随着现代工业的发展,自然环境受到了一定程度的破坏,重金属对土壤和水体的污染尤为严重。我国砷和锑的储量和产量均居世界前列,砷和锑的采选冶工业发达,相关产品使用广泛,但由此也产生了对环境的污染,砷和锑对人体有害甚至有致癌作用,所以对其污染环境的修复已刻不容缓。微生物参与砷和锑的地球化学循环,在砷/锑污染的形成、转化和修复方面都扮演了重要角色。为丰富砷/锑抗性菌的多样性,为微生物参与砷/锑的地球生物化学循环的机制研究及砷/锑抗性菌生物修利用提供基础资料及技术支撑,本文采用常规生物学方法对湖南冷水江锑矿区土壤样品中的锑抗性菌和湖南石门县砷矿区的砷抗性菌进行了筛选,并研究了其重金属耐受性等有关特性,主要研究内容及结论如下。(1)通过富集、涂布分离、纯化等常规生物学方法,从湖南省冷水江锑矿区的土壤样品中分离出156株锑抗性菌。采用16S r RNA基因序列分析法,通过对所筛到的菌株进行PCR扩增,序列比对确定,及构建系统发育树,确定156株菌属于8个不同的属,每个属各选取一株长势良好的菌,共选定了8株锑抗性菌:分别命名为芽孢杆菌Bacillus sp L4;不动杆菌Acinetobacter sp L81;假单胞杆菌Pseudomonas sp L87;红球菌Rhodococcus sp L52;泛菌Pantoea sp L51;类芽孢菌Paenibacillus sp L31;短小杆菌Curtobacterium sp L70;Fictibacillus sp L19。对8株菌做Sb(III)的耐受性试验,结果表明,L70和L87两株菌抗性能力最强,其对耐受性均达到了150 mmol/L;菌株L4的耐受性为120 mmol/L;菌株L19、L31、L51、L52、L81的耐受性均为80 mmol/L。(2)采用静态试验法初步研究了实验室筛选得到的IMH等三株好氧砷还原菌对土壤中砷迁移转化的影响,实验表明IMH等好氧砷还原菌可以促进土壤中砷的还原释放。IMH等菌株的加入可以改变土壤溶液中的ORP和p H值,进而影响土壤中砷的吸附-解吸行为。相对于空白对照来说,IMH等菌株的加入对土壤溶液中总砷的释放有一定的促进作用,但对于总铁的释放贡献则不大。(3)从湖南省石门县雄黄矿砷污染的土壤中,筛选到了一株革兰氏阴性、厌氧、杆状、不产孢子的抗砷细菌S9,菌株S9能在4到40oC温度范围内生长(最适生长温度为35oC),其生长最适p H为7.0。采用16S r RNA基因序列分析结果表明S9与Ilybacter属同源性最高,其基因序列相似性为97%,从菌株的表型特征、基因型特征及系统发育树可以看得出,菌株S9是Ilybacter的一个疑似新种。通过静态培养试验可以得出,该菌株可以高效的还原高浓度砷,并初步确定该菌株可以调控砷硫共代谢产生黄色沉淀物,该菌株对砷硫共代谢的调控机制及产物分析有待进一步的探究。本研究筛选得到多株锑抗性菌,其对锑的耐受性相比其他已报道的锑抗性菌高出很多,丰富了锑抗性菌的多样性,为锑在微生物体内代谢机制的研究提供了试验材料。筛选获得Ilybacter属砷还原菌S9,对该属的菌株进行砷还原性研究,首次发现该属菌株具有砷还原特性,丰富了砷还原菌株的多样性,初步证明菌S9可以调控砷硫共代谢,使水中的砷离子和硫离子生成沉淀,进而从水中去除。菌株S9的筛选获得为砷硫共代谢机制的研究及开发土壤及水体污染的微生物修复技术提供了基础材料。