Cd尤其是高浓度Cd具有较好的去除作用,菌体Cd含量可达28%。F2干菌体对重蒸水中Cd的吸附动力学研究表明,吸附过程符合一级吸附动力学方程,同时计算了动力学参数。冷冻干燥菌体对Cd的吸附能力远大于烘干菌体,并在较大Cd浓度范围和pH值范围内对Cd具有较好的去除效果。     

耐镉细菌菌株的分离及其吸附镉机理研究

从重金属镉污染稻田土壤中筛选到两株对镉具有较强耐性的细菌菌株LCd1和LCd2。通过形态学观察、常规生理生化鉴定以及16S rDNA同源性分析,菌株LCd1和LCd2分别被鉴定为铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)和阴沟肠杆菌(Enterobacter cloacae)。这两株菌株分别在LB固体培养基上耐受400 mg·L^-1和300 mg·L^-1 的Cd²⁺,在LB液体培养基中耐受80 mg·L^-1和50 mg·L^-1的Cd²⁺。设计实验研究了两株菌株对7种重金属离子的吸附情况,结果显示两株菌都对铅和镉有较高的吸附率,对重金属Cr、Cu、Mn、Ni和Zn的吸附情况则不同,表明两株菌对不同重金属的耐性机制可能存在差异。利用扫描电镜观察发现,与未处理的菌株相比,镉处理菌体表面粗糙,出现不规则凸起,有大量沉淀物聚集,说明胞外沉淀可能是菌株吸附重金属的一个重要途径。进一步通过红外光谱研究了两菌株积累镉及多种重金属离子前后细胞壁表面化学基团的变化情况,结果发现两株菌可能由于本身性质不同,其细胞壁上参与镉及多种重金属吸附的基团不尽相同。     

互花米草生物炭的理化特性及其对镉的吸附效应

为确定制备互花米草生物炭的最优热解温度,并了解其对镉的吸附特性,以崇明东滩入侵种互花米草为原料,分析了不同热解温度下生物炭的稳定性、基本理化特性及其对镉的吸附能力,通过吸附动力学拟合、扫描电镜、红外光谱,研究互花米草生物炭对镉吸附特性及吸附前后生物炭的形貌及结构变化。结果表明,450℃热解15 min时制备的生物炭可达吸附平衡,吸附量最大为20.576 mg·g~(-1)。互花米草生物炭对镉的吸附满足二级动力学方程式,以化学吸附为主。电镜扫描镉吸附后互花米草生物炭发现粒状突起,红外光谱显示羟基、羧基等含氧官能团发生较大变动。由此可见,450℃制备的互花米草生物炭具有良好镉吸附效应,羟基、羧基等含氧官能团对生物炭吸附镉发挥主要作用,部分镉在生物炭表面发生表层吸附,且可能形成Cd2+复合体。     

两种AMF对巨菌草根际土壤Cd生物可利用性以及Cd积累的影响

利用盆栽巨菌草(Pennisetum sp.)实验,研究了不同土壤镉(Cd)浓度(T0:空白;T1:5 mg·kg~(-1);T2:10 mg·kg~(-1);T3:15 mg·kg~(-1))条件下,接种两种丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)[摩西斗管囊霉(Funneliformis mosseae,Fm)和根内根孢囊霉(Rhizophagus intraradices,Ri)]后土壤中Cd的生物有效性、巨菌草生物量、巨菌草Cd积累量等的变化。结果表明:与不施加菌剂(CK)相比,接种AMF显著降低了土壤中Cd的生物可利用性,在5、10、15 mg·kg~(-1)处理下,接种Fm和Ri后可交换态Cd分别降低了18.65%、20.51%、6.53%和12.54%、16.64%、6.66%;在10、15 mg·kg~(-1)处理下,接种Fm和Ri,植物地上部分生物量分别增加了20.98%、36.94%和36.54%、43.88%,地下部分生物量增加了14.31%、21.79%和25.78%、12.83%。接种AMF显著提高了巨菌草对Cd的吸收能力,其中在5 mg·kg~(-1)处理下接种Ri,巨菌草的重金属富集系数(BCF)最高,达到0.77,由于植物地上、地下部分Cd的含量均增加,巨菌草的Cd转移系数(TF)并没有显著变化。     

Cu、Cd在2种土壤上的吸附特征

研究了ｃｕ２＋、Ｃｄ２＋在法国２种不同土壤上的吸附特征，并讨论了引起这２种元素吸附差异的可能原因·Ｃｕ２＋、Ｃｄ２＋的吸附量和吸附率均随ｐＨ的升高而升高，在近中性时完全被吸附．吸附量和吸附率均表明Ｃｕ２＋的吸附比Ｃｄ２＋高．Ｃｕ２＋和Ｃｄ２＋在水解作用、沉淀作用、与腐殖质的络合强度以及与Ｃａ２＋、Ｈ＋离子吸附点位的竟争能力等方面的差异是导致这２种离子吸附差异的主要原因．低初始浓度时Ｃｕ２＋的吸附量、吸附率随ｐＨ位变化而变化幅度小于高初始浓度．Ｃｄ的吸附也有类似规律．但不如Ｃｕ明显．土壤的ｐＨ值、ＣＥＣ和粘粒含量均影响土壤对这２种离子的吸附．     

番茄秸秆固定化芽孢杆菌M1对3环PAHs污染老化土壤修复效果

为探讨固定化微生物对煤矿区3环PAHs污染老化土壤的修复效果,以番茄秸秆为固定化载体材料,通过“吸附-包埋-交联法”形成了固定化芽孢杆菌微球,并采用土培试验对煤矿区土壤3环PAHs去除进行研究。结果表明,游离芽孢杆菌M1对煤矿区污染老化土壤单体芴（Flu）、菲（Phe）和蒽（Anth）的去除随接菌量的增加先升高后降低。在接菌量为1%、10%、20%（体积质量比）的游离芽孢杆菌处理中,10%处理（B2M1）对土壤Phe的去除率最高,为21.35%。不同接菌量的固定化芽孢杆菌M1微球处理对3种PAHs的去除率显著高于微球基质处理,其中,接菌量20%的固定化芽孢杆菌处理（X3M1）对土壤Flu的去除率最高,达95.25%,比不含M1菌株的番茄秸秆微球基质处理（X3）提高了12.03个百分点。对比分析扣除微球基质后的固定化M1与添加同等菌量的游离M1去除结果看出,经固定化后的菌株M1比游离菌M1显著促进了对煤矿区污染老化土壤3环PAHs的去除,不同接菌量对单体Flu和Anth去除率为72.17%~75.52%和8.97%~28.88%,分别比游离菌增加了64.10~72.31个百分点和8.13~15.24个百分点,单体Phe 1%接菌量处理比游离菌提高了5.07个百分点。从土壤酶活性看,土壤过氧化氢酶活性在固定化M1三种剂量处理下均显著高于微球基质和游离菌M1处理,随剂量增加依次是游离菌处理的1.16、1.23倍和1.20倍,是微球基质处理的1.28、1.19倍和1.16倍,与3环PAHs的去除率规律相一致,而固定化M1处理多酚氧化酶、过氧化物酶和纤维素酶活性相对于游离菌处理有不同程度的降低。综上,固定化芽孢杆菌M1对土壤3环PAHs去除具有显著促进作用,为煤矿区PAHs污染老化土壤原位修复的应用提供了重要技术参数与支撑。     

具有解钾活性假单胞菌的分离与鉴定

[目的]分离并鉴定具有解钾活性假单胞菌。[方法]以农田土壤为样本,在钾长石粉为唯一钾源的选择性培养基上分离并纯化解钾菌,并通过形态观察和16S r DNA序列分析对分离到的细菌进行鉴定。[结果]经梯度稀释涂布和平板划线分离,经初筛获得8株生长良好并具有解钾透明圈的细菌。将初筛后获得的细菌菌株进行发酵培养,利用原子吸收分光光度法测定发酵上清液中的速效钾含量,从中筛选出解钾能力较强的1株假单胞菌K3。通过形态观察发现,该菌株为革兰氏阴性杆菌。16S r DNA序列分析结果表明,该菌株与荧光假单胞菌F113亲缘关系最近,初步确定该菌株属假单胞菌属。[结论]该研究为微生物钾肥的开发提供了新的试材。