稻田土壤砷還原菌對砷與鐵還原釋放過程的影響
發(fā)布時間:2021-08-15 07:19
微生物在土壤氧化態(tài)砷(As(Ⅴ))的釋放、遷移和轉(zhuǎn)化過程中扮演著重要的角色。為了解析石門雄黃礦污染土壤中的As(Ⅴ)還原性微生物在As遷移轉(zhuǎn)化過程中的作用特征,從雄黃礦區(qū)As污染稻田土壤中篩選分離了 5 株好氧性 As(Ⅴ)還原菌 SM4,SM9,SM12,SM14,SM15和厭氧性As(Ⅴ)還原菌群,這些菌株均可以在200 mg/L As(Ⅴ)溶液環(huán)境中生長。實驗研究了 As(Ⅴ)還原菌對溶解態(tài)、吸附態(tài)和土壤結(jié)合態(tài)As(Ⅴ)以及Fe氧化物的還原轉(zhuǎn)化與溶解釋放的特點與規(guī)律,主要結(jié)論如下:(1)5株好氧性As(Ⅴ)還原菌具有較強的As耐性和As(Ⅴ)還原能力:在200 mg/L As(Ⅴ)溶液中,24 h內(nèi)各菌株均能夠?qū)s(Ⅴ)完全還原為As(Ⅲ);在2 mg/L As(Ⅴ)溶液中,12 h內(nèi)能夠?qū)s(Ⅴ)完全還原為As(Ⅲ);在兩種濃度的As(Ⅴ)溶液中各菌株的最大生長量無顯著性差異;(2)厭氧性As(Ⅴ)還原菌群雖然也具有較好的As(Ⅴ)耐受性和較強的As(Ⅴ)還原能力,但還原速率相對較低,對于200 mg/L As(Ⅴ)溶液,厭氧菌群需要3 d才能夠?qū)s(Ⅴ)完全還原為As(...
【文章來源】:湖南師范大學(xué)湖南省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-2包含菌株SM4,SM9,SM12,SM14,SM15在內(nèi)的系統(tǒng)發(fā)育樹??Fig.2-2?Phylogenetic?tree?including?SM4,SM9,SM12,SM14,SM15??
sp.在厭氧條件下也可以還原As(V),屬于兼性菌[47]。??2.?3.?3好氧性As?(V)還原菌的耐As能力分析??圖2-3(左)給出了菌株在As(V)濃度為200mg/L的溶液中菌株的生長情況,CK??為無接種微生物對照。由圖可以看出,菌株SM?12,?SM?15大致在10?h后開始對數(shù)??生長期并在14?h時達到最大生長量,菌株SM?4,?SM?9,SM?14大致在14?h后開始??對數(shù)生長期SM?14在]8?h達到最大生長量,SM?4,SM?9在20?h達到最大生長量。??而CK檢測不到菌株的生長。??圖2-3?(右)給出了菌株在As(V)濃度為2mg/L的溶液中菌株的生長情況。同??樣地CK為無接種微生物對照。由圖可以看出,五株菌株在6?h后開始對數(shù)生長期??并在10?h時左右達到最大生長量,說明高As(V)濃度下菌株生長比低As(V)濃度情??況下緩慢,但24?h后不同As濃度脅迫下菌株的生長量基本持平,無顯著差異。??0.35?????-m-StA4?G.3S-?l?__?3.??F?i:?■廣??0,°-?L4?-?/??0.05-?SP?/?005-?f??0-00?—?■?<?
冷凍干燥。即可得到吸附As(V)的水Fe(m)礦。為了驗證As(V)是否被水鐵??礦完全吸附,收集第一次上清液,測定其總As濃度。(本實驗中總As濃度為100??ug/L)。圖3-1為吸附As(V)的水鐵礦的XRD衍射圖。??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)??檢裀單隹:中南大宇有色金芘材料科竽與工S聹育郅重點實騶室檢鋼A:貧銓武??圖3-1吸附As(V)的水鐵礦XRD衍射??XRD?diffraction?of?ferrihydrite?absorbed?by?aesenate??3.?1.3?As形態(tài)和Fe形態(tài)測定方法??本文所有As形態(tài)(As?(V)和As(UI))和鐵形態(tài)(Fe(m)和Fe(II))數(shù)據(jù)均由??以下測定方法得到。具體方法內(nèi)容為:As形態(tài)采用原子熒光-高效液相色譜聯(lián)用儀??(北京海光儀器LC-AFS?6000)進行測定,鐵形態(tài)采用鄰菲啰啉光度法測定(紫外??可見分光光度計,上海精科752N)。其中As形態(tài)測定方法遵循了?GB?5009.11-2014??第一法(液相色譜原子熒光光譜法)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]生物修復(fù)重金屬污染土壤技術(shù)研究進展[J]. 劉保平,王寧. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2016(19)
[2]好氧砷還原菌對吸附態(tài)砷遷移轉(zhuǎn)化的影響[J]. 康英,段晉明,吳瓊,田海霞. 環(huán)境工程學(xué)報. 2015(05)
[3]重金屬污染土壤的生物修復(fù)技術(shù)研究進展[J]. 羅輝,朱易春,馮秀娟. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2015(05)
[4]高通量測序技術(shù)在分子生物學(xué)中的應(yīng)用[J]. 張春蘭. 濰坊學(xué)院學(xué)報. 2012(06)
[5]土壤中耐砷細菌的篩選和砷還原基因多樣性分析[J]. 陳倩,蘇建強,葉軍. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報. 2011(12)
[6]砷的地球化學(xué)特征與研究方向[J]. 伯英,羅立強. 巖礦測試. 2009(06)
[7]鄰菲啰啉光度法測定環(huán)境樣品中的形態(tài)鐵[J]. 劉淑娟,羅明標,張慧. 南昌大學(xué)學(xué)報(理科版). 2005(05)
博士論文
[1]河套盆地西部高砷地下水系統(tǒng)中的地球化學(xué)過程研究[D]. 鄧婭敏.中國地質(zhì)大學(xué) 2008
碩士論文
[1]礦區(qū)土壤中砷/銻抗性菌的篩選與特性研究[D]. 孫中訓(xùn).山東建筑大學(xué) 2017
[2]厭氧土著砷還原菌的特性及其對砷和鐵遷移轉(zhuǎn)化的影響[D]. 丁蘇蘇.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2016
[3]鐵氧化物及鐵錳復(fù)合氧化物對砷的吸附及其應(yīng)用研究[D]. 彭昌軍.廈門大學(xué) 2014
本文編號:3344082
【文章來源】:湖南師范大學(xué)湖南省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-2包含菌株SM4,SM9,SM12,SM14,SM15在內(nèi)的系統(tǒng)發(fā)育樹??Fig.2-2?Phylogenetic?tree?including?SM4,SM9,SM12,SM14,SM15??
sp.在厭氧條件下也可以還原As(V),屬于兼性菌[47]。??2.?3.?3好氧性As?(V)還原菌的耐As能力分析??圖2-3(左)給出了菌株在As(V)濃度為200mg/L的溶液中菌株的生長情況,CK??為無接種微生物對照。由圖可以看出,菌株SM?12,?SM?15大致在10?h后開始對數(shù)??生長期并在14?h時達到最大生長量,菌株SM?4,?SM?9,SM?14大致在14?h后開始??對數(shù)生長期SM?14在]8?h達到最大生長量,SM?4,SM?9在20?h達到最大生長量。??而CK檢測不到菌株的生長。??圖2-3?(右)給出了菌株在As(V)濃度為2mg/L的溶液中菌株的生長情況。同??樣地CK為無接種微生物對照。由圖可以看出,五株菌株在6?h后開始對數(shù)生長期??并在10?h時左右達到最大生長量,說明高As(V)濃度下菌株生長比低As(V)濃度情??況下緩慢,但24?h后不同As濃度脅迫下菌株的生長量基本持平,無顯著差異。??0.35?????-m-StA4?G.3S-?l?__?3.??F?i:?■廣??0,°-?L4?-?/??0.05-?SP?/?005-?f??0-00?—?■?<?
冷凍干燥。即可得到吸附As(V)的水Fe(m)礦。為了驗證As(V)是否被水鐵??礦完全吸附,收集第一次上清液,測定其總As濃度。(本實驗中總As濃度為100??ug/L)。圖3-1為吸附As(V)的水鐵礦的XRD衍射圖。??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)??檢裀單隹:中南大宇有色金芘材料科竽與工S聹育郅重點實騶室檢鋼A:貧銓武??圖3-1吸附As(V)的水鐵礦XRD衍射??XRD?diffraction?of?ferrihydrite?absorbed?by?aesenate??3.?1.3?As形態(tài)和Fe形態(tài)測定方法??本文所有As形態(tài)(As?(V)和As(UI))和鐵形態(tài)(Fe(m)和Fe(II))數(shù)據(jù)均由??以下測定方法得到。具體方法內(nèi)容為:As形態(tài)采用原子熒光-高效液相色譜聯(lián)用儀??(北京海光儀器LC-AFS?6000)進行測定,鐵形態(tài)采用鄰菲啰啉光度法測定(紫外??可見分光光度計,上海精科752N)。其中As形態(tài)測定方法遵循了?GB?5009.11-2014??第一法(液相色譜原子熒光光譜法)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]生物修復(fù)重金屬污染土壤技術(shù)研究進展[J]. 劉保平,王寧. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2016(19)
[2]好氧砷還原菌對吸附態(tài)砷遷移轉(zhuǎn)化的影響[J]. 康英,段晉明,吳瓊,田海霞. 環(huán)境工程學(xué)報. 2015(05)
[3]重金屬污染土壤的生物修復(fù)技術(shù)研究進展[J]. 羅輝,朱易春,馮秀娟. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2015(05)
[4]高通量測序技術(shù)在分子生物學(xué)中的應(yīng)用[J]. 張春蘭. 濰坊學(xué)院學(xué)報. 2012(06)
[5]土壤中耐砷細菌的篩選和砷還原基因多樣性分析[J]. 陳倩,蘇建強,葉軍. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報. 2011(12)
[6]砷的地球化學(xué)特征與研究方向[J]. 伯英,羅立強. 巖礦測試. 2009(06)
[7]鄰菲啰啉光度法測定環(huán)境樣品中的形態(tài)鐵[J]. 劉淑娟,羅明標,張慧. 南昌大學(xué)學(xué)報(理科版). 2005(05)
博士論文
[1]河套盆地西部高砷地下水系統(tǒng)中的地球化學(xué)過程研究[D]. 鄧婭敏.中國地質(zhì)大學(xué) 2008
碩士論文
[1]礦區(qū)土壤中砷/銻抗性菌的篩選與特性研究[D]. 孫中訓(xùn).山東建筑大學(xué) 2017
[2]厭氧土著砷還原菌的特性及其對砷和鐵遷移轉(zhuǎn)化的影響[D]. 丁蘇蘇.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2016
[3]鐵氧化物及鐵錳復(fù)合氧化物對砷的吸附及其應(yīng)用研究[D]. 彭昌軍.廈門大學(xué) 2014
本文編號:3344082
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