Shewanella oneidensis MR-1對硫化汞的生物利用性研究.pdf

1、汞作為一種特殊的重金屬物質(zhì),因易造成全球性污染而日益受到人們的關(guān)注。自然界中硫化汞具有極低的溶解性,卻廣泛存在于礦石、沉積物以及土壤中,而任何形式的汞都能在微生物的作用下轉(zhuǎn)化為甲基汞。汞甲基化微生物多以硫酸鹽還原菌的研究為主,在鐵還原菌ShewanellaoneidensisMR-1作用下的研究相對較少,并且硫化汞在鐵還原菌的作用下是否會對環(huán)境造成汞污染卻很少有人探討。在實驗室模擬條件下,研究了鐵還原菌Shewanellaoneiden

2、sisMR-1在不同影響因素下對固態(tài)硫化汞的生物溶解及生物甲基化作用。研究結(jié)果為自然水體生態(tài)系統(tǒng)中鐵還原菌ShewanellaoneidensisMR-1對固態(tài)硫化汞的溶解及甲基化過程提供了直接證據(jù),以及證明了固態(tài)硫化汞也是環(huán)境汞污染的主要來源之一。主要的研究內(nèi)容和結(jié)果如下:
　　1.通過微生物純培養(yǎng)實驗,鐵還原菌ShewanellaoneidensisMR-1對硫化物的濃度具有一定的耐受極限,當(dāng)硫化物濃度超過3.4mg?L-1時

3、即無法生存。但S.oneidensisMR-1在小于3mg?L-1硫化物溶液中能夠生長,但生長受到一定程度的抑制,主要表現(xiàn)在菌株生長曲線遲緩期的延長,而對于對數(shù)生長期的時長沒有明顯影響。
　　2.當(dāng)鐵還原菌S.oneidensisMR-1不存在時,考察了不同影響因素對固態(tài)硫化汞溶解量的影響。結(jié)果表明:在不同的影響因素下,固態(tài)硫化汞的溶解量會稍有增加,但最大濃度不超過30μg?L-1。其中,硫化汞的溶解量會隨著硫化鈉濃度的增大而增加

4、,并且中堿性比酸性和弱酸性的環(huán)境更有利于硫化汞的溶解;當(dāng)腐殖酸濃度增大時,硫化汞的溶解量也會隨之增加,但不同濃度的半胱氨酸對硫化汞的溶解量基本上沒有影響。
　　3.考察了鐵還原菌S.oneidensisMR-1在不同的影響因素下,如不同濃度硫化鈉、腐殖酸、半胱氨酸、不同pH值對硫化汞溶解量的影響。結(jié)果表明:固態(tài)硫化汞的溶解量會隨著硫化鈉濃度和腐殖酸濃度的增加而增大,弱酸性比酸性及中堿性的環(huán)境更有利于硫化汞的溶解,但半胱氨酸的濃度對

5、硫化汞的溶解影響較小。另外,從溶解量來看,鐵還原菌S.oneidensisMR-1的存在大大促進了固態(tài)硫化汞的溶解。
　　4.研究發(fā)現(xiàn)鐵還原菌S.oneidensisMR-1在生長過程中能夠同時將溶解態(tài)的硫化汞轉(zhuǎn)化為甲基汞。結(jié)果表明:當(dāng)溫度30℃,硫化汞1mg,pH6.0,硫化鈉濃度為1mg?L-1,總體積為20mL時,S.oneidensisMR-1對硫化汞的甲基化率達到30％;當(dāng)其他條件相同,腐殖酸濃度為5mg?L-1時,S.

6、oneidensisMR-1對固態(tài)硫化汞的生物甲基化率最大值為10.55%;當(dāng)加入300mg?L-1半胱氨酸時能夠使生物甲基化率提高為19.16%。
　　5.考察了鐵還原菌S.oneidensisMR-1在不同影響因素下對固態(tài)硫化汞生物甲基化的影響。結(jié)果表明:鐵還原菌S.oneidensisMR-1在適宜的硫化鈉濃度下,能夠迅速對硫化汞進行甲基化,但硫化鈉濃度范圍在2mg?L-1~3.0mg?L-1時則會產(chǎn)生抑制作用,且弱酸性比酸