类芽孢杆菌对铜陵新桥矿区土壤中Cu化学形态的影响.pdf

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1、81背地质论评GEOLOGICALREVIEWVJ0u1．ly582N0o．142类芽孢杆菌对铜陵新桥矿区土壤中Cu化学形态的影响范丽，周涛发，李湘凌，刘丽，吴晓红，杨善谋，王成慧合肥工业大学资源与环境工程学院，合肥，230009内容提要：采用Tessier五步连续提取法和红外光谱技术，研究类芽孢杆菌对铜陵新桥矿区重金属污染土壤中cu化学形态的影响，初步探讨了cu形态变化的机理。结果表明，不同投入量的类芽孢杆菌接种到土壤培养一周后，土壤溶液pH值降低，土壤中可交换态、有机结合态cu含量增加，碳酸盐结合

2、态、铁锰氧化物结合态和残渣态cu的含量降低。土壤中可交换态、铁锰氧化物结合态和残渣态Cu含量的变化主要受土壤溶液的pH值控制；有机结合态升高主要与类芽孢杆菌菌数及其代谢产生的低分子量有机酸有关。类芽孢杆菌可以改变矿区土壤中cu的化学形态，影响cu的生物有效性。关键词：类芽孢杆菌；矿区土壤；Cu化学形态安徽铜陵矿集区是我国重要的有色金属主要产并为利用类芽孢杆菌对矿区Cu污染土壤的治理研地之一，长期的矿产资源开发利用导致矿区一系列究提供科学依据。的环境污染问题，其中土壤重金属污染问题较为突1材料和方法出(

3、周涛发等，2008)。袁峰等(2008)研究表明，铜陵土壤中重金属Cu元素污染严重，近60％的土壤1．1实验材料中cu含量超过国家土壤环境质量二级标准限值，供试菌株及培养基：试验用菌株为刘丽9提供Cu含量最高达1692~g／g。高含量的重金属必然会的从铜陵新桥矿区土壤分离得到的耐Cu类芽孢威胁矿区农作物的生物安全(彭渤等，2009)。因杆菌(Cohnellasp．)。试验所用的培养基是高氏I此，对该区开展全面有效的土壤重金属cu污染治号培养基，其主要成分为可溶性淀粉20g、硝酸钾理刻不容缓。目前，通过

4、改变重金属的形态来控制1g、磷酸氢二钾0．5g、硫酸镁0．5g、氯化钠0．5g、硫重金属的迁移能力和毒性是土壤重金属污染治理的酸铁0．01g、蒸馏水1000mL，pH值在7．2～7．4。重要措施之一，已有研究探索外源有机酸或络(螯)供试土壤：试验用的土壤样品采自铜陵矿集区合物对新桥矿区土壤中重金属Cu的形态影响(许新桥矿区的露天采矿场边，为0～20era的表层土玉萍o)。但是，这种方法存在费用高、易产生二次壤。采集的土壤样品在室内进行自然风干，剔除植污染等缺点，不利于推广应用。土壤中存在大量的物残体、

5、人为侵入物、石块等非土体杂物后，过2mm耐性微生物，这些微生物能有效改变重金属的化学尼龙筛，进一步用玛瑙研钵研磨过100目筛备用，供形态，微生物进行重金属污染土壤治理还具有费用试土壤的物理化学性质及主要矿物组成如表1所低、无二次污染、对环境影响小等优点(陈范燕，2008)，对矿区重金属污染土壤的治理具有重要意刁。义。本文选用从铜陵新桥矿区重金属污染土壤中筛1．2试验过程和方法选培育出的类芽孢杆菌(Cohnellasp．)，研究其对该1．2．1土壤样品中类芽孢杆菌的引入区重金属污染土壤中cu化学形态的影

6、响，初步探土壤样品中类芽孢杆菌的引入的试验流程参考讨类芽孢杆菌与土壤中Cu元素的相互作用方式，朱聪等(2008)和杜爱雪等(2008)，具体步骤如下：注：本文为国家环保公益性行业科研专项经费(编号201009041)、安徽省优秀青年科技基金项目(编号08040106907)和安徽省科技攻关计划项目(编号08010302200)的成果。收稿13期：2011-03—16；改回13期：2012-03．15；责任编辑：章雨旭。作者简介：范丽，女，1985年生。Email：fanfan7403@163．com。

7、通讯作者：周涛发，男，1964年生。教授，博导。主要从事矿床学和矿山环境研究。Email：tfzhou@hfut．edu．Clfl。第4期范丽等：类芽孢杆菌对铜陵新桥矿区土壤中Cu化学形态的影响(1)在50mL离心管中加入1g土壤样品后加化物结合态cu的测定液。lmL去离子水，用封口膜绑上后在高压蒸汽(4)有机结合态：向步骤(3)的残渣中加入(121℃)中灭菌20min。0．02mol／LHNO33．0mL和30％H202(pH2．0)5．0mL，在室温下放置1h(玻棒搅拌)后，然后在表1供试土壤的基

8、本理化性质85~C下缓慢震荡2h，再加30％H0(pH2．0)Table1Basicphysicalandchemical3．0mL，在85℃下连续震荡3h；冷却后，加入3．2charactersoftestedsoilmol／LCH，COONH(20％(体积分数)HNO定容)EcOMCECCu5．0mL，继续振荡20min，然后在转速4200r／min下pH(土壤矿物p~S／cm)(g／g)(cmol／kg)(g／g)离心30min，取上清液作为有机结