細菌強化修復電子廢棄物重金屬污染農(nóng)田土壤研究.pdf

1、清遠市是中國最大的電子廢棄物拆解基地之一，小作坊生產(chǎn)模式已經(jīng)進行了20多年，大量無法回收的電子廢料和處理殘渣等被傾倒在田地、溝渠和山谷中，致使周邊農(nóng)田土壤長期受到重金屬Cd、Cu、Pb污染，難降解的重金屬大量累積嚴重危害人類健康。本研究從清遠市電子廢棄物拆解區(qū)污染土壤中分離出四種耐性菌株，經(jīng)富集、馴化后，以非礦山型東南景天（Sedum alfredii）為參照背景，設置盆栽實驗模擬修復電子廢棄物復合重金屬Cd、Cu、Pb污染農(nóng)田土壤。主

2、要研究結論如下:
　　(1)四種分離自清遠電子廢棄物污染土壤的菌株，經(jīng)16SrDNA技術鑒定，菌株HS-01、JH-02、YB-03、JY-04分別為海水芽孢八疊球菌（Sporosarcina aquimarina）、佐呂間湖生芽孢八疊球菌（Sporosarcina saromensis）、巨大芽孢桿菌（Bacillus megaterium）、甲基營養(yǎng)型芽孢桿菌（Bacillus methylotrophicus）。
　　

3、(2)HS-01菌落呈不規(guī)則狀，表面隆起有光澤，邊緣波狀，黃色濕潤不透明，菌體呈球形和卵圓形，直徑約為0.4-1um，周長約為0.6-1.2um;JH-02菌落呈假根狀，表面扁平無光澤，邊緣裂片狀，白色干燥不透明，菌體呈球桿狀，直徑約為0.4-0.6um，周長約為0.8-1.2um;YB-03菌落呈點狀，表面隆起有光澤，邊緣完整，淡黃色濕潤半透明，菌體呈球桿裝，直徑約為0.4-0.8um，周長約為0.6-1um;JY-04菌落呈不規(guī)則狀

4、，表面乳突有光澤，邊緣波狀，白色濕潤半透明，菌體呈桿狀和球桿狀，直徑約為0.6-1.2um，周長約為1.2-1.8um。
　　(3)細菌HS-01與JY-04生長周期相同，在0-8h間為調(diào)整期，8-12h為對數(shù)期，12-24h為穩(wěn)定期，24-32h衰亡期;而細菌JH-02與YB-03生長周期相同，在0-4h間為調(diào)整期，4-12h為對數(shù)期，12-24h為穩(wěn)定期，24-32h衰亡期。HS-01、JH-02、JY-04的最適溫度為30℃

5、，最適pH為8，而YB-03則為35℃與7.5。
　　(4)在Cd2+、Cu2+、Pb2+濃度分別為10、50、50mg/L，20、100、100mg/L與40、200、200mg/L三個梯度的復合溶液中，隨著重金屬離子濃度的升高，四種耐受細菌對重金屬離子的吸附率逐漸降低，但吸附量逐漸升高，而吸附量增長率卻隨之下降。其中，細菌HS-01、JH-02如經(jīng)過進一步富集擴大化培養(yǎng)后，吸附潛力較大。
　　(5)隨著重金屬污染程度上升

6、，東南景天的生物量與根長呈減少趨勢，其中添加細菌HS-01、YB-03的東南景天生長狀況明顯好于其他兩種細菌(P＜0.05)。隨著土壤重金屬濃度升高，東南景天對重金屬提取量逐漸增大，地下部提取量普遍高于地上部。另外，JH-02組植物地上部各重金屬提取量相對最高，JY-04次之，均顯著高于其他各組(P＜0.05)。
　　(6)隨著重金屬濃度的上升，植物重金屬可提取有效態(tài)總量逐漸增加。其中Cd的鐵錳氧化物態(tài)與殘渣態(tài)逐漸減少，可交換態(tài)與

7、碳酸鹽態(tài)逐漸增多;Cu的殘渣態(tài)逐漸減少，碳酸鹽態(tài)與鐵錳氧化物態(tài)逐漸增多;Pb的殘渣態(tài)逐漸減少，可交換態(tài)和碳酸鹽態(tài)逐漸增多。細菌JH-02與JY-04對土壤重金屬的活化作用最強，這兩種細菌的重金屬有效態(tài)總量顯著高于未加菌組與其他兩種細菌(P＜0.05)。另外，東南景天對根際土壤重金屬也具有一定的活化作用。
　　(7)隨著重金屬濃度的上升，土壤中酶活性呈下降趨勢。其中細菌HS-01、JH-02對脲酶與過氧化氫酶活化效果較好，HS-01

8、、JH-02與YB-03對酸性/中性磷酸酶均有一定的活化作用，東南景天對三種酶活性均具有一定的活化作用，但都未能達到顯著性差異水平。
　　(8)綜合來看，水體環(huán)境中，細菌HS-01、JH-02如經(jīng)過進一步富集擴大化培養(yǎng)后，吸附潛力較大;土壤環(huán)境中，細菌JH-02、JY-04可以通過轉化重金屬形態(tài)，增加植物可提取有效態(tài)含量，促進植物根部重金屬向莖葉中轉移，修復效果相對最好，具有較大的應用前景。
　　另外，對于該細菌與不同超積累