礦區(qū)土壤中砷-銻抗性菌的篩選與特性研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，自然環(huán)境受到了一定程度的破壞，重金屬對土壤和水體的污染尤為嚴重。我國砷和銻的儲量和產(chǎn)量均居世界前列，砷和銻的采選冶工業(yè)發(fā)達，相關產(chǎn)品使用廣泛，但由此也產(chǎn)生了對環(huán)境的污染，砷和銻對人體有害甚至有致癌作用，所以對其污染環(huán)境的修復已刻不容緩。微生物參與砷和銻的地球化學循環(huán)，在砷/銻污染的形成、轉化和修復方面都扮演了重要角色。為豐富砷/銻抗性菌的多樣性，為微生物參與砷/銻的地球生物化學循環(huán)的機制研究及砷/銻抗性菌生物修利用提

2、供基礎資料及技術支撐，本文采用常規(guī)生物學方法對湖南冷水江銻礦區(qū)土壤樣品中的銻抗性菌和湖南石門縣砷礦區(qū)的砷抗性菌進行了篩選，并研究了其重金屬耐受性等有關特性，主要研究內容及結論如下。
　?。?）通過富集、涂布分離、純化等常規(guī)生物學方法，從湖南省冷水江銻礦區(qū)的土壤樣品中分離出156株銻抗性菌。采用16S rRNA基因序列分析法，通過對所篩到的菌株進行PCR擴增，序列比對確定，及構建系統(tǒng)發(fā)育樹，確定156株菌屬于8個不同的屬，每個屬各選

3、取一株長勢良好的菌，共選定了8株銻抗性菌：分別命名為芽孢桿菌Bacillus sp L4；不動桿菌Acinetobacter sp L81；假單胞桿菌Pseudomonas sp L87；紅球菌Rhodococcus sp L52；泛菌Pantoea sp L51；類芽孢菌Paenibacillus sp L31；短小桿菌Curtobacterium sp L70；Fictibacillus sp L19。對8株菌做Sb(III)的耐受

4、性試驗，結果表明， L70和L87兩株菌抗性能力最強，其對耐受性均達到了150 mmol/L;菌株L4的耐受性為120 mmol/L;菌株L19、L31、L51、L52、L81的耐受性均為80 mmol/L。
　　（2）采用靜態(tài)試驗法初步研究了實驗室篩選得到的IMH等三株好氧砷還原菌對土壤中砷遷移轉化的影響，實驗表明IMH等好氧砷還原菌可以促進土壤中砷的還原釋放。IMH等菌株的加入可以改變土壤溶液中的ORP和pH值，進而影響土壤中

5、砷的吸附-解吸行為。相對于空白對照來說，IMH等菌株的加入對土壤溶液中總砷的釋放有一定的促進作用，但對于總鐵的釋放貢獻則不大。
　?。?）從湖南省石門縣雄黃礦砷污染的土壤中，篩選到了一株革蘭氏陰性、厭氧、桿狀、不產(chǎn)孢子的抗砷細菌S9，菌株S9能在4到40oC溫度范圍內生長（最適生長溫度為35oC），其生長最適pH為7.0。采用16S rRNA基因序列分析結果表明S9與Ilybacter屬同源性最高，其基因序列相似性為97％，從菌株

6、的表型特征、基因型特征及系統(tǒng)發(fā)育樹可以看得出，菌株S9是Ilybacter的一個疑似新種。通過靜態(tài)培養(yǎng)試驗可以得出，該菌株可以高效的還原高濃度砷，并初步確定該菌株可以調控砷硫共代謝產(chǎn)生黃色沉淀物，該菌株對砷硫共代謝的調控機制及產(chǎn)物分析有待進一步的探究。
　　本研究篩選得到多株銻抗性菌，其對銻的耐受性相比其他已報道的銻抗性菌高出很多，豐富了銻抗性菌的多樣性，為銻在微生物體內代謝機制的研究提供了試驗材料。篩選獲得Ilybacter屬砷