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我国是一个农业大国,农业生产离不开肥沃的土壤和洁净的淡水资源,湖北省作为水生蔬菜莲藕的种植大省,其种植环境正受到重金属污染及水质氨氮过量的不良影响。本研究则针对莲藕种植中重金属 Cu2+和氨氮污染的问题,在吸附Cu2+和转化氨氮微生物的分离、鉴定及作用条件方面进行初步探究,寻求有效的生物治理途径。 本研究从莲藕淤泥中筛选出4株具备良好耐盐、耐酸、耐碱稳定性的Cu2+吸附特性菌株,并对具备最强 Cu2+吸附效应的菌株进行了生物学特性的研究。原子吸收分光光度法测定的结果表明:这4株菌株的铜离子吸附率由30.81%至67.33%。对最强 Cu2+吸附效应菌株的形态学、生理学及生物学特性的研究表明其符合枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)的特征。它在分解并利用葡萄糖产生有机酸的同时还具备分解色氨酸产生吲哚的能力。葡萄糖、柠檬酸为优势C源,尿素、酵母粉、蛋白胨为优势N源。温度、pH的单因素与组合试验表明:当温度为37℃、pH值为7.01时,这株菌长势最好。 在温度、pH值、Cu2+初始浓度、菌体接种量及菌龄等的单因素条件测定结果表明:该菌株Cu2+吸附的效率最高时的生长温度为32℃和37℃,pH值为中性,菌体接种量应为1.5%或2.5%,菌种菌龄为20h左右,而Cu2+初始浓度对该菌株的吸附的能力没有显著的影响。此五因素的正交实验结果表明:当温度达37℃、pH为7、Cu2+初始浓度为0.2μg/mL、菌体接种量为2.5%、菌龄为16h时,该菌株对Cu2+的吸附效率达到最高的54%。随后对该菌株进行了16SrDNA序列测定,得知该菌序列长1595bp,而在NCBI数据库中进行序列同源比对表明该菌株的16SrDNA与枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)的同源性达98%,则以此为依据初步鉴定得该菌株为芽孢杆菌属(Bacillus)的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。 为了有效处理生态水体中过量氨氮,寻找高效分解氨氮的微生物源,本研究还从藕塘水体中分离纯化了3株具备耐酸、耐碱、耐盐稳定性的能有效分解氨氮的菌株,并对最强分解能力的菌株进行了初步鉴定及生物学特性的研究。初步鉴定结果显示它是 G-,细杆状,能分解并利用葡萄糖产生有机酸,能利用柠檬酸盐作为碳源,能水解淀粉,但不具备分解色氨酸产生吲哚的能力;生物学特性研究表明:当C/N为1:1、温度为37℃、pH值为7.50时,该菌株长势最好。 在以 C/N、温度、pH值、菌体接种量及菌龄为条件展开的对氨氮分解菌株分解效率影响的实验中可得,当 C/N为1:1、温度为37℃、pH为7.5、菌龄为12h时,单因素条件下该菌株分解效率分别达到最大,而菌体接种量的变化对分解效率影响甚微。随后,单因素的正交实验结果表明,当C/N为1/1、温度为37℃、pH值为7.5、菌龄为12h时,分解效率达到最大的42.21%。