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土壤镉胁迫下菲降解菌的筛选、特性及对微生物群落影响的研究

降巍  
【摘要】: 土壤是环境的重要组成部分,承担着环境中来自各方面的污染物质。随着经济迅速发展,越来越多的污染物进入土壤环境造成污染,多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbon , PAHs)与重金属是土壤环境中重要的污染物,开展两者复合污染的研究对生态环境保护和治理有重要的意义。 本文以多环芳烃菲和重金属镉为目标污染物,采用生物富集法,从重金属-多环芳烃复合污染土壤中筛选耐受镉的菲降解菌,并对其降解、生长特性进行研究,从微生物群落功能性的角度评价降解菌对土壤的生物修复和生存能力,以期为复合污染土壤中多环芳烃生物修复提供科学依据。主要研究结果如下: 以菲为唯一碳源并在镉胁迫情况下,通过富集培养,从多环芳烃-重金属土壤中,分离纯化得到一株菲的优势降解菌。经16S rDNA和系统进化分析,优势菌株鉴定为产碱杆菌属(Alcaligenes),命名为W.J。 对获得的降解菌生长特性进行研究发现,在重金属镉的胁迫下,菌株仍然能较好的生长,对数生长期为20 h。 用高效液相(HPLC)仪测定降解菌的降解率,结果表明,W.J菌株对菲有较高的降解率,在培养5 d后,W.J能在30mg/L镉胁迫下对菲的降解率达到45%. 用BIOLOG生态板测试土壤微生物群落代谢功能,发现添加菲的处理组的样品,颜色变化率(AWCD)显著低于对照组,表明在菲单独或者与镉同时作用下,土壤微生物利用碳源的能力降低,菲显著影响土壤微生物群落代谢功能多样性; 添加降解菌的处理组的土壤微生物群落代谢功能多样性和丰富度与对照组没有明显的差距。通过对土壤微生物群落对各种碳源的代谢强度方差分析得出:菲能影响土壤微生物对22(共31)种碳源的利用,加入降解菌后,土壤微生物仅对4种碳源的利用能力有所下降,这表明降解菌能够明显的改善土壤中微生物群落代谢的功能多样性。


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