论文部分内容阅读
随着工农业生产日新月异的发展,重金属污染对生态系统和人类健康的威胁日益凸显,已成为严重的环境问题之一,迫切需要开发简单、高效、绿色、经济的缓解和修复重金属污染土壤和污染水域的新技术新方法。传统的物理和化学方法处理重金属污染的成本高昂、操作困难,而微生物处理污染土壤和废水因经济、高效且无二次污染等优点,已越来越受到广泛的关注。本研究以铅污染土壤为试材,从中筛选出一株高效的耐铅微生物,对其进行鉴定,研究其生长条件、吸附特性和对烟草幼苗生长的影响,获得的主要研究结果如下:(1)自湖南长沙某一铅蓄电池厂附近的铅污染土壤中采样,应用稀释涂布平板法,筛选出一株耐铅真菌,经驯化培养后,对铅的耐受能力高达30 mmol/L,经形态观察、生理生化分析和ITS同源性分析,该耐铅菌属于淡紫拟青霉属(Paecilomyces lilacinus sp.),命名为LRP01。经测试,耐铅菌LRP01对除Pb2+以外的重金属均存在一定的耐受性,分别是200 mmol/L Zn2+、40 mmol/L Mn2+、15 mmol/L Ni2+、10 mmol/L Cr5+、20 mmol/L Cu2+、25 mmol/L Cd2+、12 mmol/L Co2+。通过20种抗生素(5100μg)的药敏实验,发现LRP01对青霉素是低敏感,抑制圈仅为8 mm,对四环素、头孢呋辛、多西环素的敏感性最高,抑制圈在30 mm以上,对剩余的抗生素为中度敏感,抑制圈为1030 mm。(2)适合LRP01生长的培养基条件为:马铃薯培养基,蔗糖20.00 g/L,NaCl 0 g/L,pH为7.00,菌量5.00 g/L,30℃,转速200 rpm。(3)适合LRP01吸附Pb2+的的培养条件为:零下80℃冰冻2h的预处理,pH为5.00,25℃,菌量5.00 g/L,转速为220 rpm,Pb2+的浓度为100 mg/L时,吸附率达到89.4%。当培养基中Pb2+的浓度为100 mg/L,共存离子Zn2+、Mn2+、Na+、Ca2+的浓度为50 mg/L时,能促进LRP01对Pb2+的吸附,且促进作用分别为51.7%、42.4%、37.4%、29.3%,但共存离子Ni2+、Cr5+、Cu2+、Cd2+、Co2+的浓度为50 mg/L时,则抑制LRP01对Pb2+的吸附,抑制效果分别是42.4%、61.9%、22.5%、8.6%、22.0%。(4)LRP01菌液对烟草幼苗的灌根处理实验发现,LRP01能促进烟草的生长,无铅条件下,接菌处理使得烟草株高和根长分别增长了27.9%、6.8%,地上部分和根部的鲜重分别增加了65.3%、76.8%,地上部分和根部干重增加了50%和121%。同时,LRP01还能促进烟草对铅的吸收,400 mg/kg Pb2+土壤时,用LRP01菌液灌根处理,烟草根、茎、叶对铅的吸收积累比对照分别增加31.3%、28.89%和40.26%,1200 mg/kg Pb2+土壤时,分别增加31.19%、32.4%和34.56%。上述结果表明,LRP01有望作为超积累植物应用吸收土壤中重金属,减少土壤中重金属的含量。