具重金属抗性产酸菌的分离及生物学特性研究 - 生态环境学报.pdf

生态环境学报 2016, 25(10): 1727-1732 Ecology and Environmental Sciences E-mail: editor@ 具重金属抗性产酸菌的分离及生物学特性研究 1* 2 1 1 1 1 1 邓新辉 ，彭扶风 ，陈韵声 ，何权运 ，孔乐群 ，李贝贝 ，张霞 1. 湖南工业大学生命科学与化学学院，湖南 株洲 412007 ；2. 长沙市雅礼中学，湖南 长沙 410007 摘要：铅锌冶炼厂周边区域遭受复合重金属的严重污染，目前单一重金属污染土壤的修复技术比较成熟，而针对复合重金属 严重污染土壤的治理技术有待进一步研发。本研究采集铅锌冶炼厂附近重金属污染土壤，试图从土壤中分离出具重金属抗性 的产酸菌，并应用于浸出修复复合重金属重污染土壤。通过野外取样调查、分子生物学鉴定和显微镜观察等分析测试手段， 从铅锌冶炼厂附近土壤中成功分离出一株具强重金属抗性的产酸菌，经鉴定为黑曲霉（Aspergillus niger ），命名为F2 。对其 重金属抗性和浸出修复能力进行研究，结果表明：黑曲霉F2 对Pb 、Zn 、Cd 和Cu 的最大耐受质量浓度分别为8 500、6 000、 2 200 和2 500 mg·L-1 。在高浓度重金属的胁迫下，培养前期菌株处于驯化阶段，不生长或生长很慢，培养后期生长速度加快。 将黑曲霉接种到50 mL 培养液中培养7 d ，培养液的pH 值从7.00 降至2.40 ，将2.5 g 灭菌土壤加入50 mL 培养液中，接种 1 mL 菌液，置于恒温振荡培养箱中（温度28 ℃、转速120 r·min-1 ）培养15 d，Pb 、Zn 、Cd 和Cu 的浸出百分率分别为46.79% 、 52.01%、29.40%和75.70% ，对4 种重金属的总浸出率达59.54%。由此可见，黑曲霉不但具有很强的重金属耐受性，还具有 较大的浸出修复重金属污染土壤的潜力，具备一定的研究价值。 关键词：黑曲霉；重金属抗性；土壤；浸出修复 DOI: 10.16258/ki.1674-5906.2016.10.019 中图分类号：X172 文献标志码：A 文章编号：1674-5906 （2016 ）10-1727-06 引用格式：邓新辉, 彭扶风, 陈韵声, 何权运, 孔乐群, 李贝贝, 张霞. 2016. 具重金属抗性产酸菌的分离及生物学特性研究[J]. 生态环境学报, 25(10): 1727-1732. DENG Xinhui, PENG Fufeng, CHEN Yunsheng, HE Quanyun, KONG Lequn, LI Beibei, ZHANG Xia. 2016. Study on isolating of the strain having the ability of heavy metal resistance and producing organic acid [J]. Ecology and Environmental Sciences, 25(10): 1727-1732. 目前，重金属污染土壤问题已受到国内外专家 内及附近区域土壤已遭受复合重金属的严重污染。 学者的密切关注，尤其冶炼行业给土壤带来的重金 治理重金属污染土壤问题已成为国内外专家 属污染不容忽视。邓新辉等（邓新辉等，2015 ；Deng 学者的研究焦点，目前治理单一重金属污染土壤的 et al. ，2012a ）的研究表明了某铅锌冶炼厂废渣堆场 技术比较成熟，而对复合重金属污染土壤的治理技 及附近区域土壤遭受到 Pb 、Zn 、Cd 和 Cu 等复合 术还有待研究发展（曹心德等，2011 ）。采用微生 重金属的严重污染。刘勇等（2015 ，2014 ）以关中 物技术治理重金属污染土壤的前提是必须有重金 西部某铅锌冶炼厂区内土壤及周围农田为研究对 属抗性菌，多数菌株只对某一种或某两种重金属具 象，结果表明厂区内土壤已受到Pb 、Zn 、Cu、As 、 有抗性，