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一株碳酸盐矿化菌的分离鉴定及其对Cu的固定作用
引用本文:李哲,张欢,张秀芳,周野,吴迪,李明堂.一株碳酸盐矿化菌的分离鉴定及其对Cu的固定作用[J].环境科学学报,2017,37(10):3687-3695.
作者姓名:李哲  张欢  张秀芳  周野  吴迪  李明堂
作者单位:1. 吉林农业大学资源与环境学院, 长春 130118;2. 吉林省商品粮基地土壤资源可持续利用重点实验室, 长春 130118,1. 吉林农业大学资源与环境学院, 长春 130118;2. 吉林省商品粮基地土壤资源可持续利用重点实验室, 长春 130118,1. 吉林农业大学资源与环境学院, 长春 130118;2. 吉林省商品粮基地土壤资源可持续利用重点实验室, 长春 130118,1. 吉林农业大学资源与环境学院, 长春 130118;2. 吉林省商品粮基地土壤资源可持续利用重点实验室, 长春 130118,1. 吉林农业大学资源与环境学院, 长春 130118;2. 吉林省商品粮基地土壤资源可持续利用重点实验室, 长春 130118,1. 吉林农业大学资源与环境学院, 长春 130118;2. 吉林省商品粮基地土壤资源可持续利用重点实验室, 长春 130118
基金项目:国家自然科学基金(No.51109089);吉林省科技发展计划项目(No.20160204025SF)
摘    要:有机肥的大量使用使得菜田土壤重金属含量呈快速的累积趋势,对蔬菜安全生产构成了严重的威胁.本文从长期施加鸡粪猪粪等农家肥的大棚蔬菜根际土壤中筛选出了一株能降解尿素释放碳酸根,进而通过生物矿化作用固结重金属的细菌,系统发育分析和生理生化特征表明该菌株为氧化木糖无色杆菌,将其命名为LAX2.菌株LAX2可在含尿素的培养基中快速生长,所产脲酶的活力可达140 U·m L~(-1),发酵液的pH可达9.06.菌株LAX2可耐受浓度高达115 mg·L~(-1)的铜离子.X-射线衍射分析(XRD)、傅里叶红外光谱分析(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱(EDS)分析表明菌株LAX2可通过生物矿化作用形成微球形的Cu_2(OH)_2CO_3,其直径可达2μm.菌体细胞吸附、生物矿化和化学沉淀对溶液中Cu~(2+)的去除率分别为93%、85%和72%.菌株LAX2对土壤中有效态Cu的固定作用呈现适应-快速-慢速3个阶段,培养5、10和30 d后土壤有效态Cu的含量分别下降了52.3%、73.7%和87.4%.与菌体细胞吸附和化学沉淀相比,生物矿化作用固定的Cu对短期内的淹水和反复冻融具有很强的抗性作用.以上结果表明菌株LAX2可通过生物成矿作用形成性质较稳定的碳酸铜矿物,在土壤铜污染修复方面具有重要的应用价值.

关 键 词:生物矿化  氧化木糖无色杆菌  有效态Cu  脲酶  土壤污染修复
收稿时间:2017/2/27 0:00:00
修稿时间:2017/4/17 0:00:00

Isolation and identification of Achromobacter xylosoxidans LAX2 for Cu immobilization
LI Zhe,ZHANG Huan,ZHANG Xiufang,ZHOU Ye,WU Di and LI Mingtang.Isolation and identification of Achromobacter xylosoxidans LAX2 for Cu immobilization[J].Acta Scientiae Circumstantiae,2017,37(10):3687-3695.
Authors:LI Zhe  ZHANG Huan  ZHANG Xiufang  ZHOU Ye  WU Di and LI Mingtang
Institution:1. College of Resource and Environmental Science, Jilin Agricultural University, Changchun 130118;2. Key Laboratory of Soil Resource Sustainable Utilization for Jilin Province Commodity Grain Bases, Changchun 130118,1. College of Resource and Environmental Science, Jilin Agricultural University, Changchun 130118;2. Key Laboratory of Soil Resource Sustainable Utilization for Jilin Province Commodity Grain Bases, Changchun 130118,1. College of Resource and Environmental Science, Jilin Agricultural University, Changchun 130118;2. Key Laboratory of Soil Resource Sustainable Utilization for Jilin Province Commodity Grain Bases, Changchun 130118,1. College of Resource and Environmental Science, Jilin Agricultural University, Changchun 130118;2. Key Laboratory of Soil Resource Sustainable Utilization for Jilin Province Commodity Grain Bases, Changchun 130118,1. College of Resource and Environmental Science, Jilin Agricultural University, Changchun 130118;2. Key Laboratory of Soil Resource Sustainable Utilization for Jilin Province Commodity Grain Bases, Changchun 130118 and 1. College of Resource and Environmental Science, Jilin Agricultural University, Changchun 130118;2. Key Laboratory of Soil Resource Sustainable Utilization for Jilin Province Commodity Grain Bases, Changchun 130118
Abstract:
Keywords:biomineralization  Achromobacter xylosoxidans  available copper  urease  soil pollution remediation
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