黑曲霉（Aspergillus niger）的分离鉴定及其在重金属污染土壤异养生物淋滤处理中的作用

【摘要】：依托嗜酸、化能自养菌的生物淋滤技术（自养生物淋滤）处理重金属污染土壤的过程中因土壤pH条件和水溶性有机物的制约而易造成淋滤效率低或处理不可持续。本研究从土壤中分离出一株产小分子有机酸的异养菌—黑曲霉（Aspergillus niger A80），研究了其淋滤处理Zn-Cu-Cd污染土壤的效果，着重探讨了土壤初始pH、土壤介入淋滤处理的时机等因素对重金属淋滤去除的影响，并考察了黑曲霉A80分泌的胞外多聚物对重金属（Cu）的络合效能。主要研究结果如下： （1）从土壤中分离出一株产小分子有机酸的异养菌A80，经形态学及rDNA-ITS基因序列分析鉴定，其属于黑曲霉（Aspergillus niger）。该菌株适宜生长pH范围广（3.0-8.0），生长中大量产生葡萄糖酸（最大产量80mM）、柠檬酸（60mM）和草酸（25mM）。 （2）以Aspergillus niger A80为菌种的重金属污染土壤生物淋滤结果表明：土壤初始pH为4.0-6.0下均能启动淋滤反应，其中初始pH值为5.8时，重金属淋滤去除效率最好，Zn的去除率62.3%，Cu的去除率为45.9%，Cd的去除率为50%。此外，土壤介入淋滤处理的时机对重金属的最终去除率影响不大，但对淋滤周期有一定影响。黑曲霉A80预培养2天后加入土壤的淋滤周期较6天和15天后相比缩短7天。 （3）黑曲霉A80分泌的胞外多聚物（ECP）的成分以多糖（45.4%）和蛋白质（10.5%）为主，ECP的分泌量呈现“0-48h缓慢增多，达到2.02g/L，48h-120h快速增多，最大达到4.5g/L，到240h有所降低”的规律。黑曲霉A80的ECP能较强的络合Cu~(2+)，且不同时期产生的ECP的作用强度不同，48h下分泌的ECP对Cu~(2+)的络合量最大（最大吸附量为149.3mg/g），Langmuir模型和Pseudo-secondOrder模型可较好的描述络合过程。