抗鉻菌株的篩選鑒定及其對(duì)麥田鉻污染土壤修復(fù)效應(yīng)研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)的迅速發(fā)展，土壤重金屬污染越來(lái)越嚴(yán)重，土壤中的重金屬不僅影響農(nóng)作物的生長(zhǎng)，降低農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)，而且還會(huì)通過(guò)食物鏈危機(jī)到人類(lèi)的健康和生命。因此治理土壤重金屬污染，已成為亟待解決的問(wèn)題。而微生物修復(fù)技術(shù)作為一種高效的生物修復(fù)技術(shù)，在治理重金屬污染方面頗具有潛力。
　　首先，本研究通過(guò)馴化、篩選和分離技術(shù)，從污染的土壤中獲得兩株對(duì)鉻具有較高抗性的菌株A和B，它們對(duì)Cr3+的最高抗性分別為450mg/L和

2、500mg/L，對(duì)Cr6+的最高抗性分別為200mg/L和220mg/L。菌株A是革蘭氏陽(yáng)性?xún)啥蒜g圓的短桿菌，有芽孢，菌落乳白色、圓形或近似圓形、表面光滑濕潤(rùn)、邊緣不整齊、質(zhì)地軟、稍有光澤，其生理生化特性與芽孢桿菌屬相似;經(jīng)16SrDNA序列分析表明菌株A與GenBank中的蠟狀芽孢桿菌(Bacilluscereus)的相似性最高達(dá)99％，故將A鑒定為蠟狀芽孢桿菌。菌株B菌落疏松，呈棉絮狀，最初呈白色，后變成灰褐色，2d內(nèi)長(zhǎng)滿(mǎn)整個(gè)平板，

3、在顯微鏡下觀(guān)察，孢子囊呈球形，有假根，孢子呈球形或近似球形，其形狀、大小不等;經(jīng)18SrDNA序列分析表明菌株B與米根霉（Rhizopusoryzae）類(lèi)群的相似性達(dá)到了99％，故將B鑒定為米根霉。對(duì)抗鉻菌株A和B的生長(zhǎng)條件進(jìn)行研究，結(jié)果表明菌株A和B的最適pH均為7;最適溫度均為30℃;最佳裝液量均為80～100mL（250mL搖瓶）;在Cr3+初始濃度為100、200、300、400和500mg/L時(shí)，菌株均能生長(zhǎng)，但高濃度的Cr3

4、+對(duì)菌株的生長(zhǎng)有一定的抑制作用。對(duì)菌株A和B對(duì)Cr3+的生物吸附進(jìn)行研究，結(jié)果表明在培養(yǎng)時(shí)間一定時(shí)，隨著Cr3+初始濃度的增加，菌株對(duì)Cr3+的吸附率減少，而生物吸附量則逐漸增大;在Cr3+初始濃度一定時(shí)，隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長(zhǎng)，菌體對(duì)Cr3+的吸附率呈現(xiàn)出先增加后減少的趨勢(shì)，這與生物吸附量的變化趨勢(shì)基本一致。
　　其次，采用水培試驗(yàn)方法分別研究了抗鉻菌株Bacilluscereus和Rhizopusoryzae對(duì)Cr3+脅迫下小麥幼

5、苗生長(zhǎng)、各部分鎘積累量以及對(duì)小麥幼苗葉片幾項(xiàng)生理生化指標(biāo)的影響。結(jié)果表明:Cr3+對(duì)小麥幼苗的生長(zhǎng)有抑制作用，且隨著處理液Cr3+濃度的增加，抑制作用越明顯?？广t菌株菌懸液的加入，使小麥生長(zhǎng)受到Cr3+脅迫的抑制作用有所緩解，其中小麥葉長(zhǎng)、根長(zhǎng)及其干重都有不同程度的增加。葉和根系鉻積累量隨處理液Cr3+濃度的增加而增加，且根系鉻積累量＞葉鉻積累量。加入抗鉻菌株菌懸液后，小麥幼苗葉和根系鉻積累量與未加菌組相比都有一定程度的降低。Bacil

6、luscereus的加入使小麥幼苗葉和根系鉻積累量的降低幅度分別為8.87％～15.21％和2.76％～11.32％;Rhizopusoryzae的加入使小麥幼苗葉和根系鉻積累量的降低幅度分別15.63％～24.67％和1.84％～18.20％。在Cr3+脅迫下，小麥幼苗葉片中MDA含量隨處理液中Cr3+濃度的增加而增加;根系活力、葉綠素a、葉綠素b和葉綠素總量的含量均隨處理液中Cr3+濃度的增加而降低;而SOD和POD活性均隨處理液中

7、Cr3+濃度的增加呈先升后降的趨勢(shì)。加入抗鉻菌株菌懸液后，小麥幼苗葉片MDA含量有所降低，根系活力和三種葉綠素含量都有一定程度的升高，SOD和POD活性在一定程度上有所恢復(fù)。
　　再者，針對(duì)抗鉻菌株對(duì)鉻污染土壤的修復(fù)效果的研究，本試驗(yàn)采用溫室盆栽的方法，以小麥為供試植物，Bacilluscereus和Rhizopusoryzae為供試菌株，研究在外源鉻污染條件下，這兩菌株不同配比處理下對(duì)小麥生長(zhǎng)及富集鉻的影響，以確定菌株的最佳配比

8、。在最佳配比前提下，研究接入不同質(zhì)量的混合菌劑對(duì)小麥生長(zhǎng)及富集鉻的影響，以確定混合菌劑的最優(yōu)添加量。在最佳配比、最優(yōu)添加量的基礎(chǔ)上研究了抗鉻菌株對(duì)不同鉻污染水平下的修復(fù)效果。主要研究結(jié)果為:(1)在Bacilluscereus和Rhizopusoryzae這兩菌株不同配比處理下，小麥的生長(zhǎng)情況較空白對(duì)照都要好;土壤有效態(tài)鉻含量和小麥地上部、地下部的鉻含量與空白對(duì)照相比均有不同程度的降低;土壤總鉻含量較空白對(duì)照有所升高。在Bacillus

9、cereus和Rhizopusoryzae的配比為1∶3處理下，對(duì)小麥的作用效果最佳。(2)在接入不同質(zhì)量的混合菌劑處理下，隨混合菌劑質(zhì)量的增加，小麥地上部長(zhǎng)、根長(zhǎng)以及它們的鮮、干重均呈先升高后降低的趨勢(shì);各處理小麥地上部和地下部的鉻含量均顯著低于空白對(duì)照處理，其降幅分別為42.15％～46.91％和26.11％～48.24％;土壤有效態(tài)鉻含量也顯著低于空白對(duì)照處理，降幅為2.1％～9.0％，在接種量為2g/kg時(shí)降幅最大，對(duì)小麥生長(zhǎng)的