铜陵新桥矿区土壤中耐Cu微生物的筛选研究

选择安徽铜陵新桥矿区富Cu的污染土壤,充分利用微生物受自然环境重金属胁迫而产生耐性这一特点,进行土壤中耐Cu微生物的筛选研究。实验过程中分别配制三种不同的培养基,细菌、真菌和放线菌培养基。在水浴恒温振荡器中对土壤中耐受重金属的微生物进行驯化,将得到的对cu2＋耐受性最高的液体培养基作为菌源,在琼脂平板培养基上进行划线分离,并将得到的纯菌株在光学显微镜下进行形态观察,菌种经试管斜面富集培养后保存在4℃冰箱中以便后续使用。研究发现,土样中细菌和真菌对cu的耐受性低,最高耐受质量浓度分别只达到500mg·L-1和1100mg·L-1。而放线菌表现出cu高耐受性,分离得到的放线菌耐受Cu的质量浓度最高达到10000mg·L-1,初步鉴定该放线菌株为链霉菌属。该放线菌菌种可能同时对Cu有吸附降解特性,具有成为污染土壤生物治理的高效耐受吸附菌种的潜力巨大。     

铜陵矿集区土壤中污染元素对微生物特性的影响研究

通过铜陵矿集区土壤中重金属污染元素含量与土壤中微生物生物量之间的对应关系,研究其环境效应。采集深度为20cm的土样,分别制备不同微生物的培养基以期对土壤中的微生物进行分离计数,细菌和放线菌采用稀释平板涂布法计数,高铁还原菌采用最大或然数法计数。研究结果表明,铜陵矿集区土壤中As、Au、Cd、Zn、Cu、Pb元素含量与土壤中细菌、放线菌、高铁还原菌数量之间的相关关系为：As、Au、Zn、Cu与细菌和放线菌,Cd、Pb与放线菌的含量呈负相关关系,指示了土壤中高浓度污染元素对微生物的抑制作用;Cd、Pb与细菌,Cd、Zn与高铁还原菌的含量呈正相关关系,反映部分微生物受污染元素的胁迫已产生了耐受性;Au、Pb、As与高铁还原菌数量的关系不明显。通过实验数据发现,微生物在重金属含量高的区域和含量低的区域的数量下降了大约2～3个数量级,有些区域微生物数量下降了约50%。矿集区土壤中三种菌种对污染元素的敏感程度不同,其敏感程度依次是：放线菌〉细菌〉高铁还原菌。矿集区部分土壤中,细菌、高铁还原菌由于其本身的耐受性或由于受胁迫而产生了耐受性,对Cd、Zn、Pb等三种重金属污染元素的抗性水平较高,具有作为土壤重金属元素污染修复微生物菌种的潜力。     

几种可利用多氯联苯和多溴联苯醚植物内生菌的分离及初步鉴定

采用PDA、NA以及高氏一号培养基,分别从毛白杨、绦柳、荻以及二穗短柄草植株内分离、纯化出37株内生菌,其中34株为细菌,3株为放线菌.以分离纯化得到菌株各自对应的营养培养基并添加不同浓度的污染物对获得的37株内生菌进行污染物的耐受筛选,发现24株分别对20 mg·L-1的aroclor1254和BDE209具有一定的耐受性.利用无机盐培养基并添加污染物作为微生物唯一碳源筛选,发现菌株CPY-4和菌株SGL-1可以在只提供4-BDE的无机盐培养基中存活,菌株CPY-4,SGL-1、菌株4、菌株13可以在提供BDE209和aroclor1254的无机盐培养基中存活.形态学观察和16Sr DNA序列同源性分析,初步确定菌株SGL-1为克雷伯氏菌属,菌株CPY-4为地衣芽胞杆菌,菌株4和菌株13为肠杆菌属.     

龙葵根际和内生Cd抗性细菌的筛选及其生物学特性

调查了南京栖霞铅锌银矿区龙葵根际土壤和植株的重金属含量,采用稀释培养法和选择性培养基分离筛选Cd抗性细菌并研究其生物学特性.结果表明,栖霞山铅锌银矿区龙葵根际土壤总Cd含量平均为19.74 mg·kg -1,污染十分严重,龙葵(Solanum nigrum)茎和叶的Cd富集系数分别为1.21 ～9.65和0.65 ～4.76,对Cd具有较强富集能力.从龙葵根际土壤和植株中分离筛选到5株Cd抗性细菌,菌株AR1和AY1分别分离自根和叶内,BGJ4和CGJ1均分离自根际土.16S rDNA序列分析表明5株Cd抗性细菌均属于芽孢杆菌属(Bacillus),能够产生吲哚乙酸(IAA)和铁载体,根内生细菌AR1在含Cd2+ 30 mg·L-1的培养基中仍能生长良好.在1.5 mg· L-1Cd2+污染条件下,Cd抗性细菌AR1、AY1、BGJ4菌株能够明显促进油菜(Oilseed rape)幼苗根的伸长,在植物-微生物联合修复重金属污染土壤方面具有潜在的应用前景.     

重金属复合污染土壤中耐铅镉微生物的筛选及鉴定

为获得复合重金属高耐性微生物资源菌株,采集广西桂西北尾矿区重金属污染的土壤样品,采用改良的马丁氏培养基分离和筛选既耐铅又耐镉的高耐性微生物.结果获得了一株耐铅浓度为1 200 mg/L、镉浓度为120 mg/L的铅镉复合耐性真菌——菌株K-3.该菌株(K-3)最适生长环境为温度30℃、p H值7.0、盐浓度3%.通过形态结合分子生物学鉴定得知,K-3菌株与已知分类地位的标准菌株Uncultured Westerdykella的18S rDNA序列一致性为99%.本研究获得的铅镉复合耐性真菌——菌株K-3是重金属铅和镉的最强双耐真菌之一,可为微生物或微生物联合植物修复重金属污染土壤提供重要的微生物种质资源.(图8表3参39)     

西藏当雄拉屋矿区污染土壤微生物及其活性研究

通过现场采样及室内培养分析,研究了西藏当雄拉屋矿区污染土壤微生物区系组成、主要生理类群及其活性。结果表明：矿区土壤受重金属Cu、Zn、Pb、Cd不同程度污染,矿区污染土壤几种重金属质量分数比非矿区土壤有明显的增加。矿区土壤微生物区系组成和各生理类群发生了明显变化,土壤细菌、真菌、放线菌以及各生理类群数量均显著降低,且3大微生物以及各生理类群对矿区污染的敏感性大小分别表现为放线菌〉细菌〉真菌,硝化细菌〉氨化细菌〉纤维分解菌。矿区土壤酶活性较低,对照土壤的各种酶活性最高,而矿区土壤基础呼吸和代谢商则受到刺激明显提高,其中土壤脱氢酶的活性变化最大,作为矿区重金属污染的指标更灵敏。可见,土壤中微生物区系组成及参与物质转化的生理类群种类、数量及土壤酶活和微生物活性在一定程度上可反映该矿区污染生境的重金属污染特征及其生态功能的演变规律。     

蔬菜土壤微生物种群数量与土壤重金属含量的关系

对呈贡县蔬菜土壤微生物种群数量和土壤重金属质量分数进行大田调查分析，结果表明，土壤微生物种群数量和微生物多样性指数变化较大，土壤微生物种群数量总体水平较高，但微生物多样性指数偏低，其中以细菌占较大的优势；土壤重金属对土壤微生物数量和微生物多样性均有一定的影响，其中土壤中Pb和Cu的质量分数与土壤微生物种群数量显著相关；土壤重金属综合污染指数与真菌／细菌个数比例、真菌／放线菌个数比例与微生物多样性指数均呈显著的指数相关。随着重金属综合污染指数的增加，微生物多样性指数呈指数式地迅速下降。     

一株耐铜不动杆菌USTB-F的富集特性

采用浓度梯度筛选的方法,从铜污染土壤中分离筛选到一株耐受铜的菌株USTB-F,最高耐受浓度为560mg·L-1.通过生理生化实验和16SrDNA序列分析鉴定属于不动杆菌属,命名为Acinetobacter sp.USTB-F.用单因素方法得到USTB-F的最适生长条件为:T=30℃;pH=6.0;NaCl浓度为0.3%...     

分泌吲哚乙酸的蒌蒿内生耐镉细菌的筛选与鉴定

从蒌蒿（Artemisia selengensis）体中分离分泌吲哚乙酸（IAA）的内生耐镉（Cd）细菌将有助于构建有效的植物-微生物联合修复体系。本研究以分泌IAA和Cd耐性为筛选指标,采用研磨法从蒌蒿的根、茎、叶中分离能产生IAA的内生耐Cd细菌,并对其铅（Pb）、铜（Cu）、锑（Sb）的耐受性及对蒌蒿生长特性的影响进行研究,根据形态特性、生理生化测定和16S rDNA序列分析对目标菌株进行分类鉴定。结果表明,从蒌蒿体内分离获得2株分泌IAA能力较强的内生耐Cd细菌J2和Y5,J2和Y5菌对Cd的耐受质量浓度均为90 mg·L-1,IAA的分泌量分别为23.108、15.192 mg·L-1;J2菌能明显增加蒌蒿的株高、最长根长、平均根长、鲜质量和干质量,Y5菌可显著提高蒌蒿的株高、鲜质量和干质量;J2和 Y5菌对 Pb 的耐受质量浓度均为1200 mg·L-1,对Cu的耐受质量浓度分别为120和160 mg·L-1,对Sb的耐受质量浓度分别为50和150 mg·L-1;J2菌在LB平板上菌落为黄色、近圆形、粘稠,Y5菌在LB平板上菌落为白色、近圆形、湿润;J2和Y5菌的16S rDNA序列经扩增,分别获得1条大小约为1500 bp的条带,经比对分别与GenBank中Pantoea agglomerans STY29（HQ220151）、Pseudomonas fluorescens V7c10（KC195905）的相似性最高,结合形态特征与生理生化特性可分别鉴定为成团泛菌（Pantoea agglomerans）和荧光假单胞菌（Pseudomonas fluorescens）。研究表明,从蒌蒿体中分离获得分泌IAA能力较强的内生耐Cd成团泛菌和荧光假单胞菌,为进一步研究其在蒌蒿修复Cd污染土壤中的作用奠定了基础。     

水稻不同生育期土壤微生物区系对模拟Cr（Ⅵ）污水灌溉的响应

通过盆栽试验,分析模拟Cr(Ⅵ)污水灌溉对水稻不同生育时期土壤微生物区系特征的影响.结果表明:(1)土壤细菌数量在低浓度Cr(Ⅵ)(10 mg·L-1)灌溉条件下明显增加而在高浓度Cr(Ⅵ)(50 mg·L-1)灌溉条件下明显降低,土壤真菌、放线菌及钾细菌数量随着Cr(Ⅵ)灌溉浓度的增加而明显降低,而土壤磷细菌数量随着Cr(Ⅵ)灌溉浓度的增加而明显增加;(2)水稻不同生育时期土壤微生物对Cr(Ⅵ)处理的敏感性不同,土壤细菌敏感性生育前期高于生育后期,而土壤真菌及放线菌正好相反;(3)加Si处理对土壤细菌有明显的刺激作用,明显缓解高浓度Cr(Ⅵ)在水稻拔节期和抽穗期对土壤放线菌的抑制作用.与之相反,加Si处理使Cr(Ⅵ)对土壤无机磷细菌数量的刺激作用消失,甚至使抽穗期和成熟期无机磷细菌数量明显低于对照.     

硫酸盐还原菌对酸性废水中重金属的生物沉淀作用研究

在小型连续搅拌槽式反应器（CSTR）中,研究了持续低pH条件下,硫酸盐还原菌的生物沉淀作用对人工配制酸性重金属废水的处理效果。试验设置反应器进水pH值依次为4-3,3．5和2．6三个处理,进水中Cu^2＋、Zn^2＋和Cr^3＋含量分别为65、36和10mg·L^-1,SO4^2-含量约为6200mg·L^-1,接种物为经耐酸驯化的混合硫酸盐还原菌,试验时控制水力停留时间为36h,通过定期测定反应器出水pH、氧化还原电位（ORP）、碱度、SO4^2、S^2-以及重金属含量变化等指标来考察废水生物沉淀的处理效果。研究结果表明：对于进水pH值为2．6～4.3的酸性重金属废水,硫酸盐还原菌的生物沉淀作用均有较好的处理效果。处理后,反应器出水pH值大幅升至6．5～8．0,碱度由起始的300～2000mg·L^-1增至7500-4600mg·L^-1,废水中S041-还原率达72％～80％,Cu^2＋和Zn^2＋的去除（沉淀）率达99．9％,Cr^3＋去除率达99．1％。此外,随着进水pH值由413降至2．6,反应器出水pH和碱度均呈现逐步下降的趋势,而S04}的生物还原和重金属的去除效果变化不大。从反应器运行稳定性考虑,控制酸性重金属废水的进水pH值为3．5较适宜今后的实际应用。     

耐性细菌的分离鉴定及重金属污染修复初步研究

清远市是中国最大的电子废弃物拆解基地之一,小作坊生产模式已经进行了20多年,大量无法回收的电子废料和处理残渣等被倾倒在田地、沟渠和山谷中,致使周边土壤长期受到重金属Cd、Cu、Pb污染。近年来国内外对拆解区周边的土壤重金属污染现状分析、健康风险评价等相关报道较多,但针对电子废弃物复合重金属污染生物修复技术的研究却并不多见。通过富集、驯化、分离,从清远市电子废弃物拆解区污染土壤中得到4种耐性菌株,经菌落形态、扫描电镜分析以及16S rDNA技术鉴定得出,菌株HS-01、JH-02、YB-03、JY-04分别为海水芽孢八叠球菌（Sporosarcina aquimarina）、佐吕间湖生芽孢八叠球菌（Sporosarcina saromensis）、巨大芽孢杆菌（Bacillus megaterium）、甲基营养型芽孢杆菌（Bacillus methylotrophicus）。由生长特性实验得到,细菌HS-01与JY-04生长周期相同,在0～8 h为调整期,8～12 h为对数期,12～24 h为稳定期,24～32 h为衰亡期。而细菌JH-02与YB-03生长周期相同,在0～4 h为调整期,4～12 h为对数期,12～24 h为稳定期,24～32 h为衰亡期。细菌HS-01、JH-02、JY-04的最适温度与pH分别为30℃和8,而YB-03则为35℃与7.5。生物吸附实验结果显示,随着重金属离子质量浓度的升高,4种耐受细菌对重金属离子的吸附量也逐渐升高,但吸附量增长率以及吸附率却逐渐降低,这4种细菌对Cd2＋、Cu2＋、Pb2＋最大吸附量分别达到了2.25、2.05、2.28、2.25 mg,8.19、4.95、8.53、11.78 mg和10.84、10.59、7.66、9.02 mg。最大吸附率则分别达到了94.4、99.2、100、93.3%,86.1、90.8、88.6、87.3%和88.9、82.2、81.2、86.7%。其中细菌HS-01、YB-03、JY-04吸附Cd2＋能力较强,而细菌JY-04对Cu2＋以及HS-01、JH-02对Pb2＋吸附能力最强。上述结果显示了4种耐性细菌均具有较好的修复复合重金属污染水体的应用潜力,但对     

磺胺类兽药对土壤微生物数量的影响

采用室内培养的方法,研究磺胺类兽药(磺胺二甲基嘧啶、磺胺甲噁唑)污染对土壤微生物数量(细菌、真菌、放线菌、固氮菌、兼气性固氮菌、硝化细菌、亚硝化细菌、反硝化细菌及氨化细菌)的影响.结果表明,磺胺类兽药对土壤细菌数量有一定的激活作用,其最大激活率在700%以上.兽药对土壤真菌数量的影响主要呈现抑制作用,其最高抑制率为92.9%.兽药对土壤放线菌数量有一定的抑制作用,对土壤固氮菌数量则有一定的激活作用.兽药对土壤兼气性固氮菌数量的影响表现为较低浓度时(10 mg.kg-1)抑制,而较高浓度时(50 mg.kg-1)则激活.兽药对土壤硝化细菌、亚硝化细菌、反硝化细菌及氨化细菌有一定的激活作用,其中对硝化细菌的最大激活率可达1000%以上.     

Cu胁迫下土壤硝化功能的变化及其影响因素初探

随着养殖业的规模化发展,Cu、Zn等重金属元素作为饲料添加剂被广泛应用于畜禽养殖,并随着畜禽粪便的大量、广泛农用,Cu、Zn等低生物毒性的重金属元素在土壤中的逐渐累积以及污染问题日趋严重,这对土壤生态系统的稳定造成了严重的威胁。为探讨Cu胁迫下土壤生态功能的动态变化,文章采用室内模拟培养法,测定了红壤、黄土等8种典型土壤的潜在硝化势对Cu污染胁迫的时间效应;并利用统计分析手段研究了影响Cu胁迫下土壤的硝化功能恢复的主要因素。研究结果表明,在试验处理剂量下,Cu污染处理一周,各土壤潜在硝化势均受到完全抑制,即抑制率在80%以上;随着污染胁迫时间的延长,各土壤的硝化功能均有不同程度的恢复,且在540 d后,500 mg·kg-1 Cu处理土壤（除pH较低的红壤和黑土外）潜在硝化势的恢复率均达到其初始值的80%,即土壤硝化功能基本完全恢复;1000 mg·kg-1 Cu处理土壤（除褐土、棕壤和黄土3中土壤外）潜在硝化势的恢复率均显著低于80%。这表明Cu污染程度的增加可延迟土壤硝化功能的恢复。多元逐步回归分析表明,Cu 污染胁迫下土壤硝化功能的恢复与其初始硝化功能以及其对 Cu 耐受能力显著相关。由此可知,长期Cu污染胁迫下,土壤的硝化功能的恢复主要取决于土壤初始的硝化活性及其对Cu的耐受能力。     

天津公园土壤重金属污染评价及其空间分析

随着城市化和工业化进程的加快,我国城市及其周边目前已遭受到明显的重金属污染,本文着重研究了天津17个主要公园土壤重金属的污染特征。2007年10月采集公园土壤样品,利用ICP-MS分析土壤重金属的含量。研究结果表明：Cu、Zn、Ni、Cr、Cd和Pb的平均质量分数分别为36.57mg·kg-1,116.56mg·kg-1,30.15mg·kg-1,51.04mg·kg-1,0.25mg·kg-1和31.62mg·kg-1。以天津市土壤背景值为评价标准,天津公园土壤重金属污染属于中度污染和轻微生态风险。重金属主要污染因子为Cd,其次是Pb、Zn和Cu。天津中环线以内区域公园土壤重金属污染较中外环线之间相比较重。不同行政区划区域公园土壤重金属污染从综合污染指数来看,由重到轻的顺序为：红桥区〉河北区〉河东区〉南开区〉河西区〉和平区〉北辰区;从潜在生态指数评价来看,由重到轻的顺序为：红桥区〉河北区〉河东区〉南开区〉河西区〉北辰区〉和平区。     

固定化球形红假单胞菌处理电镀废水中Cd和Cr的研究

比较了4种固定化球形红假单胞菌(Rhodopseudomonas sphaeroides)处理含Cd、Cr重金属废水的效果,对固定化菌吸附Cd和Cr的工艺条件进行了优化,并通过生物反应器连续处理实际电镀废水,分析了处理后的效果。通过比较,确定了20g.kg-1沸石和20g.L-1海藻酸钠组合作为共固定材料,固定化菌对Cd和Cr的去除效果明显优于游离菌。采用正交试验优化废水处理工艺条件,结果表明,废水pH值、菌体投加量对固定化菌体的处理效果影响较大,当处理废水的pH值为6.0、菌体投加量为10.00g.L-1时,对40.00mg.L-1含Cd废水的去除率可达96.68%。4轮吸附-解吸循环试验结果显示,固定化菌体可重复利用3次,固定化菌体在使用第3次时,Cd去除率仍可达51.20%。在生物反应器中,用固定化菌体处理质量浓度为92.61mg.L-1的含Cd电镀废水,3h时对Cd的去除率达到98.80%,对含Cu、Au、Ni废水中重金属的去除率也高于90.00%。     

Toxic effects of oxytetracycline and copper,separately or combined,on soil microbial biomasses

The production of commercial livestock and poultry often involves using with antibiotics and feed additives, such as oxytetracycline (OTC) and copper (Cu). These are often excreted into the soil by animal feces; hence, combined pollutants may contaminate the soil. To evaluate single and combined toxic effects of OTC and Cu on the soil ecology, changes in quantities of bacteria, fungi, and actinomycetes in the soil were studied over a 28-d incubation period by a plate count method, microbes numbers counted on days 7, 14, 21, and 28. Abundances of ammonia monooxygenase (amoA) gene expression by ammonia-oxidizing bacteria (AOB) and ammonia-oxidizing archaea (AOA) in soil samples also were tested by real-time polymerase chain reactions (RT-PCRs) on day 21. The results revealed that the numbers of bacteria, fungi and actinomycetes and amoA genes copies of AOA and AOB were reduced seriously by exposure to Cu (1.60 mmol/kg). Similarly, the combined pollution treatments (mole ratios of OTC: Cu was 1:2, 1:8, and 1:32) also had inhibitory effect on bacteria, fungi, and actinomycetes numbers and amoA gene copies of AOA and AOB; the inhibitory rate was on obvious growth trend with the increasing mole ratios. Effects from single OTC pollution were found on bacteria (days 7 and 14), fungi (days 7, 14, 21, and 28), and AOA-amoA gene copies (day 21), with promotion at a low concentration (0.05 mmol/kg) and suppression at higher concentrations (0.2 and 0.8 mmol/kg). Also, numbers of bacteria, fungi, and actinomycetes decreased with longer culture times. Combining OTC and Cu led to a higher inhibition of soil microbes than when either chemical was used alone. However, there was no significant relationship between single and combined toxic chemicals because of their complicated interactions, either antagonistic or synergistic. The results also indicated the sensitivity of bacteria, fungi, actinomycetes on toxic chemicals existed difference and that the AOA were more tolerant than the AOB to these chemicals.