稻田土壤砷还原菌对砷与铁还原释放过程的影响
发布时间：2021-08-15 07:19
微生物在土壤氧化态砷（As（Ⅴ））的释放、迁移和转化过程中扮演着重要的角色。为了解析石门雄黄矿污染土壤中的As（Ⅴ）还原性微生物在As迁移转化过程中的作用特征,从雄黄矿区As污染稻田土壤中筛选分离了 5 株好氧性 As（Ⅴ）还原菌 SM4,SM9,SM12,SM14,SM15和厌氧性As（Ⅴ）还原菌群,这些菌株均可以在200 mg/L As（Ⅴ）溶液环境中生长。实验研究了 As（Ⅴ）还原菌对溶解态、吸附态和土壤结合态As（Ⅴ）以及Fe氧化物的还原转化与溶解释放的特点与规律,主要结论如下:（1）5株好氧性As（Ⅴ）还原菌具有较强的As耐性和As（Ⅴ）还原能力:在200 mg/L As（Ⅴ）溶液中,24 h内各菌株均能够将As（Ⅴ）完全还原为As（Ⅲ）;在2 mg/L As（Ⅴ）溶液中,12 h内能够将As（Ⅴ）完全还原为As（Ⅲ）;在两种浓度的As（Ⅴ）溶液中各菌株的最大生长量无显著性差异;（2）厌氧性As（Ⅴ）还原菌群虽然也具有较好的As（Ⅴ）耐受性和较强的As（Ⅴ）还原能力,但还原速率相对较低,对于200 mg/L As（Ⅴ）溶液,厌氧菌群需要3 d才能够将As（Ⅴ）完全还原为As（...
【文章来源】：湖南师范大学湖南省 211工程院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－２包含菌株ＳＭ４，ＳＭ９，ＳＭ１２，ＳＭ１４，ＳＭ１５在内的系统发育树??Ｆｉｇ．２－２?Ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃ?ｔｒｅｅ?ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ?ＳＭ４，ＳＭ９，ＳＭ１２，ＳＭ１４，ＳＭ１５??
ｓｐ．在厌氧条件下也可以还原Ａｓ（Ｖ），属于兼性菌［４７］。??２．?３．?３好氧性Ａｓ?（Ｖ）还原菌的耐Ａｓ能力分析??图２－３（左）给出了菌株在Ａｓ（Ｖ）浓度为２００ｍｇ／Ｌ的溶液中菌株的生长情况，ＣＫ??为无接种微生物对照。由图可以看出，菌株ＳＭ?１２，?ＳＭ?１５大致在１０?ｈ后开始对数??生长期并在１４?ｈ时达到最大生长量，菌株ＳＭ?４，?ＳＭ?９，ＳＭ?１４大致在１４?ｈ后开始??对数生长期ＳＭ?１４在］８?ｈ达到最大生长量，ＳＭ?４，ＳＭ?９在２０?ｈ达到最大生长量。??而ＣＫ检测不到菌株的生长。??图２－３?（右）给出了菌株在Ａｓ（Ｖ）浓度为２ｍｇ／Ｌ的溶液中菌株的生长情况。同??样地ＣＫ为无接种微生物对照。由图可以看出，五株菌株在６?ｈ后开始对数生长期??并在１０?ｈ时左右达到最大生长量，说明高Ａｓ（Ｖ）浓度下菌株生长比低Ａｓ（Ｖ）浓度情??况下缓慢，但２４?ｈ后不同Ａｓ浓度胁迫下菌株的生长量基本持平，无显著差异。??０．３５?????－ｍ－ＳｔＡ４?Ｇ．３Ｓ－?ｌ?＿＿?３．??Ｆ?ｉ：?■广??０，°－?Ｌ４?－?／??０．０５－?ＳＰ?／?００５－?ｆ??０－００?—?■?＜?
冷冻干燥。即可得到吸附Ａｓ（Ｖ）的水Ｆｅ（ｍ）矿。为了验证Ａｓ（Ｖ）是否被水铁??矿完全吸附，收集第一次上清液，测定其总Ａｓ浓度。（本实验中总Ａｓ浓度为１００??ｕｇ／Ｌ）。图３－１为吸附Ａｓ（Ｖ）的水铁矿的ＸＲＤ衍射图。??ｆ４Ｃｈ－ＣＫ．ｒａｗ］?Ｒｉｇｈｔ，?ＳＣＡＮ：?５．０／８０．０／０．０２／．?１５｛ｓｅｃ）．?Ｃｕ（４０ｋＶ．２５０ｍＡ），?ｌ｛ｐ｝＝３４２．０，?０５／１２＾１７?０９：０６ｐ??３５〇ｊ?：??３００??２５０??？?Ｉ??ｉ?２００?！??Ｉ，ａ〇ｉ?丨：，｜??〇?？?＊＇????—ｎ……—１?￣￣Ｍ?＇?９〇Ｚ〇〇＾＇＾?Ｎａａ（Ｍ＾〇ｒ）??■?１?，?．，??１０?２０?３０?４０?５０?６０?７０?８０??Ｔｗｏ－Ｔｈｅｔａ?（ｄｅｇ）??检裀单隹：中南大宇有色金芘材料科竽与工Ｓ聍育郅重点实驺室检钢Ａ：贫铨武??图３－１吸附Ａｓ（Ｖ）的水铁矿ＸＲＤ衍射??ＸＲＤ?ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ?ｏｆ?ｆｅｒｒｉｈｙｄｒｉｔｅ?ａｂｓｏｒｂｅｄ?ｂｙ?ａｅｓｅｎａｔｅ??３．?１．３?Ａｓ形态和Ｆｅ形态测定方法??本文所有Ａｓ形态（Ａｓ?（Ｖ）和Ａｓ（ＵＩ））和铁形态（Ｆｅ（ｍ）和Ｆｅ（ＩＩ））数据均由??以下测定方法得到。具体方法内容为：Ａｓ形态采用原子荧光－高效液相色谱联用仪??（北京海光仪器ＬＣ－ＡＦＳ?６０００）进行测定，铁形态采用邻菲啰啉光度法测定（紫外??可见分光光度计，上海精科７５２Ｎ）。其中Ａｓ形态测定方法遵循了?ＧＢ?５００９．１１－２０１４??第一法（液相色谱原子荧光光谱法）
【参考文献】：
期刊论文
[1]生物修复重金属污染土壤技术研究进展[J]. 刘保平,王宁. 安徽农业科学. 2016(19)
[2]好氧砷还原菌对吸附态砷迁移转化的影响[J]. 康英,段晋明,吴琼,田海霞. 环境工程学报. 2015(05)
[3]重金属污染土壤的生物修复技术研究进展[J]. 罗辉,朱易春,冯秀娟. 安徽农业科学. 2015(05)
[4]高通量测序技术在分子生物学中的应用[J]. 张春兰. 潍坊学院学报. 2012(06)
[5]土壤中耐砷细菌的筛选和砷还原基因多样性分析[J]. 陈倩,苏建强,叶军. 生态环境学报. 2011(12)
[6]砷的地球化学特征与研究方向[J]. 伯英,罗立强. 岩矿测试. 2009(06)
[7]邻菲啰啉光度法测定环境样品中的形态铁[J]. 刘淑娟,罗明标,张慧. 南昌大学学报(理科版). 2005(05)
博士论文
[1]河套盆地西部高砷地下水系统中的地球化学过程研究[D]. 邓娅敏.中国地质大学 2008
硕士论文
[1]矿区土壤中砷/锑抗性菌的筛选与特性研究[D]. 孙中训.山东建筑大学 2017
[2]厌氧土著砷还原菌的特性及其对砷和铁迁移转化的影响[D]. 丁苏苏.中国地质大学(北京) 2016
[3]铁氧化物及铁锰复合氧化物对砷的吸附及其应用研究[D]. 彭昌军.厦门大学 2014
本文编号：3344082
【文章来源】：湖南师范大学湖南省 211工程院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－２包含菌株ＳＭ４，ＳＭ９，ＳＭ１２，ＳＭ１４，ＳＭ１５在内的系统发育树??Ｆｉｇ．２－２?Ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃ?ｔｒｅｅ?ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ?ＳＭ４，ＳＭ９，ＳＭ１２，ＳＭ１４，ＳＭ１５??
ｓｐ．在厌氧条件下也可以还原Ａｓ（Ｖ），属于兼性菌［４７］。??２．?３．?３好氧性Ａｓ?（Ｖ）还原菌的耐Ａｓ能力分析??图２－３（左）给出了菌株在Ａｓ（Ｖ）浓度为２００ｍｇ／Ｌ的溶液中菌株的生长情况，ＣＫ??为无接种微生物对照。由图可以看出，菌株ＳＭ?１２，?ＳＭ?１５大致在１０?ｈ后开始对数??生长期并在１４?ｈ时达到最大生长量，菌株ＳＭ?４，?ＳＭ?９，ＳＭ?１４大致在１４?ｈ后开始??对数生长期ＳＭ?１４在］８?ｈ达到最大生长量，ＳＭ?４，ＳＭ?９在２０?ｈ达到最大生长量。??而ＣＫ检测不到菌株的生长。??图２－３?（右）给出了菌株在Ａｓ（Ｖ）浓度为２ｍｇ／Ｌ的溶液中菌株的生长情况。同??样地ＣＫ为无接种微生物对照。由图可以看出，五株菌株在６?ｈ后开始对数生长期??并在１０?ｈ时左右达到最大生长量，说明高Ａｓ（Ｖ）浓度下菌株生长比低Ａｓ（Ｖ）浓度情??况下缓慢，但２４?ｈ后不同Ａｓ浓度胁迫下菌株的生长量基本持平，无显著差异。??０．３５?????－ｍ－ＳｔＡ４?Ｇ．３Ｓ－?ｌ?＿＿?３．??Ｆ?ｉ：?■广??０，°－?Ｌ４?－?／??０．０５－?ＳＰ?／?００５－?ｆ??０－００?—?■?＜?
冷冻干燥。即可得到吸附Ａｓ（Ｖ）的水Ｆｅ（ｍ）矿。为了验证Ａｓ（Ｖ）是否被水铁??矿完全吸附，收集第一次上清液，测定其总Ａｓ浓度。（本实验中总Ａｓ浓度为１００??ｕｇ／Ｌ）。图３－１为吸附Ａｓ（Ｖ）的水铁矿的ＸＲＤ衍射图。??ｆ４Ｃｈ－ＣＫ．ｒａｗ］?Ｒｉｇｈｔ，?ＳＣＡＮ：?５．０／８０．０／０．０２／．?１５｛ｓｅｃ）．?Ｃｕ（４０ｋＶ．２５０ｍＡ），?ｌ｛ｐ｝＝３４２．０，?０５／１２＾１７?０９：０６ｐ??３５〇ｊ?：??３００??２５０??？?Ｉ??ｉ?２００?！??Ｉ，ａ〇ｉ?丨：，｜??〇?？?＊＇????—ｎ……—１?￣￣Ｍ?＇?９〇Ｚ〇〇＾＇＾?Ｎａａ（Ｍ＾〇ｒ）??■?１?，?．，??１０?２０?３０?４０?５０?６０?７０?８０??Ｔｗｏ－Ｔｈｅｔａ?（ｄｅｇ）??检裀单隹：中南大宇有色金芘材料科竽与工Ｓ聍育郅重点实驺室检钢Ａ：贫铨武??图３－１吸附Ａｓ（Ｖ）的水铁矿ＸＲＤ衍射??ＸＲＤ?ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ?ｏｆ?ｆｅｒｒｉｈｙｄｒｉｔｅ?ａｂｓｏｒｂｅｄ?ｂｙ?ａｅｓｅｎａｔｅ??３．?１．３?Ａｓ形态和Ｆｅ形态测定方法??本文所有Ａｓ形态（Ａｓ?（Ｖ）和Ａｓ（ＵＩ））和铁形态（Ｆｅ（ｍ）和Ｆｅ（ＩＩ））数据均由??以下测定方法得到。具体方法内容为：Ａｓ形态采用原子荧光－高效液相色谱联用仪??（北京海光仪器ＬＣ－ＡＦＳ?６０００）进行测定，铁形态采用邻菲啰啉光度法测定（紫外??可见分光光度计，上海精科７５２Ｎ）。其中Ａｓ形态测定方法遵循了?ＧＢ?５００９．１１－２０１４??第一法（液相色谱原子荧光光谱法）
【参考文献】：
期刊论文
[1]生物修复重金属污染土壤技术研究进展[J]. 刘保平,王宁. 安徽农业科学. 2016(19)
[2]好氧砷还原菌对吸附态砷迁移转化的影响[J]. 康英,段晋明,吴琼,田海霞. 环境工程学报. 2015(05)
[3]重金属污染土壤的生物修复技术研究进展[J]. 罗辉,朱易春,冯秀娟. 安徽农业科学. 2015(05)
[4]高通量测序技术在分子生物学中的应用[J]. 张春兰. 潍坊学院学报. 2012(06)
[5]土壤中耐砷细菌的筛选和砷还原基因多样性分析[J]. 陈倩,苏建强,叶军. 生态环境学报. 2011(12)
[6]砷的地球化学特征与研究方向[J]. 伯英,罗立强. 岩矿测试. 2009(06)
[7]邻菲啰啉光度法测定环境样品中的形态铁[J]. 刘淑娟,罗明标,张慧. 南昌大学学报(理科版). 2005(05)
博士论文
[1]河套盆地西部高砷地下水系统中的地球化学过程研究[D]. 邓娅敏.中国地质大学 2008
硕士论文
[1]矿区土壤中砷/锑抗性菌的筛选与特性研究[D]. 孙中训.山东建筑大学 2017
[2]厌氧土著砷还原菌的特性及其对砷和铁迁移转化的影响[D]. 丁苏苏.中国地质大学(北京) 2016
[3]铁氧化物及铁锰复合氧化物对砷的吸附及其应用研究[D]. 彭昌军.厦门大学 2014
本文编号：3344082
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