铀及伴生重金属污染土壤植物促生菌修复机理研究

1、铀及伴生重金属污染土壤植物促生菌修复机理研究本文以某铀尾矿区的本土植物酸模以及铀及伴生重金属的超富集植物: 苜蓿、 菊苣、印度芥菜为研究材料。通过富集培养法和平均吸光度法筛选分离植物促生菌 , 研究其生长和促生特性。并通过盆栽实验, 在单一污染处理下, 分析了促生菌对苜蓿、菊苣、印度芥菜3 种植物的生物量和富集特征的影响, 筛选出生物量和富集量提高最多的植物苜蓿 ;分析了铀及其伴生重金属单一污染处理下, 植物促生菌对苜蓿生理生化指标及光合性能的影响。为其在铀尾矿区核素土壤污染的生态修复应用中提供一定的主要研究结果如下: （ 1 ）从酸模根部分离出22 株不同的细菌,其中 10 株具 有一定的促

2、生特性。最后根据定量分析促生特性得到一株目的菌株D16。该菌株的MIC（ 最小抑制浓度）为350 mg/Kg （ U） 、 1200 mg/Kg （ Mr）、800mg/Kg （ Pb）、125 m g/Kg （ Ni ） 。普通培养基条件下24小时产 IAA40.21mg/L 。普通培养基条件下24小时ACC幅活为0.32 U/ P g。温度为35C ,pH为7,转速为150 r/min,氮源为醉母膏,碳源为廿油时,是菌株最佳的产IAA条件。温度为30C,pH 为 7,转速 180r/min, 是菌株最佳的ACCB 活条件。结合形态学特征 , 生理生化初步特征和16s rDNA 序列确定菌株

3、为伯克氏菌目的木糖氧化无色杆菌。荧光示踪实验表明, 第 10 天时 ,D16 菌株在模拟的污染土壤中有最多的总量。（ 2）通过盆栽实验， 比较了 D16 菌株对苜蓿、菊苣、印度芥菜3种植物生长以及对铀及伴生重金属富集特征的影响。D16 菌株加入后， 相比于菊苣和印度芥菜， 苜蓿在各处理中的生物量与对照相比均有较大的增加量, 在 800 mg/Kg 的锰处理下, 加入 D16 菌株使苜蓿有最大的干重 ,达到0.970 g。在各U处理下，与对照组相比，D16菌株使苜蓿干重提升显著,提高了22.7% 83.3%。在 U1 处理下 ， 苜蓿的富集系数提升值最大， 为 0.186, 相比对照组提升48.

4、7%。在 Ni1 处理下 , 苜蓿有最大的富集系数, 为 0.512。在铀及伴生重金属处理下， D16 菌株对苜蓿的转移系数提升不明显。（3）通 过盆栽实验 ， 研究 D16 菌株在铀及伴生重金属的处理下， 对苜蓿根系的抗氧化系统和苜蓿叶片光合系统的影响。结果发现,与未接D16 菌株对照组相比， 苜蓿根部的抗氧化酶活性均有所增加。在 U 、 Mn Ni 处理下 ,SOD （ 超氧化物歧化酶）随着土壤中重金属浓度的增加呈现总体增加的趋势； 在 Pb 处理下,呈先增后降的趋势。在Pb2处理下有最大SODS活值，达到51.17 U/g,相比对照增加了 15.6%,在 U1 处理下 ， 酶活增加最多，

5、 相比对照增加了25.9%。 D16 菌株对苜蓿POD 也有提升作用 , 但未达到显著水平。在Mn3处理下有最大的PODS活，达到28.14U?g^-1?mi*sup>-1</sup>, 相比对照增加了13.0% 。在 U1 处理下 , 酶 活增加最多 , 增加了 14.1%。CAT 活性总体上也有所增加， 在 Ni1 处理下 , 酶活增加最多, 增加了 9.3%。 D16菌株对苜蓿MDA含量也有一定的降低作用，在Ni1处理下,MDA有最小值1.16 P mol/g, 比对照降低了17.2%。随着铀及伴生重金属浓度的增加， 荧光值逐步降低， 在 D16 菌株加入后， 荧光值有所增加。在U1处理下,vj值最大）为0.57,比对照增加了 12.7%在 U2 处理下 Fv/Fm 增加最多, 比对照增加了11.2%。 U1 处理下 Plabs 增加最 多 ,增加了 28.2%。苜蓿的光合值的变化不规律, 在 U1 处理下 , 光合速率提升了86.8%。样使气孔导度增