產(chǎn)吲哚乙酸菌、熒蒽降解菌強化植物修復(fù)熒蒽污染土壤.pdf

1、多環(huán)芳烴是環(huán)境中普遍存在的持久性有機物污染物，因其具有致癌、致畸、致突變的“三致”作用而受到廣泛關(guān)注。微生物與植物聯(lián)合修復(fù)多環(huán)芳烴污染土壤具有綠色廉價等特點，大量應(yīng)用于實際修復(fù)中。本實驗將功能微生物引入植物修復(fù)領(lǐng)域，將篩選到的產(chǎn)吲哚乙酸菌和多環(huán)芳烴降解菌聯(lián)合黑麥草進行熒蒽污染土壤的修復(fù)，并研究兩者在單獨和共同作用下強化黑麥草修復(fù)多環(huán)芳烴污染土壤的機制。
　　本研究從土壤中篩選出3株產(chǎn)IAA細菌，分別命名為ZZ13、ZZ18和ZZ2

2、1，經(jīng)定量測定后發(fā)現(xiàn)在30℃、180r/min搖床培養(yǎng)24h后，分別能產(chǎn)生46.67mg/L、53.47 mg/L和59.81mg/LIAA，同時還發(fā)現(xiàn)這三株菌均有一定的耐鹽堿和解磷能力。通過對細菌的生理生化特征和16S rDNA基因序列分析，鑒定出菌株ZZ13為蠟狀芽孢桿菌（Bacillus Cereus），菌株ZZ18為枯草芽孢桿菌（Bacillus subtilis），菌株ZZ21為耐鹽節(jié)桿菌(Arthrobacter pasce

3、ns)。
　　在實驗室搖瓶條件下，經(jīng)過單因素條件優(yōu)化，得到菌株ZZ13的最佳發(fā)酵培養(yǎng)條件是初始pH為6，裝液量為15mL/150mL，28℃搖床培養(yǎng)20h，最佳碳、氮源分別是甘露醇和酵母粉，在最佳單因素條件下菌株產(chǎn)IAA能力最強可達95.28mg/L;菌株ZZ18的最佳發(fā)酵培養(yǎng)條件是初始pH為10，裝液量為45mL/150mL，28℃搖床培養(yǎng)15h，最佳碳、氮源分別是甘露醇和酵母粉，在最佳單因素條件下菌株產(chǎn)IAA能力最強可達80.

4、15mg/L;菌株ZZ21的最佳發(fā)酵培養(yǎng)條件是初始pH為6，裝液量為45mL/150mL，28℃搖床培養(yǎng)15h，最佳碳、氮源分別是甘露醇和酵母粉，在最佳單因素條件下菌株產(chǎn)IAA能力最強可達92.31mg/L。
　　本研究還從石油污染土壤中篩選出一株對多環(huán)芳烴具有一定降解效果的菌株，在實驗室搖瓶條件下，該菌分別對初始濃度為50mg/L熒蒽、50mg/L蒽、100mg/L菲、25mg/L苯并[a]芘的7d降解率為57.63％、31.4

5、3％、22.27％和24.92％。通過細菌生理生化特征和16S rDNA基因序列分析，鑒定出菌株Z21為蠟狀芽孢桿菌（BacillusCereus）。
　　菌株Z21在初始熒蒽濃度為25mg/L、轉(zhuǎn)化液初始pH為8、培養(yǎng)溫度為35℃、裝液量為60mL/150mL時降解效果最佳，同時添加葡萄糖作為共代謝底物能最有效促進該菌降解熒蒽。在最佳單因素優(yōu)化條件下菌株Z21對熒蒽的7d降解率最高可達74.79％。
　　最后，以黑麥草和篩

6、選出的產(chǎn)IAA菌ZZ21、熒蒽降解菌Z21為原材料，通過盆栽實驗，設(shè)置8個處理對人工添加200mg/Kg的熒蒽污染土壤進行修復(fù)，分別為不加任何處理的污染土壤(CK)，污染土壤、種植黑麥草(P)，污染土壤、接種產(chǎn)吲哚乙酸菌ZZ21(I)，污染土壤、接種熒蒽降解菌Z21(F)，污染土壤、接種產(chǎn)吲哚乙酸菌ZZ21和熒蒽降解菌Z21(FI)，污染土壤、種植黑麥草、接種產(chǎn)吲哚乙酸菌ZZ21(IP)，污染土壤、種植黑麥草、接種熒蒽降解菌Z21(FP

7、)，污染土壤、種植黑麥草、接種產(chǎn)吲哚乙酸菌ZZ21和熒蒽降解菌Z21(FIP)。在溫室中進行培養(yǎng)，30d和60d后破壞性采樣。
　　與CK相比，其他七種處理都能顯著提高土壤中熒蒽的去除率。添加兩種功能菌均能強化黑麥草修復(fù)熒蒽污染土壤，且以添加這兩種功能菌與黑麥草聯(lián)合修復(fù)效果最好，60d時熒蒽去除率達到75.98％。其中添加產(chǎn)IAA菌的處理可以通過促進黑麥草的生長和耐受性，提高植物的吸收作用來提高熒蒽的去除率，而添加熒蒽降解菌的處理