复合污染是指两种或两种以上污染物存在于同一环境介质中所引起的污染,大致可分为重金属复合污染、有机物复合污染、重金属和有机物复合污染三种类型。对于多种污染物相互作用所形成的复合污染效应已成为现今研究的热点。本研究对二氯喹啉酸和重金属Cd²⁺复合污染效应进行了研究。二氯喹啉酸是防除稻田稗草的特效除草剂,由于在烟稻轮作区长期广泛的应用,导致其在土壤中大量残留,严重影响烟草等下茬作物的产量和品质。重金属镉在电镀工业和冶金工业中应用广泛,镉被人和动物吸收后,选择性地在肝脏和肾脏中蓄积,严重损伤肾小管,从而引起糖尿、蛋白尿等一系列症状。本文是从农药厂的污泥中分离到一株能够同时降解二氯喹啉酸并富集重金属Cd²⁺的菌株C2,研究了其对二氯喹啉酸的降解和对重金属Cd²⁺富集的特性。从农药厂污泥中分离到的细菌菌株C2,在生长过程中以二氯喹啉酸为碳源的同时还能够富集重金属Cd²⁺。通过对菌株C2的形态特征、生理生化实验,并结合16S rDNA序列分析,菌株C2鉴定为Enterobacter ludwigii strain EN-119 C2。菌株C2对二氯喹啉酸的降解和重金属Cd²⁺富集特性表明,该菌株吸附和降解的最适温度为25³5℃,最适pH为6.0。单一修复时,菌株C2在第6 d时对50 mg/L的二氯喹啉酸降解率达到40.9%,对50mg/L的重金属Cd²⁺的富集率达92%。二氯喹啉酸和重金属Cd²⁺在无机盐培养基复合修复的实验结果表明:菌株C2对二氯喹啉酸的降解和Cd²⁺富集都有所下降,培养到第6 d时对50 mg/L的二氯喹啉酸和50 mg/L重金属Cd²⁺的降解率和富集率分别为31%和60%。二氯喹啉酸浓度不变,随着重金属浓度的增加,降解率和富集率明显下降,由于污染物浓度增大,产生的毒性效应增大,从而导致生物量降低,吸附率和降解率也随之降低。通过电镜扫描对菌株C2降解和富集前后的形态变化和官能团变化进行分析。扫描电镜得到的图片显示降解二氯喹啉酸后有大量的絮状分泌物,这些分泌物可能是菌株降解过程中产生的多糖、蛋白质和胞外酶,菌株C2吸附重金属Cd²⁺后出现明显的变形。通过SDS-PAGE检测了二氯喹啉酸和重金属Cd²⁺胁迫下,菌株C2的蛋白表达差异。在二氯喹啉酸和重金属Cd²⁺胁迫下,菌株C2的细胞全蛋白均发生了变化,全蛋白的变化主要在23KDa、29 KDa和130 KDa,这些蛋白可能与二氯喹啉酸的降解和重金属Cd²⁺的富集有关。最后利用傅里叶红外光谱观察了富集和降解前后菌株C2官能团的变化。红外光谱分析发现菌株C2吸附和降解前后峰型变化不大,只是一些特征峰的吸收位置和强度发生了变化,说明降解二氯喹啉酸和富集重金属离子时,细胞的成分和整体结构并未发生变化,只是细菌C2表面的COO-、-SO₃、C-O、C-Br、C-I参与了降解和吸附作用。