耐汞微生物的分离及其对汞污染土壤的修复

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生物修复环境污染具有成本低廉,修复效果好,且不会产生二次污染的优点,故而生物修复已经成为土壤污染治理的重要手段。汞是土壤环境中重要的污染物之一,开展汞污染土壤的微生物修复研究,对于土壤污染的修复具有重要意义。本研究以耐汞菌株为研究目标,从长期受重金属(含汞)污染的矿区土壤中筛选得到三株高耐汞菌株。通过16S rRNA比对,确定这三株菌株分别为两株细菌Pseudomonas sp.DC1和Bacillus sp.DC2,一株真菌Lecythophora sp.DC3。本研究以三株菌株为对象,研究其对汞污染土壤中汞的去除效能及相关影响因子。得到的主要研究结论如下:(1)通过三株菌株DC1,DC2和DC3的汞(Hg2+)耐受性实验得到,其MIC分别为20.3 mg/L,11.2 mg/L,84.5 mg/L。(2)通过摇瓶实验发现三株菌株在24 h内快速还原和去除液体培养基中的汞(Hg2+)(浓度为70.69 mg/L),其中Pseudomonas sp.DC1对汞的挥发率为79%,Bacillus sp.DC2对于汞的挥发率为91.6%,Lecythophora sp.DC3对于汞的挥发率为87%。(3)采集不同类型的土壤,配成含汞为100 mg/kg的汞污染土壤。在淹水条件下,利用三株菌株对汞污染土壤进行生物修复,得到三株菌株对汞污染土壤的修复效能,其中DC1对S-a,S-b中汞的去除效率分别为61.61%,61.78%;DC2对S-a,S-b,S-d,S-e中汞的去除率分别为71.87%,69.27%,67.63%,82%;DC3对S-a,S-b中汞的去除率为65.61%,72.36%。(4)将配汞S-b(36.7 mg/kg)设置四个不同的含水率,分别为35%、65%、85%、110%。利用三株菌株和复配菌株对不同含水率S-b进行生物修复,在32 d时,DC1对35%,65%,85%,110%的S-b中汞的去除率分别为53.36%,61.43%,51.25%,62.2%;DC2对35%,65%,85%,110%的S-b中汞的去除率分别为54.82%,56.82%,66.16%,65.43%;DC3对35%,65%,85%,110%的S-b中汞的去除率分别为70.77%,44.07%,38.71%,50.91%;DC123对35%,65%,85%,110%的S-b中汞的去除率分别为52.4%,42.37%,39.04%,47.09%。研究表明:含水率的增大有利于DC1、DC2对S-b的生物修复,不利于DC3和DC123对S-b的生物修复。(5)在生物修复后的不同含水率S-b中种植生菜,通过生物有效性检验,表明:含水率越高,生菜生长的越好;随着含水率的升高,各菌株将非有效态汞转化为有效态汞的能力增强。
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