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本实验从重庆市矿区重金属污染的土壤中分离筛选出15株对六价铬具有高耐受性的细菌,并对其进行了耐受性测定。再以对六价铬的去除效率为参考,最后筛选出一株去除效率最高的细菌,并对目的细菌进行了16srDNA序列分析和生理生化鉴定。最后,从六价铬的去除率和生物吸附量两个方面,研究了培养基。pH、初始Cr6+浓度、培养时间、摇床转速等因素对目的菌株吸附效果的影响,并设计正交试验优化条件,确定最佳吸附效果的最优值。主要研究结果如下:
通过含六价铬的培养基富集培养,数次平板划线,分离纯化出15株能在5mmol/L含铬培养基上生长良好的菌株。在不同浓度梯度条件下,采用光密度法(OD600)测定菌体浓度,发现在Cr6+浓度为100mmol/L以下,所有菌株均长势良好。再设置更高Cr6+浓度(100mmol/L-400mmol/L,),发现菌株C-9表现出对六价铬较强的抗性,其耐受性高于其他菌株,在Cr6+浓度为400mM/L下OD值达到0.21。其余菌株除C-7和C-14以外都能在Cr6+浓度为400mM/L的培养基上生长,表现出良好的耐受性。
在初筛的基础上,对15株菌株再进行复筛,采用二苯碳酰二肼分光光度法检测菌株对六价铬的去除率。结果显示:15株菌株在以50mg/LCr6+的培养基中去除效率均达到100%,在更高Cr6+浓度为200mg/L时才显示出差异性。最后,筛选出一株对六价铬去除率为70.4%的菌株C-10。对其形态特征和生理生化特性以及16SrDNA序列分析,证明该菌株属于纤维化纤维菌(Cellulosimicrobiumsp)。
以菌株C-10为研究材料,研究了影响该菌株对六价铬生物吸附能力和去除率的单因素条件,如培养时间、初始铬离子浓度、摇床转速、培养基pH、培养温度等。选取对吸附效果影响较大的单因素设计L9(34)正交试验,最后确定对六价铬吸附效果最佳的条件为:培养时间:24h,初始Cr6+浓度:225mg/L,转速:225rpm/min,pH:9。对正交试验所优化的最佳条件下进行验证试验,结果表明菌株C-10对六价铬的吸附量达到21.204mg/g。本实验研究筛选出的15株对六价铬具有较高抗性和去除率的菌株,为微生物修复重金属污染提供了更多新依据和新资源。关于菌株C-10对六价铬单因素实验和吸附条件优化,则为六价铬离子生物吸附的深入研究及其生物修复应用奠定基础。