枯草芽孢桿菌對土壤鎘污染的鈍化效應研究.pdf

1、2014年4月，國家環(huán)境保護部和國土資源部發(fā)布了《全國土壤污染狀況調查公報》，從調查結果來看，全國土壤環(huán)境狀況不容樂觀，部分地區(qū)土壤污染較重，耕地土壤環(huán)境質量堪憂。其中，土壤重金屬Cd污染最為嚴重，點位超標率達7.0％，耕地土壤Cd污染亟待修復治理。當前，土壤重金屬污染的微生物修復研究，主要集中在篩選耐性菌株，有關功能微生物影響土壤重金屬活性的研究至今鮮有試驗?？莶菅挎邨U菌(Bacillus subtilis)作為微生物菌劑，已被廣泛用

2、于生產(chǎn)實踐，其生防及促腐作用已被普遍認可，但其作為微生物修復的功能菌種，應用于土壤重金屬污染修復方面的研究較少。在前期研究的基礎上，本文重點研究了枯草芽孢桿菌對土壤Cd的鈍化作用。通過土壤培養(yǎng)試驗，探究了枯草芽孢桿菌對土壤Cd的鈍化效應，揭示了枯草芽孢桿菌對土壤Cd污染的修復效果，探討了枯草芽孢桿菌鈍化土壤Cd的作用機理，為指導土壤Cd污染的微生物修復提供科學依據(jù)。主要研究結果如下:
　　(1)探明了枯草芽孢桿菌對土壤Cd的鈍化修

3、復效應。土壤培養(yǎng)試驗結果表明，枯草芽孢桿菌可顯著降低土壤有效態(tài)Cd含量，對土壤Cd具有鈍化作用。短期培養(yǎng)試驗表明，接種枯草芽孢桿菌可降低土壤有效態(tài)Cd含量高達42.63％;長期培養(yǎng)試驗結果表明，接種枯草芽孢桿菌可降低土壤有效態(tài)Cd含量，且隨著培養(yǎng)時間的延長鈍化效果發(fā)生顯著變化。在Cd污染含量為5mg/kg的土壤種植油菜，接種枯草芽孢桿菌5mL(5.7×1010cfu/kg)處理20d，油菜Cd含量可比對照降低63.99％。
　　(

4、2)明確了枯草芽孢桿菌對Cd的吸附鈍化作用。當培養(yǎng)基的pH保持自然值、培養(yǎng)時間為24h時，枯草芽孢桿菌對土壤Cd的吸附率高達58.22％，隨著培養(yǎng)時間的延長吸附率呈下降趨勢;枯草芽孢桿菌對Cd的吸附率受Cd濃度的顯著影響，Cd濃度越高枯草芽孢桿菌對其吸附率越低。當Cd濃度為1mg/kg，培養(yǎng)24 h時，枯草芽孢桿菌對Cd的吸附率最高，可達69.32％。一般吸附鈍化以Cd濃度＜3mg/kg為宜。
　　(3)說明了枯草芽孢桿菌影響土壤

5、pH的鈍化機理。長期培養(yǎng)中土壤有效態(tài)Cd的含量與土壤pH值呈顯著負相關關系，r=-0.625(P＜0.05)。并且，在盆栽試驗前期（30d內(nèi)），枯草芽孢桿菌對土壤pH具有顯著影響，接種枯草芽孢桿菌20d時，均可顯著提高種植油菜與未種油菜處理的土壤pH?？莶菅挎邨U菌對土壤Cd的鈍化效應顯著，種植油菜接菌量25mL(2.85×1011cfu/kg)的處理，接種20d時的鈍化效果最為顯著，土壤有效態(tài)Cd含量比對照降低30.62％。綜上所述，枯

6、草芽孢桿菌可通過提高土壤pH值產(chǎn)生鈍化土壤Cd的作用。接種枯草芽孢桿菌對土壤Cd的鈍化作用時間一般可達30d。
　　(4)揭示了枯草芽孢桿菌提高油菜生物量降低其Cd含量。盆栽試驗結果表明，接種枯草芽孢桿菌可顯著增加油菜地上部生物量，接菌量25mL(2.85×1011cfu/kg)處理30d，油菜地上部生物量較對照提高42.41％;同時，油菜葉綠素含量較對照增加29.42％，而油菜Cd含量較對照降低42.18％。說明在土壤Cd污染含