微生物表征水體污染狀況及還原解毒高鐵離子的應(yīng)用初探.pdf

1、隨著近年來(lái)沿湖地區(qū)工業(yè)化的大力發(fā)展，洞庭湖的生態(tài)狀況越來(lái)越引起人們的關(guān)注和擔(dān)憂。本文研究分析了洞庭湖周邊氮肥廠附近底泥中微生物的種群和群落結(jié)構(gòu)，結(jié)果表明兩個(gè)不同地點(diǎn)的底泥樣品中細(xì)菌群落組成較為接近，但種群數(shù)量具有一定差異。底泥微生物群落結(jié)構(gòu)分析與元素組成結(jié)果相吻合，可將其作為表征環(huán)境樣品狀況的一項(xiàng)指標(biāo)。
　　 同時(shí)一些特殊的微生物的生長(zhǎng)代謝也能耦合環(huán)境中金屬污染物的還原解毒過(guò)程，從而直接促發(fā)生態(tài)環(huán)境的物質(zhì)交換和能量流動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)

2、生物修復(fù)，維持自然界生態(tài)平衡。
　　 本文針對(duì)隱藏嗜酸菌（Acidiphilium cryptum,以下簡(jiǎn)寫(xiě)為A.cryptum）可在酸性條件下還原高價(jià)金屬離子這一特性，對(duì)本實(shí)驗(yàn)室前期分離得到的隱藏嗜酸菌Acidiphilium cryptum DX1-1和Acidiphilium cryptum XTS在不同培養(yǎng)條件下的異化鐵還原作用進(jìn)行研究。結(jié)果表明Acidiphilium cryptum XTS的生長(zhǎng)能力以及鐵還原效果較A

3、cidiphilium cryptum DX1-1菌株更具優(yōu)勢(shì)。在多種有機(jī)底物作為碳源進(jìn)行培養(yǎng)時(shí)，以葡萄糖作為唯一電子供體時(shí)的鐵還原率達(dá)到最高，活性最強(qiáng)。在研究不同起始鐵離子濃度的實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)隨著三價(jià)鐵離子初始濃度的增高，累積的亞鐵離子也呈現(xiàn)遞增，但以0.5％的鐵離子為起始濃度時(shí)的鐵還原率最高。通過(guò)分別在好氧以及微厭氧條件下的對(duì)比培養(yǎng)，菌株A.cryptum XTS對(duì)三價(jià)鐵離子還原的效果差別不大，好氧條件下的還原率略高。盡管異化鐵還原是

4、更加傾向于發(fā)生在厭氧狀態(tài)下的鐵呼吸作用，但有氧環(huán)境中仍然可以發(fā)生。在加入PHB合成抑制劑α-酮戊二酸進(jìn)行培養(yǎng)時(shí)，顯著提高了該菌對(duì)三價(jià)鐵離子的還原率，培養(yǎng)7天后細(xì)菌對(duì)三價(jià)鐵離子的還原率由不加α-酮戊二酸的42.75％提高到73.01％。
　　 其次，在分子生物學(xué)研究水平本文已完成Acidiphilium cryptumXTS菌株金屬還原性相關(guān)的Ⅰ型細(xì)胞色素c(ApcA)蛋白的克隆與表達(dá)，同時(shí)對(duì)該編碼基因上游一段預(yù)測(cè)到啟動(dòng)子活性的非