细菌Alishewanella sp.WH16-1对染污土壤中铅和镉的固定

摘要

近年来，由于工业和农业的快速发展，大面积的土壤铅镉污染造成作物减产、品质下降等。重金属铅镉通过食物链积累最终进入人体对人造成伤害，因此土壤重金属污染修复问题迫切需要解决。微生物修复重金属污染技术是一种前景较大的绿色环境修复技术。本研究探讨了细菌Alishewanella sp.WH16-1对铅镉污染土壤中水稻和烟草产量和品质的影响。主要研究结果如下:
　　1)细菌Alishewanella sp.WH16-1对多种重金属都具有较强的抗性，其中对Pb2+、Cr(Ⅵ)的抗性可达2070 mg/L和2340 mg/L。72 h内，Alishewanellasp.WH16-1能将9 mg/L Cd2+、100 mg/L Pb2+分别去除64.33％和84.13％。
　　2)在镉污染的水稻盆栽实验中，与不加菌的对照组相比，施加菌剂Alishewanella sp.WH16-1120 d后，土壤中可交换态镉显著性降低13.80％(P＜0.05)，碳酸盐结合态镉降低4.56％，铁锰氧化物结合态镉、有机结合态镉及残渣态镉分别显著性增加了13.97％，13.80％，45.00％(P＜0.05)，米粒中镉含量显著性降低24.70％（P＜0.05）。在铅污染的水稻盆栽实验中，施加菌剂Alishewanella sp.WH16-1120 d后，土壤中可交换态铅降低14.04％，碳酸盐结合态铅显著性降低10.69％（P＜0.05），铁锰氧化物结合态铅显著性增加4.47％（P＜0.05），有机结合态铅及残渣态铅分别增加19.40％和22.78％，米粒中铅含量显著性降低26.18％(P＜0.05)。
　　3)在低浓度2 mg/kg镉污染的烟草盆栽实验中，施加菌剂Alishewanella sp.WH16-1120 d后，烟叶中镉含量显著性降低了52.94％（P＜0.05）。在大田镉污染修复实验90 d后，施加菌剂Alishewanella sp.WH16-1，烟叶中镉含量显著性降低了24.40％（P＜0.05）。
　　本研究为铅、镉污染土壤的修复提供了一种新思路和方法，为以后将微生物大规模的应用到铅、镉污染土壤的修复提供了理论依据和可行性对策。

目录

声明

摘要

第一章 前言

1．1 土壤铅镉污染的来源

1．1．1 大气中重金属沉降

1．1．2 农药、化肥及薄膜利用

1．1．3 污水灌溉

1．1．4 废弃物堆积

1．2 土壤中铅镉污染现状

1．2．1 土壤中铅污染现状

1．2．2 土壤中镉污染现状

1．3 稻米中铅镉污染现状

1．4 烟草中重金属污染

1．5 铅镉对人体健康的危害

1．6 土壤中铅镉污染的治理措施

1．6．1 固化／稳定化技术

1．6．2 化学淋洗技术

1．6．3 电动力修复技术

1．6．4 植物修复技术

1．6．5 微生物修复技术

第二章 课题的研究意义、主要内容及创新

2．1 课题的研究意义

2．2 课题研究目的及主要内容

2．3 技术路线

第三章 细菌WH16-1对溶液中铅镉的去除机制的探究

3．1 引言

3．2 实验材料

3．2．1 细菌及培养基

3．2．2 实验试剂

3．2．3 主要仪器设备

3．3 实验方法

3．3．1 重金属抗性的测定

3．3．2 细菌WH16-1液体摇瓶实验

3．3．3 产物的表征

3．4 结果与分析

3．4．1 细菌WH16-1的重金属抗性

3．4．2 细菌WH16-1对溶液中铅镉的去除

3．4．3 细菌WH16-1与溶液中铅作用后的产物表征

3．4．4 细菌WH16-1与溶液中镉作用后的产物表征

3．5 小结

第四章 细菌WH16-1对水稻土壤中铅镉的固定作用

4．1 引言

4．2 实验材料

4．3 实验方法

4．3．1 水稻盆栽实验

4．3．2 土壤理化性质的测定

4．3．3 土壤铅镉含量测定

4．3．4 水稻样品中镉(铅)含量的测定

4．3．5 植株农艺性状的测定

4．4 实验数据处理分析

4．5 结果与分析

4．5．1 盆栽土壤理化性质

4．5．2 盆栽水稻土壤中不同形态的镉及铅含量的变化

4．5．3 施加菌剂对盆栽水稻植株中铅镉含量的影响

4．5．4 施加菌剂对盆栽水稻生物量的影响

4．6 小结

第五章 细菌WH16-1对烟草土壤中镉的固定作用

5．1 引言

5．2 实验材料

5．3 实验方法

5．3．1 烟草盆栽实验

5．3．2 烟草大田实验方案

5．3．3 土壤理化性质的测定

5．3．4 植株叶绿素含量、丙二醛、过氧化氢酶、超氧化物歧化酶等生理生化指标的测定

5．4 实验数据处理分析

5．5 结果与讨论

5．5．1 土壤理化性质分析

5．5．2 施加微生物菌剂对土壤中各形态镉含量分布的影响

5．5．3 施加微生物菌剂对植物体内镉含量的影响

5．5．4 施加微生物菌剂对植物农艺性状的影响

5．5．5 施加微生物菌剂对烟草植物体内酶活的影响

5．6 小结

全文总结

参考文献

附录 硕士期间发表文章

致谢