一株耐铅细菌J3的筛选分离及其生物学特性

【目的】筛选出高浓度铅耐受菌株,探明其生物学特性,为重金属污染环境的微生物修复提供理想菌株。【方法】采用选择性培养基从矿区重金属污染新鲜土中筛选耐铅菌株,并对其理化特性、耐受性及吸附铅能力等进行研究。【结果】筛选获得的菌株J3能在含铅量为1000 mg·L-1的培养基中正常生长,在pH 5.0～11.0、NaCl浓度1.5%～3.5%时生长良好;能在含有不同浓度四环素、红霉素、氯霉素、青霉素的环境下生长。随着培养基中初始铅浓度的增大,菌株对铅离子的吸附能力也随之增大,并在对数生长期吸附效果相对最佳。【结论】菌株J3对重金属铅有较强的耐受性和环境适应能力,将其用于实际修复具有一定的可行性。     

耐铅微生物的筛选及其吸附性

为从重金属污染的土壤中筛选出耐铅微生物,为土壤重金属生物修复提供参考,用Pb~(2+)浓度梯度筛选培养法得到耐铅菌株,16S rRNA测序以及系统发育树初步鉴定菌株。在不同温度、盐浓度、pH梯度下研究耐铅菌株的耐受性。多个Pb~(2+)浓度探究菌株在不同Pb~(2+)浓度下的吸附性。结果表明,通过牛肉膏蛋白胨培养基培养,得到一株能够耐铅离子浓度在1 200 mg·L~(-1)的菌株。16S rRNA基因序列系统发育树显示,菌株P15属于大肠杆菌属(Escherichia)。该菌株在铅离子浓度为200 mg·L~(-1)下的去除铅离子能力最强,达到80%。经过测定菌株P15的各项生理指标表明,菌株适宜的环境条件分别为温度30℃,pH6,盐浓度0.005 mg·L~(-1)。该铅耐受性菌株P15在生物修复重金属污染的土壤上有较高的潜在应用价值。     

抗铅真菌的筛选、鉴定及其对Pb~(2+)的吸附特性

【目的】本文从重金属污染土壤中分离出具有耐Pb活性的菌株,为土壤重金属生物修复提供参考。【方法】采用Pb~(2+)浓度梯度培养法驯化筛选得到耐Pb真菌1株(命名为PbW),对其进行18S rRNA测序并构建系统发育树,在不同培养条件下研究该菌株的生长特性,设置不同的Pb~(2+)浓度梯度研究菌株的最大抗性水平(MRL)、去除率及吸附效率。【结果】该菌株(PbW)为茎点霉属(Phoma sp.),最适生长的环境条件分别为:温度25℃,pH 7,时间4～5 d,对Pb~(2+)的最大耐受浓度可达6000 mg·L~(-1)。该菌株在Pb~(2+)浓度为2000 mg·L~(-1)时去除和吸附效果最好,吸附率可达56.28%,去除率可达到98.42%,吸附量为61.87 mg·L~(-1)。【结论】菌株(PbW)对土壤中的Pb~(2+)具有较好的吸附和去除效果,这在Pb污染土壤的微生物修复方面具有良好的应用前景。     

1株耐铜、锌离子土霉素降解菌的筛选鉴定及特性

【目的】铜、锌离子和土霉素作为养殖业中常用饲料添加剂,在畜禽粪便和污水中大量残留,形成了复合污染。本文在铜、锌离子的胁迫下筛选出降解土霉素的菌株。【方法】通过选择培养基,从养殖废水中筛选分离出1株土霉素降解菌DJI,优化其降解条件,测定DJ1菌株对其他四环素类抗生素和氯霉素的耐受性。【结果】通过菌株形态学特征及18S rDNA序列比对分析,确定DJ1菌株为Cutaneotrichosporon cutaneum。该菌在pH7、温度30℃、装液量50 mL(使用250 mL三角瓶)、底物质量浓度200 mg/L、接种量为1%(φ)的条件下,培养5 d后对土霉素的降解率为78.83%。在低质量浓度(50 mg/L)土霉素的培养基中,添加50 mg/L Zn~(2+)抑制了土霉素的降解;而在高质量浓度(200mg/L)土霉素培养基中,添加50 mg/L Cu~(2+)抑制了土霉素的降解。菌株DJ1对四环素类抗生素及氯霉素具有高耐受能力,耐受均超过700 mg/L,能在抗生素与重金属铜、锌离子二元交叉培养基平板上生长,具有耐抗生素与重金属的双重抗性。【结论】菌株DJI具有高耐受四环素类抗生素、氯霉素、铜和锌离子的能力,能高效降解土霉素,可在环境抗生素污染防治中发挥积极作用。     

耐铅菌株的分离鉴定及其吸附特性研究

以某工厂处理水剩余污泥为菌种来源,经过分离、培养,筛选出一株最大耐Pb~(2+)浓度为800 mg/L的耐铅菌株,命名为J2,应用16S rDNA基因测序,结合形态观察和生理生化特性试验确定其类别,并对其Pb~(2+)去除特性进行初步研究。结果表明:J2菌株属于寡养单胞菌属(Stenotrophomonas)细菌;其去除铅的最佳pH值为9、最适接种量为5%、最适温度为30℃、最佳发酵时间为96 h;根据J2菌株吸附铅前后扫描电镜结果,结合菌株生长曲线分析,认为J2菌株对铅的去除机理包括前期表面吸附和后期胞内累积或转化2种形式。该菌株可为重金属污染土壤微生物修复提供菌种资源。     

耐辐射丝状真菌F161的分离鉴定及其对锶的吸附特性

【目的】鉴定分离自新疆某辐射污染区的丝状真菌F161,研究其吸附锶特性。【方法】采用形态学观察、分子生物学鉴定及碳源利用实验鉴定菌种;采用压力试验和吸附试验研究特性,对锶的吸附测定采用ICP-MS,对放射性90锶的吸附的测定采用液闪检测仪。【结果】菌株F161鉴定为青霉属真菌;菌株F161能够耐受10 KGy剂量的钴源照射,对重金属离子Cr³⁺、Zn²⁺、Co²⁺、Pb²⁺、Hg²⁺均有较高耐受性。在pH 7.0,28℃下,伴随生长3~4 d,F161对Sr²⁺吸附效率最高能达到36.67%,对放射性90锶的吸附率为49.45%。【结论】F161是1株对放射性核素污染具有修复能力的土著丝状真菌,在有较高的重金属离子混合污染的放射性环境中具有一定的修复应用潜力。     

高耐镉硫酸盐还原菌的筛选及鉴定

为了筛选高效修复重金属镉污染的微生物菌株,从重金属污染水体中分离筛选到12株硫酸盐还原菌,对其形态特征、镉耐受能力及吸附能力进行了研究。结果表明,在含硫酸亚铁铵的固体富集培养基上,12株硫酸盐还原菌的菌落均为黑色,不产芽孢,革兰氏阴性,初步鉴定为脱硫弧菌属硫酸盐还原菌;其中,菌株S-3、S-5、S-10、S-11具有较强的镉耐受能力,在镉离子浓度为80 mg/L的培养液中仍可生长;菌株S-10和S-11的吸附能力较强,在镉离子浓度为80 mg/L的培养液中,对镉的吸附率分别为70.63%±1.856%和72.27%±3.163%,死菌体对镉离子也有一定的镉吸附作用,但吸附能力显著低于活菌体的吸附效果。     

一株北极斯瓦尔巴德群岛重金属耐受菌株的筛选及性质的初步研究

【目的】在所采集的土样中筛选并分离出分别耐Ni2+、Zn2+、Pb2+三种重金属离子的细菌,并对耐受性高的菌株进行深入研究,绘制出生长曲线。【方法】在北极斯瓦尔巴群岛4个不同坐标位置和开采年代的废弃矿区附近采集11份土样,采用稀释涂布法在分别添加不同浓度Ni2+、Zn2+和Pb2+的R2A固体培养基上筛选土壤中的重金属离子耐受菌株。【结果】经分离纯化获得分别耐受2 mmol·L~(-1)Ni2+、Zn2+和Pb2+的细菌67株;分别耐受4 mmol·L~(-1)Ni2+、Zn2+和Pb2+的细菌36株。其中A4菌株对Ni2+、Zn2+、Pb2+三种重金属离子均有较好的抗性,将A4菌株与大肠杆菌的生长情况进行比较,结果发现,A4菌株对三种重金属离子的耐受性明显高于大肠杆菌的耐受性。对A4菌株进行鉴定,Blast比对结果表明A4菌株与Pseudomonas yamanorum最为接近。【结论】鉴于A4菌株在低温环境下对Ni2+、Zn2+、Pb2+三种重金属离子的高耐受性,可以将其作为高纬度地区污染土壤治理的工程菌株进行研究。     

南四湖底泥耐铅菌株的分离鉴定及吸附特性

重金属污染土壤中的微生物对重金属有较强的耐受能力并能起到富集作用,是进行土壤净化的重要力量。分离鉴定南四湖底泥中的抗铅菌株,并且对其吸附特性进行研究。从南四湖底泥中采集土样,经过分离、培养,最终筛选出2株抗铅菌株。对所得菌株进行16S rDNA测序和序列相似性分析,鉴定其种属后对其Pb~(2+)质量吸附特性进行研究。结果:菌株1D、8A最大耐Pb~(2+)浓度分别为700 mg/L和600 mg/L。16S rDNA序列相似性分析表明,菌株1D、8A分别与蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)、彭氏变形杆菌(Proteus penneri)亲缘关系最近。经过吸附性能测试,菌株1D在35℃、pH值=5、Pb~(2+)质量浓度为100 mg/L、菌体投放量为30 g/L、转速为180 r/min、吸附时间为15 min时吸附效率最高;菌株8A在20℃、pH值=7、Pb~(2+)质量浓度为300 mg/L、菌体投放量为20 g/L、转速为180 r/min、吸附时间为5 min时吸附效率最高。此外,2株菌株对Zn~(2+)、Cu~(2+)、Co~(2+)和Fe~(2+)等重金属也有一定的耐受性。筛选到的菌株抗铅性能高、吸附性好,丰富了微生物修复的生物资源库,同时对于吸附特性的研究又可以为抗重金属菌株筛选提供参考。     

一株溶磷促生菌的分离、鉴定及其对玉米幼苗生长的影响

【目的】分离能高效溶磷的促生菌菌株,研究不同溶磷菌胁迫对玉米幼苗生长的影响。【方法】采用改良SRSM培养基及改良Belimov方法从平凉市化肥施用冬小麦土壤中筛选溶磷菌株,利用形态特征和16S rDNA序列对筛选菌进行鉴定、分析其促生特性,盆栽试验分析不同溶磷胁迫下玉米幼苗抗逆性等。【结果】在初步分离得到8株溶磷菌株中,筛选出1株ZX-2020菌株,通过生理生化及16S rRNA 鉴定ZX-2020为Pseudomonas sp,GenBank登录号为MT084758。玉米幼苗生长试验表明,接种ZX-2020菌株的玉米与不同溶磷菌处理相比,其幼苗根、茎长度和叶面积均有显著提高,分别增加54.49%、26.96%和36.06%,产IAA量为6.71 mg/L,溶磷量为198.26 μg/mL。【结论】Pseudomonas sp.ZX-2020在施用化肥土壤中能更好地定殖,保证促植物生长能力的发挥,并为化肥污染土壤的植物-微生物联合原位修复提供优良菌株资源。     

巯基改性玉米秸秆粉对水体重金属离子的吸附性能初探

【目的】探讨巯基改性玉米秸秆粉对水体重金属离子的吸附性能,为农业秸秆的资源化利用及污水治理提供理论依据。【方法】以化学改性的方法,制备出吸附剂巯基改性玉米秸秆粉,并以未改性的玉米秸秆粉为对照,通过批试验探讨巯基改性玉米秸秆粉对水溶液中重金属离子(Zn²⁺、Cd²⁺、Cu²⁺、Ni²⁺、Pb²⁺和Hg²⁺)的吸附性能。【结果】改性玉米秸秆中含有9.8 g/kg的巯基。未改性玉米秸秆粉对水体重金属离子的吸附率不足5%,而经巯基改性后可达97%以上。巯基改性玉米秸秆粉在pH 5～7时对Hg²⁺的吸附量达到稳定,对水体中除Pb²⁺以外的其余重金属离子吸附能力达到最大时的pH为6～9。随着重金属离子质量浓度的增加,巯基改性玉米秸秆粉吸附量呈先迅速增加后趋于稳定的变化趋势,该吸附过程可用Langmuir模型描述,吸附机理可能为络合作用主导的吸附过程。【结论】巯基改性玉米秸秆粉是对水体重金属离子具有较好吸附能力的潜在吸附剂。     

土壤中耐Cd~(2+)和Cu~(2+)微生物的分离及吸附特性的研究

为了研究重金属污染的生物治理措施,采用马铃薯培养基从土壤中分离筛选获得了具有耐Cd2+和Cu2+菌株,对该目标菌株进行了形态学观察和生长特性的测定,采用原子吸收法测定了该菌株对Cd2+和Cu2+的吸附能力。结果表明:初步确定所获得的目标菌株属于酵母菌类,最适生长pH为8.5,最适生长温度为28℃。该目标菌株对Cd2+的最高耐受浓度为16mmol·L-1,对Cu2+的最高耐受浓度为4mmol·L-1。该目标菌株对Cd2+和Cu2+的最大吸附率和最佳吸附时间不同。     

红皮云杉不同器官对重金属元素Pb、Cd和Cr的累积特征

【目的】研究红皮云杉各器官对重金属元素Cr、Pb和Cd的吸收和累积规律,为红皮云杉对重金属元素的累积机制提供理论依据。【方法】以快速路旁(污染点)和学校(对照点)道路两侧的红皮云杉(Picea koraiensis Nakai)为研究对象,运用电感耦合等离子体发射光谱仪测定不同器官(包括树叶、树枝、树皮、树根)中Cr、Pb和Cd的含量,并对污染点红皮云杉各器官中3种重金属元素的累积量和污染指数及二者的分布比例进行分析。【结果】污染点3种重金属元素的累积量和污染指数及二者的分布比例因器官和元素的不同而有明显差异。污染点各器官重金属元素含量均高于对照点且差异显著(P<0.05);各器官重金属元素含量为:Cr>Pb>Cd;不同器官中重金属元素含量存在差异,树皮Pb、Cr含量最高,树根Cd含量最高。重金属元素累积量及其分布比例:树皮Pb累积量最高,树枝(面对快速路)Cd累积量最高,树叶(面对快速路)Cr累积量最高。重金属元素污染指数及其分布比例:树叶(背对快速路)Pb和Cr污染指数最高,树枝(面对快速路)Cd污染指数最高。【结论】红皮云杉各器官对重金属元素Pb、Cd和Cr都具有一定的累积作用,树皮和树叶的吸滞能力明显高于其他器官。     

重金属Pb、Cr、Cd对烟草生长的影响及其分布规律

[目的]研究重金属Pb、Cr、Cd对烟草的生理作用及其在烟草中的吸收累积规律.[方法]采用盆栽试验方法,测定烟草根、茎、叶等器官中Pb、Cr、Cd含量,分析不同重金属污染程度下烟草的株高及叶片干物质重的变化.[结果]重金属处理的土壤中烟草的株高都显著低于对照,呈现抑制作用,添加外源Pb和Cr处理下,烟草叶片干重随添加浓度的升高而降低,Cd处理则呈现出先升高后降低的趋势.Pb、Cr、Cd重金属在烟草器官中的含量均为根>茎>叶,根系中Pb、Cr、Cd的浓度与添加浓度具有较好的相关性,而叶片中只有Cd含量与添加浓度具有较好的相关性.[结论]烟草植株中的重金属主要来源于土壤,烟草对重金属的传输过程具有一定的滞阻作用.     

广西某农灌蔗区土壤重金属含量及污染评价

【目的】开展广西某农灌甘蔗产区表层土壤重金属含量调查,为甘蔗重金属生物有效性研究、合理种植及确保甘蔗质量提供参考依据。【方法】对广西某农灌甘蔗产区蔗田26个表层土壤样品重金属Cd、As、Pb、Cr、Cu、Zn和Ni的含量进行调查分析,采用单因子污染指数与内梅罗综合污染指数相结合的方法和潜在生态危害指数法对研究区域蔗田重金属的污染及其生态风险进行评价。【结果】研究区蔗田土壤Cd、As、Pb、Cr、Cu、Zn、Ni 7种重金属的平均含量分别为0.056、10.3、23.7、55.9、17.8、33.7、18.9 mg/kg,均未超过国家土壤环境质量二级标准。经潜在生态危害指数分析得知,重金属潜在生态危害由强至弱依次为：Cd〉As〉Ni〉Cu〉Pb〉Cr〉Zn。【结论】该农灌蔗区蔗田土壤重金属污染风险程度较低。     

包头南郊污灌区农田表层土壤重金属潜在生态风险综合评价

【目的】评价包头市南郊污灌区农田土壤Pb、Cr、Cu、Zn、Ni 5种重金属元素的潜在生态风险,为污灌区土壤环境质量评价、土壤重金属污染修复提供科学依据。【方法】在包头市南郊四道沙河流域的麻池乡城梁村,选取有代表性的8个采样点,按照“梅花形”布点取样采取农田表层0～20 cm土样,测定土壤重金属Pb、Cr、Cu、Zn、Ni元素含量,并采用单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法和Hakanson潜在生态风险指数法,对研究区土壤重金属的潜在生态风险进行评价。【结果】包头市南郊污灌区农田土壤中的5种重金属元素含量还不到污染级,但除Cu含量基本接近河套地区土壤背景值外,其他4种重金属元素含量的平均值均超过了当地土壤背景值,其中以Cr、Ni元素含量的平均值超过地区背景值最高,且具有明显高度富集的特征。各种重金属污染的潜在生态风险指数由强至弱依次为Ni（49.59）＞Pb（41.18）＞Cu（39.70）＞Cr（23.24）＞Zn（8.62）,其中Ni的潜在污染风险指数最高,是主要潜在生态风险因子,其次是Pb。【结论】人类活动导致包头南郊污灌区农田土壤中Pb、Cr、Cu、Zn、Ni　5种重金属元素明显积累,且已表现出一定程度的潜在生态风险,应该引起足够的重视。     

铅、锌、镉单一及复合胁迫对多年生黑麦草生长及生理特性的影响

【目的】探究铅（Pb）、锌（Zn）、镉（Cd）单一及复合污染对多年生黑麦草生长和生理特性的影响,为检验多年生黑麦草对土壤重金属污染的抗性能力提供科学依据。【方法】采用沙培法,研究CK（不加任何重金属盐）、Pb、Zn、Cd单一及复合胁迫对多年生黑麦草株高、叶宽、根长、生物量及光合色素含量、脯氨酸（Pro）、过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）、可溶性糖（SS）和丙二醛（MDA）等生理指标的影响,利用隶属函数对生长和生理指标进行综合评价。【结果】Pb-Zn-Cd处理对多年生黑麦草株高、叶宽、根长、分蘖数、地上生物量、地下生物量、根冠比、POD活性和SOD活性影响最大,其中株高、叶宽、根长、分蘖数、地上生物量、地下生物量和根冠比较CK分别下降61.9%、35.9%、66.5%、72.1%、92.8%、94.2%和20.1%,POD和SOD活性较CK分别增加64.6%和3.8倍。Zn处理对多年生黑麦草的叶绿素a含量、类胡萝卜素含量、叶绿素总量和光合色素总量的影响最大,较CK分别显著下降28.6%、31.9%、20.6%和22.9%（P<0.05,下同）,而对叶绿素b含量抑制最大的是Cd处理,其次是Pb-Zn-Cd处理,较CK分别下降20.3%和20.0%;所有重金属处理均使多年生黑麦草Pro含量显著增加;SS和MDA含量受Zn-Cd处理抑制最明显,较CK分别显著增加56.4%和7.0倍;复合胁迫对多年生黑麦草各指标的影响存在交互作用。通过隶属函数综合评价可知多年生黑麦草对各处理的耐受性为:Zn > CK > Cd > Zn-Cd > Pb-Zn > Pb > Pb-Cd > Pb-Zn-Cd。【结论】多年生黑麦草对Zn胁迫存在一定的耐受性,而对Pb-Zn-Cd复合胁迫的耐受性最差。     

琼脂平板法测定铜离子对菊苣种子萌发的影响

在实验室条件下,研究了3种培养基（蒸馏水培养基、糖水培养基、MS培养基）不同铜离子水平（0、2、4、10、40 mg/L）对菊科植物菊苣（Cichorium intybus L.）种子发芽率、根生长和芽生长的影响,以研究重金属污染对植物生长的危害。结果表明：①铜离子浓度为0～4 mg/L时,促进种子发芽;浓度为4 mg/L时,种子的发芽率最高;浓度为4～10 mg/L时,对种子萌发具有明显的抑制作用,发芽率迅速降低;浓度≥10 mg/L时,种子的发芽率缓慢降低。②铜离子浓度为0～2 mg/L时,促进种子根和芽的生长;浓度为2～10 mg/L时,对种子根和芽的生长具有明显的抑制作用,种子的根长和芽长值迅速降低;浓度≥10 mg/L时,种子的根长和芽长值缓慢降低,根严重发育不良。（2）随着铜离子浓度的升高,蒸馏水培养基培养的种子发芽率和芽长值出现明显的峰值,其发芽率在3种培养基中受影响最大;MS培养基培养的种子发芽率和芽长值也有明显的峰值,而根长值变化不大、峰值不明显;糖水培养基培养的种子发芽率和根长值出现明显的峰值,而芽长值变化不大、峰值不明显。