【摘要】：在利用微生物修復(fù)土壤重金屬污染過(guò)程中,通過(guò)探究典型硫菌株在不同條件下對(duì)硫的氧化/還原過(guò)程以及對(duì)重金屬的賦存狀態(tài)影響,以期為治理土壤重金屬污染提供新的認(rèn)識(shí)和參考。本研究以農(nóng)田土壤常見(jiàn)重金屬離子Cd為代表,選取土壤常見(jiàn)硫還原細(xì)菌硫酸鹽還原菌、硫氧化細(xì)菌脫氮硫桿菌為目標(biāo)菌株,分別探究硫酸鹽還原菌厭氧條件下對(duì)硫的還原及對(duì)Cd的賦存狀態(tài)影響,脫氮硫桿菌好氧條件下對(duì)硫的氧化及Cd的賦存狀態(tài)影響,并進(jìn)一步開(kāi)展兩種菌株對(duì)硫的還原-氧化雙向調(diào)控過(guò)程及對(duì)Cd的賦存影響研究。從無(wú)污染的土壤/污泥中分離得到單一菌株硫酸鹽還原菌和脫氮硫桿菌,對(duì)兩種菌株的生長(zhǎng)特性分析:硫酸鹽還原菌厭氧條件下的生長(zhǎng)周期為7d,在Eh-150m V時(shí)可快速生長(zhǎng),p H升高并還原SO_4~(2-)產(chǎn)生大量的S~(2-);脫氮硫桿菌好氧條件下生長(zhǎng)周期為10d,生長(zhǎng)過(guò)程p H降低,氧化S_2O_3~(2-)產(chǎn)生大量的SO_4~(2-)。對(duì)兩種典型硫菌株分別進(jìn)行耐Cd生長(zhǎng)特性分析,探究生長(zhǎng)過(guò)程中S的氧化/還原過(guò)程以及對(duì)Cd的賦存影響。結(jié)果表明:硫酸鹽還原菌對(duì)Cd~(2+)有一定的耐受性,且可以礦化Cd~(2+)形成產(chǎn)物Cd S晶體。不同的Cd濃度對(duì)S的形態(tài)轉(zhuǎn)變有一定影響,Cd S總體占比較低;脫氮硫桿菌在氧化S_2O_3~(2-)為SO_4~(2-)的過(guò)程中液相Cd~(2+)濃度下降,S的形態(tài)轉(zhuǎn)化過(guò)程中主要形成SO_4~(2-);兩種菌株對(duì)Cd~(2+)的耐受性均在30mg/L左右,最終對(duì)Cd~(2+)的去除率可達(dá)90%、92%。通過(guò)對(duì)兩種菌株以厭氧-好氧為主要過(guò)程的S雙向調(diào)控體系特性分析,結(jié)果表明:脫氮硫桿菌可以利用不同濃度的S~(2-)實(shí)現(xiàn)自身的生長(zhǎng),生長(zhǎng)過(guò)程中表現(xiàn)出以S~(2-)→S→SO_4~(2-)為主的S氧化過(guò)程;將硫酸鹽還原菌的礦化產(chǎn)物Cd S放于脫氮硫桿菌培養(yǎng)體系進(jìn)行研究,初始階段無(wú)太大變化,在對(duì)數(shù)期Cd S有短暫快速氧化溶解過(guò)程,但后期由于高濃度的Cd~(2+)抑制了脫氮硫桿菌的生長(zhǎng),使脫氮硫桿菌對(duì)Cd S的氧化作用保持在一定水平。本研究初步探討了不同S菌株對(duì)S的氧化/還原以及單向、雙向調(diào)控對(duì)Cd的賦存狀態(tài)影響,初步探究了Cd在不同S菌株作用下的賦存狀態(tài)及動(dòng)態(tài)變化過(guò)程,并分析其內(nèi)在作用機(jī)制,這將有望為實(shí)際土壤重金屬污染的快速原位治理提供一定的新基礎(chǔ)參考。
【學(xué)位授予單位】：西南科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：X53;X172
【圖文】：

圖 1-1 硫的循環(huán)[30]Fig.1-1 The recycle of Sulfur2 硫酸鹽還原菌硫酸鹽還原菌（Sulfate reducing bacteria，簡(jiǎn)稱 SRB）作為自然界最生物之一，廣泛的存在于厭氧環(huán)境中�？梢栽� 5~75℃，pH 為 5~9.生長(zhǎng)，最適生長(zhǎng)溫度為 30~37℃，最適 pH 為 7.0~7.8。在一些高鹽環(huán)境中也能檢測(cè)到它們的存在。實(shí)驗(yàn)室分離到的嗜鹽菌多數(shù)是輕度適宜鹽度范圍為 1%~4%），最適鹽度為 10%左右，其生長(zhǎng)要求 EhV。硫酸鹽還原菌的不同菌屬生長(zhǎng)利用的碳源是不同的，最普遍的3、C4、脂肪酸如乳酸鹽、丙酮酸、蘋(píng)果酸，此外還可以利用一些揮酸。氨鹽是大多數(shù)硫酸鹽還原菌生長(zhǎng)所需的氮源，有報(bào)道指出一些利用氨基酸中的氮作為氮源，少數(shù)菌種能通過(guò)異化還原硝酸鹽和亞供氮。影響硫酸鹽還原菌還原硫酸鹽的因素包括：重金屬的濃度、H磷酸鹽濃度以及溫度等。其中 H2S 的濃度達(dá)到 16 mmol/L 時(shí)菌體生

c)3#圖 2-1 土壤分離菌的革蘭氏染色結(jié)果Fig.2-1 The gram staining result of soil bacteria對(duì)土壤分離菌株進(jìn)行革蘭氏染色，得到的染色結(jié)果如圖 3-1 所示。由圖可以看出 1#、3#為革蘭氏陰性菌，2#為革蘭氏陽(yáng)性菌。（2）土壤分離菌的生長(zhǎng)曲線

c)3#圖 2-8 土壤分離菌 SEM 分析Fig.2-8 The SEM of soil separation bacteria的土壤分離菌進(jìn)行 SEM 形貌分析，3 種。從圖中可以看出 1#菌的典型特征為：邊緣規(guī)則、干濕程度一般，大小為 4μm、透明、質(zhì)地光滑、無(wú)隆起、邊緣一般7μm；3#菌的典型特征是短桿狀、不透明濕程度一般，大小為 1.1μm×0.55μm。

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2 佘棟宇;謝秀禎;王銳萍;張抏孟;黎佳媛;黃循吟;;脫氮硫桿菌對(duì)硫酸鹽還原菌生長(zhǎng)的抑制作用[J];基因組學(xué)與應(yīng)用生物學(xué);2013年01期

3 張忠智,魯莽,魏小芳,馬道祥,白長(zhǎng)琦;脫氮硫桿菌的生態(tài)特性及其應(yīng)用[J];化學(xué)與生物工程;2005年02期

4 汪梅芳,劉宏芳,許立銘;細(xì)菌競(jìng)爭(zhēng)生長(zhǎng)在微生物腐蝕防治中的應(yīng)用研究[J];中國(guó)腐蝕與防護(hù)學(xué)報(bào);2004年03期

5 李殿鑫;胡南;黃超;丁德馨;李廣悅;王永東;;富集的硫酸鹽還原菌沉積物生物還原地下水中U(Ⅵ)的實(shí)驗(yàn)研究[J];化工學(xué)報(bào);年期

6 何正國(guó),王修垣;油藏中硫酸鹽還原菌引起的腐蝕診斷及其生物學(xué)防治[J];油田化學(xué);1999年04期

7 蔣永榮;周N

本文編號(hào)：2791740