微生物修复汞、铅等重金属污染的研究

摘要

随着城市化和工业化的加速，土壤的重金属污染问题日趋严重。土壤重金属污染是主要的生态环境问题之一，直接影响到区域生态系统稳定和食品安全，关系到经济尤其是农业的可持续发展和人体健康，因而引起广泛的社会关注。为寻求解决土壤重金属污染的方法，本文从受重金属污染的土壤中筛选具转化重金属能力的微生物，重点筛选可转化Hg、Pb的微生物，并对部分优势菌的转化机理进行初步研究。主要结果如下：
　　1.分离到耐汞(100mg/L)真菌68株，耐铅(1000mg/L)真菌97株，耐汞(100mg/L)细菌170株，耐铅(400mg/L)细菌66株。
　　2.增加培养基中重金属的含量，复筛得到耐铅（3500mg/L）真菌23株，耐汞（350mg/L）真菌3株；耐铅（800mg/L）细菌3株，耐汞（900mg/L）细菌5株。
　　3.将筛选到的高耐性菌株全部进行发酵试验，另外，还选取了部分抗耐性较差的菌株参与试验。检测结果显示真菌⑥ZW15-12、ZW2-5、ZN14-12对铅的转化率分别达到99.36％±0.12%、99.47%±0.3%和99.17%±0.1%；真菌③ZN17-1对汞的转化率达到82.4%±0.40%，真菌③ZT13-4高达92.00%±0.20%。细菌D7-25对铅的转化率达到82.4%±0.2%，细菌④T13-21对铅的转化率高达91.30%±0.3%；细菌W6-10对汞的转化率高达83.3%±0.7%。另外，结果还表明了耐受性高的菌株对重金属转化效果均优于耐受性差的菌株。
　　4.筛选出具有高耐受性、高吸附性能的菌株。筛选出具有高耐受性、高吸附性能的菌株。通过形态学、生理生化实验并结合其基因序列构建的系统发育树分析，确定优势菌分别为ZW2-5和⑥ZW15-12:草酸青霉（Penicillium Oxalicum），ZN14-12：微紫青霉菌（Penicillium janthinellum），③ZN17-1：小翅孢壳（Emericellopsis minima），③ZT13-4：镰刀菌（Fusarium striatum），④T13-21和D7-25：节杆菌（Arthrobacter niigatensis），W6-10为蜡状芽孢杆菌（Bacillus cereus）。
　　5.在铅离子浓度100mg/L或汞20mg/L的情况下，ZW2-5、ZN14-12、③ZT13-4、③ZN17-1菌株胞外聚合物中蛋白质、糖及胞内谷胱甘肽的含量均比在不含铅和汞情况下高。结果表明优势菌对铅和汞的吸附过程中，既表面吸附，也存在胞内物质的解毒与吸收。
　　6.ZW2-5对铅（100mg/L）的转化率最佳条件为：pH值6和7，接种3ml或4ml，培养9天。③ZT13-4对汞(20mg/L)转化率最佳条件为：pH为7，接种量为4ml，培养9天。④T13-21对铅(50mg/L)的转化最佳条件为：pH为6和7，接种量为3-5ml均可，培养时间为8-9天。W6-10对汞(50mg/L)的转化最佳条件为：pH为6和7，接种量为1-5ml均可，培养时间为8-10天。

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第一章 前言

1.1重金属污染的来源及危害

1.2重金属的处理方法

1.3微生物与环境

1.4重金属抗性形成的可能机制

1.5重金属污染的修复技术

1.6微生物修复机理及技术

1.7生物吸附剂的影响因素

1.8研究的内容及技术路线

第二章 耐重金属菌株的分离筛选

2.1实验设备及仪器

2.2试验方法

2.3试验结果与分析

2.4 小结与讨论

第三章 高耐性菌株对重金属转化效果的检测

3.1实验仪器及器材

3.2试验方法

3.3重金属（铅，汞）测定：

3.4试验结果与分析

3.5小结与讨论

第四章 优势菌株的鉴定

4.1材料

4.2方法

4.3分子系统学鉴定

4.4结果

4.5小结与讨论

第五章 优势菌株转化重金属（铅和汞）机理的初步研究

5.1实验仪器及试剂

5.2试验方法

5.3试验结果与分析

5.4小结与讨论

第六章优势菌株转化重金属（铅和汞）的发酵条件的初探

6.1实验设备及试剂

6.2试验方法

6.3 结果与分析

6.4小结与讨论

第七章 结论和讨论

致谢

参考文献

附录

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