粘土礦物對細(xì)菌吸附研究方法的建立及其影響因素的研究.pdf

1、微生物一礦物的相互作用是地球上廣泛存在的一種相互作用，對環(huán)境中營養(yǎng)元素和污染物質(zhì)的轉(zhuǎn)化等具有重要的影響；土壤礦物是土壤的骨架，粘土礦物是土壤中最具活性的顆粒，細(xì)菌作為土壤中種類最多、數(shù)量最大的一類微生物，它與粘土礦物的相互作用對土壤物理、化學(xué)以及生物學(xué)過程都具有極其重要的影響。為此，本文以土壤中的主要粘土礦物(高嶺石、蒙脫石、針鐵礦)和土壤中最常見的細(xì)菌(芽孢桿菌、假單孢菌)為材料，建立了細(xì)菌在三種粘土礦物表面吸附的測定方法：同時(shí)研究了

2、影響粘土礦物對細(xì)菌吸附的因素，取得的主要結(jié)果如下： 1．采用三種蛋白質(zhì)測定方法對細(xì)菌懸液中細(xì)菌細(xì)胞的蛋白質(zhì)量進(jìn)行了測定。結(jié)果表明：不管采用那種蛋白質(zhì)測定方法測定，細(xì)菌懸液中細(xì)菌細(xì)胞的蛋白質(zhì)量與細(xì)菌細(xì)胞數(shù)量呈極顯著正相關(guān)(r<, Lwry>=0.9914<'**>；r<,Badford>=0.9719<'**>；r<,Ninhvdrin>=0.9553<'**>)。因此，細(xì)菌細(xì)胞的數(shù)量可以用細(xì)菌細(xì)胞的蛋白質(zhì)量來表征。 2．

3、Nycodenz分離液可以有效的分離被礦物吸附的細(xì)菌細(xì)胞與未被礦物吸附的游離態(tài)細(xì)菌細(xì)胞。但Nycodenz分離液對三種蛋白質(zhì)測定方法測定細(xì)菌細(xì)胞蛋白質(zhì)量的結(jié)果均有干擾，而對考馬斯亮藍(lán)法的影響最小。因此，在研究粘土礦物與細(xì)菌的相互作用時(shí)，測定細(xì)菌細(xì)胞的蛋白質(zhì)量以選擇考馬斯亮藍(lán)方法較好。 3．在進(jìn)行粘土礦物吸附細(xì)菌的試驗(yàn)時(shí)，分離吸附平衡體系中被礦物吸附的細(xì)菌細(xì)胞與未被礦物吸附的游離態(tài)細(xì)菌細(xì)胞是試驗(yàn)的重要環(huán)節(jié)。試驗(yàn)結(jié)果表明：離心速度

4、為4000 r.min<'-1>，離心時(shí)間為15 min的分離效果最佳。 4．在進(jìn)行粘土礦物吸附細(xì)菌的試驗(yàn)時(shí)，如果體系中礦物濃度過高，礦物顆粒之間可能會(huì)相互聚集而產(chǎn)生絮凝作用，干擾礦物對細(xì)菌的正常吸附。如果礦物濃度過低，加入體系中的細(xì)菌菌量較少，吸附平衡后細(xì)菌細(xì)胞的蛋白質(zhì)量又難以檢測。為此，研究了粘土礦物吸附細(xì)菌時(shí)最適宜的礦物用量。試驗(yàn)結(jié)果表明：菌量為15×2．7×10<'8>個(gè)細(xì)胞時(shí)，礦物量應(yīng)以30～35 mg為宜。

5、 5．體系中細(xì)菌數(shù)量既要保證細(xì)菌細(xì)胞之間不能相互膠結(jié)和聚合，又要滿足細(xì)菌細(xì)胞蛋白質(zhì)量的檢測要求。為此，進(jìn)行了系列菌液量的吸附試驗(yàn)。結(jié)果表明：粘土礦物吸附細(xì)菌時(shí)，礦物量為35 mg時(shí)，菌量以15×2．7×10<'8>個(gè)細(xì)胞為宜。 6．測定了高嶺石、蒙脫石和針鐵礦三種粘土礦物對細(xì)菌(蘇云金芽孢桿菌和惡臭假單孢菌)的等溫吸附曲線。試驗(yàn)結(jié)果表明：在高嶺石、蒙脫石、針鐵礦反應(yīng)體系中，細(xì)菌的吸附量隨著細(xì)菌濃度的增加先增加而后降低。就同

6、一細(xì)菌溶液而言，細(xì)菌在不同粘土礦物表面的吸附量是不同的。高嶺石對細(xì)菌的吸附量最大，針鐵礦對細(xì)菌的吸附量次之，而蒙脫石對細(xì)菌的吸附量最小。 7．溫度作為土壤環(huán)境的重要物理因素，對粘土礦物吸附細(xì)菌有著較大的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明：粘土礦物對細(xì)菌的吸附量隨吸附溫度的升高先增加而后降低。蘇云金芽孢桿菌的吸附量在溫度為25℃時(shí)最大；惡臭假單孢菌的吸附量在溫度為15℃時(shí)最大。 8．pH值作為土壤環(huán)境的重要化學(xué)因素，對土壤中一系列的