重金屬污染底泥中硫酸鹽還原菌的篩選及其As(V)還原活性研究.pdf

1、砷化合物是一類常見的有毒甚至具有致癌效應的環(huán)境污染物，砷化合物的毒性、生物有效性及其在環(huán)境介質中的賦存形態(tài)和遷移轉化過程均與砷的化學形態(tài)密切相關。近些年來，砷污染已經成為全球性的環(huán)境污染問題之一。微生物在砷化合物形態(tài)轉化過程中發(fā)揮著重要作用。其中，硫酸鹽還原菌(SRB)是厭氧環(huán)境中參與砷活化和釋放的重要微生物類群，由SRB驅動的砷還原過程是影響砷賦存形態(tài)及其轉化、遷移等環(huán)境行為的重要因素，進而關聯(lián)到砷在環(huán)境中毒性的釋放，因此，加強生態(tài)環(huán)

2、境中微生物砷形態(tài)轉化過程及其機制等相關研究具有重要的科學意義。
　　本研究采用了基于 MiSeq測序平臺的高通量測序技術分析了復合重金屬污染底泥中微生物種群結構，并著重采用亨蓋特(Hungate)技術和夾層平板法從底泥中分離篩選了硫酸鹽還原菌，又對其As還原活性進行了初步考察。研究結果表明：錦州灣受重金屬污染的底泥中微生物的群落結構與多樣性隨著重金含量的嚴重程度而產生變化。在相對較少的重金屬污染中微生物種類多于較高金屬污染中的微生

3、物種類。采用Hungate厭氧滾管技術和夾層平板法從錦州灣受砷污染的底泥中篩選出110株SRB的純菌株，通過酶切分型后得到3株不同OTU類型的菌株，分別編號為S2、S3-11和S13。16S rRNA基因序列顯示這3株菌分別與梭菌屬內的不同―種‖之間親緣關系最近。3株菌都具有 As(V)的還原性，其中，在As(V)初始濃度為1.0 mmol·L-1時，菌株S3-11可在10 h內還原23.4％的As(V)，但當As(V)初始濃度增加到3

4、.0 mmol·L-1或5.0 mmol·L-1時，菌株S2和S13則相對于S3-11展現(xiàn)出更強的砷還原能力，菌株S2甚至可以在7.0 mmol·L-1的砷環(huán)境中生長并在24 h內將14.2%的As(V)還原。菌株S2是嚴格厭氧菌，為直桿狀革蘭氏陽性菌，產芽孢，其細胞大小約2.0μm×0.6μm，16S rRNA基因序列與梭菌屬中Clostridium sporogenes strain JCM7849同源性為99%。菌株S2可利用蔗糖