云南会泽废弃铅锌矿区和非矿区三种野生植物根际微生物研究

采用稀释平板法,调查云南省会泽县铅锌矿区和非矿区3种野生植物——小花南芥、毛萼蝇子草和中华山蓼的根际微生物在含不同浓度镉或铅的选择平板上的生长情况,结果表明:除放线菌外,铅锌矿区和非矿区3种植物根际微生物能在含Pb或Cd的选择平板上生长,但Pb和Cd显著或极显著抑制根际微生物在含Pb或Cd的选择平板上生长的数量;铅锌矿区3种植物耐Pb和耐Cd的根际微生物数量显著或极显著多于非矿区。     

粤北铅锌矿区土壤生态系统微生物特征及其重金属含量

粤北大宝山金属矿产资源的开发给生态环境带来了严重危害。对该铅锌矿区土壤的微生物特征进行研究。结果表明:五节芒植物中的元素含量表现为Zn>Pb>Cu>Cd,Zn与土壤元素的相关性最为显著,其次为Pb。与对照土壤相比,矿区土壤的微生物基础呼吸作用增强,但微生物生物量却显著降低,微生物生理生态参数Cmic/Corg、qCO2值明显升高。随着矿区土壤的重金属含量增加,矿区(1#、2#)土壤的生化作用强度明显下降,生化作用表现为与土壤重金属含量呈显著负相关。与非矿区(6#)土壤相比,其中土壤氨化作用、硝化作用、固N作用和纤维素分解作用强度分别下降43.19%～70.01%,70.71%～92.02%,58.54%～87.76%和55.00%～79.60%。生化作用表现为与土壤中重金属含量呈显著负相关。土壤微生物活性下降是矿区土壤生态系统遭受破坏的重要标志之一,也是矿区土壤微生物生态演变的重要因素之一。土壤微生物活性降低削弱了矿区土壤中C、N营养元素的循环速率和能量流动。     

聚丙烯酸盐对长期重金属污染的矿区土壤的修复研究（Ⅱ）——对土壤微生物数量和土壤酶活性的影响

采用盆栽试验方法研究了聚丙烯酸盐对SDomingos金矿区重金属污染土壤的修复作用。在《聚丙烯酸盐对长期重金属污染土壤的修复研究（I）》^[30]（以下简称研究I）中聚丙烯酸盐的应用显著提高了土壤持水能力和土壤的pH,同时土壤中水溶性重金属的含量也比对照显著降低,从而使果园草Orchardgrass（Dactylis glomerata L．cv．Amba）的生物量得到显著增加。为更全面地说明聚丙烯酸盐在该重金属污染土壤修复上的作用,进一步探讨了聚丙烯酸盐对重金属污染土壤微生物属性的影响。结果表明,土壤细菌数量随聚丙烯酸盐水平的增加而增加,不同处理之间差异显著（P≤0．05）;与对照相比,聚丙烯酸盐处理的真菌数量显著增加（P≤0．05）,但随着聚丙烯酸盐水平的增加而显著降低（P≤0．05）,这可能是由于0．4％和0．6％的聚丙烯酸盐处理土壤pH显著提高所导致的。因此使用微生物数量评价土壤质量时,细菌比真菌表现更突出。使用聚丙烯酸盐修复的土壤脱氢酶、磷酸酶、蔗糖酶、蛋白酶和纤维素酶的活性均比对照显著增加（P≤0．05）,而脲酶活性的下降则可能是由于聚丙烯酸盐带来大量的铵态氮产生的抑制作用所致。综合研究I中的结果,聚丙烯酸盐不仅可以改善重金属污染土壤的理化性状而且对于土壤微生物属性也有显著的改善作用。从果园草生物量来看,0．4％聚丙烯酸盐的用量对该污染土壤的修复具有实践应用价值。     

矿区复垦对土壤养分和酶活性以及微生物数量的影响

[目的]研究矿区复垦对土壤养分和酶活性以及微生物的影响,并揭示其时空演变规律。[方法]以安徽省庐江钒矿区碳质页岩风化物区域的复垦土壤为对象,采用野外调查和室内分析的方法,对矿区复垦下的土壤养分、酶活性及微生物数量展开调查。[结果]随着复垦年限的增加,土壤电导率、含水量和全盐含量均明显增加,土壤容重、pH值和总孔隙度则明显降低;随着复垦年限的增加,土壤全钾和有效钾含量均降低,有机质、全氮、碱解氮、微生物量碳和微生物量氮增加,而全磷和有效磷并没有明显的变化趋势,其中土壤微生物量的变化幅度最大,对复垦的响应最为敏感;随着复垦年限的增加,矿区土壤蔗糖酶、脱氢酶、脲酶、碱性磷酸酶活性和微生物数量均有所增加,但其增加幅度逐渐减小,细菌数量处于绝对优势地位,占到微生物总数的99.3%以上;随着土层深度的增加,土壤酶活性、微生物数量和土壤养分均呈降低趋势,表现出明显的"表聚性",同层相比,基本呈现出:60a40a20a5a规律,局部有所波动。[结论]矿区复垦能够改善土壤质量和土壤肥力;矿区复垦过程中通过影响土壤微生物活动和代谢进而影响土壤养分及酶活性,同时土壤微生物与养分和酶活性等地下生态指标之间在复垦过程中具有统一性。     

重迎茬对大豆根际土壤微生物数量的影响

通过对不同茬口、迎茬条件下施用不同有机肥的大豆根际土壤微生物数量进行测定，结果表明，重迎茬根际土壤中细菌数量明显低于正茬，真菌数量高于正茬，而放线菌数量在不同时期有很大变化。施入不同有机肥后，能明显增加土壤中细菌和放线菌的数量，真菌中青霉菌数量增多，致病菌数量减少。     

吊兰生长对锌污染土壤微生物数量及土壤酶活性的影响

选用观赏植物吊兰进行盆栽试验,通过测定吊兰根际、非根际以及未栽培吊兰的空白组土壤微生物数量、土壤酶活性及化学性质,研究吊兰对重金属锌污染土壤的修复作用.结果表明:土壤微生物数量、土壤酶活性、有机质含量及土壤呼吸作用强度均表现为吊兰根际组＞吊兰非根际组＞未栽培吊兰的空白组.而土壤锌总量、pH、电导率及氧化还原电位均表现为未栽培吊兰的空白组＞吊兰非根际组＞吊兰根际组.土壤锌浓度为200mg/kg时,细菌、真菌的数量最多,土壤呼吸作用强度、脲酶及磷酸酶的活性也达到最高值;土壤锌浓度为500 mg/kg时,放线菌数量最多,且蔗糖酶活性达到顶峰.三类微生物对锌的敏感性顺序为真菌＞放线菌＞细菌.土壤酶对重金属锌的敏感性顺序为蔗糖酶＞脲酶＞磷酸酶＞过氧化氢酶.通过微生物数量与土壤酶活性的双变量相关性分析可知,放线菌的变化对土壤酶的影响最大,其次是真菌,细菌影响最小.吊兰生长能够有效改善土壤环境,在重金属锌污染修复方面有广阔的应用前景.     

磷化铝对土壤微生物数量和酶活性的影响

为明确磷化铝对土壤微生物数量和酶活性的影响,采用室内培养的方法,研究了经0.1、1mg.g-1和10mg.g-13个浓度磷化铝熏蒸处理后,供试土壤中微生物数量和土壤酶活性的变化。结果表明,磷化铝处理土壤后,各个浓度的磷化铝对土壤细菌、真菌和放线菌数量具有抑制作用,浓度越高,抑制作用越强,但一段时间后低浓度（0.1mg.g-1）处理对土壤微生物数量的影响恢复至对照水平。磷化铝对土壤脲酶表现为抑制作用,并随浓度升高而增强;低浓度处理对土壤中的蔗糖酶活性抑制作用不明显,而高浓度（10mg.g-1）处理表现为强烈的抑制作用;各浓度处理初期对土壤过氧化氢酶表现为抑制或激活作用,但到第30d,恢复至对照水平。这说明,施入常规剂量的磷化铝对土壤微生物数量和土壤酶活性会产生一定的影响,在经过一定时间后均可恢复至对照水平。     

重金属污染矿区复垦土壤微生物生物量及酶活性的研究

对铜矿废弃地复垦土壤微生物生物量及酶活性研究结果表明 ,与对照土壤相比 ,矿区复垦土壤微生物生物量C、N和P均有所降低 ,微生物商Cmic Corg可作为矿区重金属污染土壤微生物学敏感指标之一 ;酶活性变化与此相似 ,脲酶、脱氢酶和酸性磷酸酶与对照差异显著 ,其他则与对照差异明显 ,一定程度削弱了矿区土壤中C、N营养元素周转速率和能量循环     

不同施肥处理对湖南红壤中微生物数量及酶活性的影响

对湖南红壤长期定位试验田的土壤进行了土壤微生物类群的数量和土壤酶活性的测定与分析，结果表明：NPK配施有机肥能明显提高红壤中各类有益微生物的数量。显著增强土壤过氧化氢酶、脲酶和磷酸酶活性。采用小麦、大豆、红薯轮作的方式也能较好地培肥土壤，提高有益微生物的数量及过氧化氢酶和磷酸酶活性，直接施有机肥的处理也有较好的效果，而单施N肥几乎各项指标都处于最低值。     

蚕豆根分泌物对紫色土有效养分及微生物数量的影响

为培育紫色土肥力和合理利用蚕豆资源,本研究首先通过溶液培养法收集到蚕豆根系分泌物后,并通过真空旋转蒸发仪得到浓缩液,然后通过室内土壤培养试验,即分别在3种60 g紫色土(酸性紫色土、碱性紫色土和中性紫色土)添加2个水平[6 m L(低量)和12 m L(高量)]的蚕豆根系分泌物浓缩液,并置于25℃恒温箱中黑暗培养15 d,从而探索蚕豆根系分泌物对不同紫色土有效养分和微生物数量的影响。结果表明:在3种紫色土上,与对照相比,添加低量和高量蚕豆根系分泌物浓缩液后,土壤碱解氮含量和p H均显著降低;而土壤有效磷、速效钾、有效铁、有效锌含量和微生物数量均显著增加,且此趋势随根系分泌物浓缩液添加量增加而增强。与其他两种紫色土相比,酸性紫色土添加蚕豆根系分泌物浓缩液对于土壤碱解氮含量和p H的降低效应最明显,对土壤中细菌和真菌数量增加效应更为显著,与对照相比,增幅分别为-32.00%、-4.51%、3.51倍和9.00倍。与其他两种紫色土相比,碱性紫色土添加高量蚕豆根系分泌物浓缩液对土壤有效磷、速效钾、有效锌和有效铁含量活化效应最强,分别是对照的4.48倍、2.04倍、147.10%和128.00%。在中性紫色土上,添加高量蚕豆根系分泌物浓缩液对以上土壤有效养分和土壤微生物数量的影响介于酸性紫色土和碱性紫色土之间。总之,蚕豆根系分泌物对不同紫色土土壤有效养分(土壤碱解氮和p H除外)和土壤微生物活性有不同促进效应,这对于紫色土肥力培育有深远影响。     

西北地区金属尾矿地根瘤菌的重金属抗性及其系统发育研究

对分离自陕西、甘肃金属尾矿废弃地寄主为刺槐、鸡眼草、草木樨等23种豆科植物的188株根瘤菌进行了7种重金属的抗性分析、最大抗性水平（MRL）的确定和抗性菌株的系统发育研究。结果表明,菌株之间对重金属的耐受性存在较大差异,大部分菌株表现出对Hg^2＋、Cd^2＋、Cr^6＋（〈0.5 mmol·L^-1）敏感,而对Pb^2＋（〈2.5 mmol·L^-1）不敏感。在液体培养基中,CCNWSX0403和CCNWSX0360可耐受4.0 mmol·L^-1 Zn^2＋,分别可耐受2.4 mmol·L^-1 和2.8 mmol·L^-1 Cu^2＋,CCNWGS0139可耐受0.4 mmol·L^-1 Hg^2＋,CCNWSX0003可耐受2.4 mmol·L^-1 Ni^2＋,CCNWGS0284和CCNWGS0142可耐受4.8 mmol·L^-1 Pb^2＋。9株抗性菌株的16S rDNA全序列分析表明：CCNWGS0122和CCNWSX0003分别属于中慢生根瘤菌属（Mesorhizobium）和中华根瘤菌属（Sinorhizobium）;4株对Pb^2＋、Hg^2＋耐受性较强的菌株CCNWSX0386、CCNWGS0139、CCNWGS0284和CCNWGS0142均属于土壤杆菌属（Agrobacterium）;而属于慢生根瘤菌属（Bradyrhizobium）的3株菌CCNWGS0309、CCNWSX0403和CCNWSX0360对Cu^2＋、Zn^2＋耐受性较好。总体上Agrobacterium对Hg^2＋和Pb^2＋的耐受性较好,Bradyrhizobium比Rhizobium、Sinorhizobium、Mesorhizo     

凤县银洞梁铅锌矿区土壤重金属污染线性与非线性方法结合研究

选取凤县典型铅锌矿区银洞梁8个监测点的土壤样品,在实验室应用空气-乙炔火焰原子吸收分光光度法进行Cu、Zn、Pb、Cd、Cr五种重金属全量测定。应用密切值法对8个监测点的土壤重金属污染程度进行综合评价,结果表明该矿区土壤已受不同程度重金属污染,其中两个监测点达到了严重污染程度。考察了密切值法的综合评价与单因子污染指数法评价两结果之间的关系,结果表明具有较强迁移能力的矿区主要污染物Zn能够较好的表征矿区土壤重金属的综合污染状况。     

Grouping of Bradyrhizobium USDA strains by sequence analysis of 168 rDNA and 168-238 rDNA internal transcribed spacer region

In order to select appropriate Bradyrhizobium USDA reference strains for primary grouping of indigenous soybean bradyrhizobia, we systematically constructed phylogenetic trees of 20 USDA strains based on DNA sequence analysis and PCR-restriction fragment length polymorphism (RFLP) targeted to 16S rDNA and the internal transcribed spacer (ITS) region between 16S and 23S rDNAs. The phylogenetic trees of 16S rDNA showed 3 major groups, cluster USDA 110 (USDA 62, 110, 122, 125, and 129), cluster USDA 6 (USDA 4, 6^T, 38, 115, 123, 127, 135, and 3622^T) and cluster B. elkanii (USDA 31, 46, 61, 76^T, 94, and 130), as well as the phylogenetically independent strain USDA 124. The topology of the ITS trees was almost similar to that of 16S rDNA, although the positions of two extra-slow-growing strains, USDA 135 and USDA 3622^T were variable among the ITS sequences, PCR-RFLP of the ITS region and 16S rDNA. Only two strains, USDA 110 and USDA 122, harbored hup genes and they fell into the USDA 110 cluster. These results suggest that PCR-RFLP analysis of 16S rDNA and the 16S-23S rDNA ITS region may be useful for the grouping of bradyrhizobia and for the first screening of hup-positive strains. Based on the above results, we propose a minimum set of USDA strains reflecting Bradyrhizobium diversity that includes B. japonicum USDA 6^T, B. japonicum USDA 110, B. japonicum USDA 124, and B. elkanii USDA 76^T. In addition, an extra-slow-growing strain with the serotype USDA 135 might be necessary for genomic diversity analysis of bradyrhizobia, because their phylogenetic positions were variable.     

天山云杉林下土壤放线菌的分离与DNA指纹分析方法的初步研究

新疆天山土壤放线菌的分离和鉴定工作,对全面了解该地区放线菌分布状况具有重要意义。使用7种典型的放线菌分离培养基对土样中的放线菌进行分离,共得到8个属的放线菌分离株,并对分离培养基的分离效果进行比较。使用MseI、AluI、PstI和HhaI 4种限制性内切酶对20株链霉菌分离株的16S rRNA基因进行了PCR-RFLP分析。使用BOX-PCR方法构建了9株稀有放线菌菌株的指纹图谱。PCR-RFLP和BOX-PCR聚类分析结果分别与16S rRNA基因全序列聚类分析结果具有一致性。因此,PCR-RFLP和BOX-PCR指纹分析技术可在一定程度上代替16S rRNA基因全序列分析,用于新疆天山土壤放线菌的快速鉴定和多样性研究。     

Heavy Metal Immobilization in Contaminated Soils using Phosphogypsum and Rice Straw Compost

The application of soil amendments to immobilize heavy metals is a promising technology to meet the requirements for environmentally sound and cost‐effective remediation. The present study was carried out to evaluate the result of phosphogypsum (PG) used alone and in combination with compost (CP) at a mix ratio of 1:1 wet weight ratio (PG + CP) at 10 and 20 g dry weight kg⁻¹ dry soil, on heavy metal immobilization in contaminated soil and on canola growth. The results revealed that the Pb, Cd and Zn uptake of canola plants was reduced by the application of PG alone and when it was mixed with CP as compared with untreated soil. At an application rate of 10 g dry weight kg⁻¹ dry soil of (PG + CP) the dry weight of canola plants increased by 66·8% was increased in comparison with its weight in the untreated soil. The addition of PG alone resulted in more pronounced immobilization of heavy metal as compared with PG mixed with CP. Plant growth was improved with CP addition, but heavy metals immobilization was the greatest in PG alone treatments. Results suggest that PG may be useful for the immobilization of heavy metals in contaminated soils. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.     

西北部分矿区豆科植物根瘤菌重金属抗性及16S rDNA RFLP分析

从生长在西北部分矿区的豆科植物根瘤中分离筛选到对重金属有抗性的38株根瘤菌,采用PCR-RFLP分子技术进行16S rDNA指纹图谱分析,选取每种类型的代表菌株进行16S rDNA全序列测定,建立系统发育树状图,并对38株菌进行Zn、Hg、Cu、Cd和Pb5种重金属的抗性研究。结果表明,供试菌株分别归属于中华根瘤菌属（Sinorhizobium）、根瘤菌属（Rhizobium）和土壤杆菌属（Agrobacterium）。代表菌株CCNWSX1277和CCNWSX1294可耐受2.0mmol·L-1的Zn2＋,CCNWSX1277可耐受0.25mmol·L-1的Hg2＋,多数代表菌株可耐受1.6mmol·L-1的Cu2＋,仅3株代表菌株可以耐受Cd2＋,其中CCNWSX1277能耐受1.4mmol·L-1的Cd2＋,所有代表菌株能耐受2.5mmol·L-1的Pb2＋。Agrobacterium属的2株代表菌株对5种重金属均有较强的耐受性;而Rhizobium属的4株菌和Sinorhizobium属的3株菌对5种重金属的耐受性不同,表现出较大的差异。总体来看,供试菌株对重金属的耐受性顺序为Agrobacterium〉Rhizobium〉Sinorhizobium。     

露天煤矿周边不同深度土壤重金属空间变异及分布特征

以准东露天煤矿周边为研究对象,对矿区周围52个土壤样点分别采取0~10、10~20和20~30 cm不同深度的土壤样品,在室内测定了Zn、Cr、Hg和As 4种重金属含量。采用地统计学方法,定量分析了不同深度土壤重金属元素的空间变异性,并通过普通克里金插值深入分析了其水平和垂直方向的空间分布规律。研究表明:土壤重金属元素含量大小顺序为CrZnAsHg,其中Cr、Hg和As的均值分别超过了新疆背景值的0.6倍、2.1倍和1.8倍,超标率均在60%以上,存在较严重的污染。从空间变异性来看,半方差函数符合高斯、指数和球状模型,其块金值均为正值,说明易受正基底效应的影响,而表层和深层土壤重金属元素的块金系数均在25%~75%,呈现中等空间相关性,受随机因素和结构性因素共同作用的影响。重金属元素在水平空间分布具有一定的规律性,其高值密集在矿区周边及工业园附近,而低值出现在研究区南部和古尔班通古特沙漠边缘,总体呈现南北方向递增趋势;而垂直分布上,Zn和Hg元素随深度的增加其含量递减,而As元素在表层和其他两层的空间分布上存在较大的差异。     

含磷材料及生物炭对复合重金属污染土壤修复效果与修复机理

选取含磷材料（胛）、牛粪生物炭（DM）和水稻秸秆生物炭（Rs）实施Pb、Zn、Cd复合污染土壤化学稳定修复,进而评价修复效果,并分析影响因素;借助BCR连续提取法和x射线衍射光谱（XRD）探讨可能存在的修复机理。经过56d的化学稳定修复,修复材料均能显著降低TCLP提取态Pb、zn、cd,修复效果均为：Pb〉Zn〉Cd。三种修复材料对Pb、cd的修复效果为Er〉DM〉RS,对zn的修复效果基本相同。胛处理使土壤TCLP提取态的Pb、zn、cd分别降低了77．6％、31．5％、27．9％;DM处理使TCLP提取态的Pb、zn、cd分别降低了56．0％、26．1％、10．O％;RS处理使TCLP提取态的Pb、zn、cd分别降低了35．8％,25．0％和4．4％。三种修复材料均可促进Pb、cd从不稳定态向稳定状态转化。胛对Ph的固定机理主要是溶解一沉淀,XRD证明有Ca2Pb8（PO4）6（OH）2和Pb10（PO4）6（OH）2沉淀生成;DM固定Pb包括沉淀、吸附、离子交换等,XRD证明有Ca2Pb8（PO4）6（OH）2生成;Rs固定Pb主要为吸附、离子交换。研究结果表明,含磷材料和牛粪生物炭可作为理想的土壤Pb、zn、cd的修复材料。     

云南省某锡矿废水污灌区土壤重金属污染评价分析

为揭示工矿企业污水灌溉对土壤环境质量的影响,以锡矿企业废水污灌区为例,对其表层土壤重金属Hg、As、Cd、Pb、Cr含量及pH值进行测定分析。对照国家《土壤环境质量标准》二级标准,采用标准对比法、单因子污染指数法和综合污染指数法,对污灌区土壤环境质量进行了评价。结果表明,研究区土壤pH值介于3.83～6.45之间,均值为5.14,土壤偏酸;Hg和Pb单因子污染指数全部样本为一级,土壤清洁且安全;Cr和Cd单因子污染指数分别有2.22%和4.44%的样本为二级,达到警戒级,说明土壤尚清洁,未受到污染;As单因子污染指数2.22%的样本为三级,Pi跃1,达轻污染级,为主要污染因子,表明土壤已受到As轻度污染;研究区综合污染指数值为1.16,达到轻度污染级。