本文關(guān)鍵詞：鉛鋅礦區(qū)土壤中特異性微生物吸附轉(zhuǎn)化鉛機(jī)理研究　出處：《中國地質(zhì)大學(xué)(北京)》2017年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：礦山探尋與開采是國民經(jīng)濟(jì)的重要影響因素,但其導(dǎo)致的重金屬污染也正在成為環(huán)境和人類健康最嚴(yán)重的危害之一。采用生物找礦及生物修復(fù)重金屬污染等方式具有綠色環(huán)保、可持續(xù)、無二次污染等優(yōu)點(diǎn)。在重金屬礦區(qū)發(fā)現(xiàn)的特異性微生物參與金屬的礦物分解、元素釋放、遷移轉(zhuǎn)化、沉淀和富集等過程,可以應(yīng)用于金隱伏礦山的探索過程。微生物還可以通過吸附、累積及生物轉(zhuǎn)化(氧化/還原或配體絡(luò)合等)等過程改變重金屬的元素分布、價態(tài)、賦存形態(tài)、生物有效性或毒性等,在土壤及水體重金屬修復(fù)中也有廣泛應(yīng)用。特異性微生物通過分泌物如有機(jī)酸、生長素等的作用可以促進(jìn)植物在重金屬脅迫下的生長、提高植物對重金屬的耐受性及吸附累積能力,提高植物生物修復(fù)重金屬效率。為探究特異性微生物在生物修復(fù)重金屬污染的微觀機(jī)理,本文引入原位微區(qū)同步輻射X射線熒光(μ-SRXRF)、X射線吸收近邊結(jié)構(gòu)譜(XANES)及透射電子顯微鏡(TEM-EDXA)研究云南蘭坪鉛鋅礦區(qū)農(nóng)田土壤樣品中篩選的鉛耐受性細(xì)菌吸附鉛(Pb)的分布特征及其對鉛形態(tài)的轉(zhuǎn)化規(guī)律,是本文主要的創(chuàng)新性之一。通過定向篩選與培養(yǎng),發(fā)現(xiàn)該礦區(qū)具有Pb耐受性的特異性菌株主要為節(jié)桿菌屬(Arthrobacter sp.),其對Pb的耐受濃度在200-600μg/g之間,在含有高Pb濃度的原始土壤樣品中篩選的菌株對Pb的耐受濃度也較高。建立μ-SRXRF快速測定特異性細(xì)菌吸附Pb濃度的標(biāo)準(zhǔn)曲線,結(jié)果顯示特異性細(xì)菌吸附鉛的含量高達(dá)5925μg/g,富集系數(shù)達(dá)14.8。結(jié)合XANES和TEMEDXA結(jié)果顯示,在較高濃度Pb環(huán)境培養(yǎng)基中,特異性細(xì)菌吸附Pb后,可累積在細(xì)胞體內(nèi),主要以PbS(58%)、Pb_5(PO_4)_3Cl(19.8%)和(C_(17)H_(35)COO)_2Pb(22%)沉積在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中。將特異性細(xì)菌接種到含有Pb礦物的液體培養(yǎng)基中,發(fā)現(xiàn)該礦物在培養(yǎng)基中溶解,以小分子有機(jī)結(jié)合態(tài)Pb(Ac)2·3H2O(76.8%)存在,接種耐受性菌株后,可以轉(zhuǎn)化為大分子有機(jī)結(jié)合態(tài)如(C_(17)H_(35)COO)_2Pb(83.3%)或C32H66PbS2(54.1%)形式。在土壤中接種細(xì)菌后,其對土壤中鉛的硝酸銨提取態(tài)增加,提高土壤中鉛生物有效性1倍,表明其可以應(yīng)用于輔助植物修復(fù)過程中。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：中國地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：X172;X753

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本文編號：1354054