蛋白酶分泌菌对重金属胁迫的反应

本文研究了Pb、Zn、Cu和Cd对3种蛋白酶产生菌：碱性地衣芽孢杆菌2709(Bacillus licheniformis 2709)、中性枯草杆菌1.398(Bacillus subtilis1.398)和酸性宇佐美曲霉537(Aspergillus usamii 537)生长及其酶活性的影响, 并采用生长抑制皿分析(GIPA)方法针对3种菌株在Pb、Zn、Cu、Cd不同胁迫浓度下的生长量进行打分, 分析其耐性与抗性指标(MTC与MIC)。结果表明4种重金属在超过一定临界浓度后, 对3种菌株的生长和蛋白酶活性均产生了较大的抑制作用。碱性蛋白酶对4种重金属均具有较大的适应性, 其次是中性蛋白酶对Zn和Cd具有一定的适应性, 而酸性蛋白酶对4种重金属均表现出被抑制状态。3种菌株对Pb和Zn耐性与抗性最高(2.0 mmol/L~6.0 mmol/L), 其次是对Cd也具有一定的抗性(0.5 mmol/L~0.75 mmol/L)。     

煤矿区耐镉青霉菌的分离鉴定

[目的]分离鉴定煤矸石中耐Cd2+菌株.[方法]用菌落形态和18S rRNA序列分析鉴定菌株,研究菌株的重金属耐性和在酸性煤矸石浸出液的生长能力,分析其抗氧化酶活性对重金属复合污染的响应.[结果]BJKD4菌株为青霉属(Penicillium sp.)菌,能耐29 mmol/L的Cd2+,不同重金属对BJKD4的毒性大小依次为:Cu2+＞Ni2+＞Cd2+＞pb2+或Zn2+＞Mn2+.正交试验表明BJKD4菌株能在不同浓度重金属Cd、Zn、Ni和Mn等复合污染条件下生长,SOD活性在重金属复合污染时升高,CAT活性变化依重金属的种类和浓度不同而不同;此外,BJKD4能在含有煤矸石酸性浸出液的培养基中生长,并提高其pH.[结论]BJKD4菌株能耐多种重金属,具有阻止煤矸石山淋溶液酸化的应用潜力.抗氧化酶在减缓重金属诱导的氧化胁迫中起重要作用.     

抗锌细菌Sphingomonas sp. DX-T3-03分离、鉴定及性质

从江西德兴铜矿重金属污染土壤中筛选得到一株对重金属锌具有极强抗性的菌株,命名为DX-T3-03。对该菌株进行形态观察、生理生化试验,采用16S rRNA序列分析,鉴定该菌为鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas sp.)。研究其最佳生长条件及抗重金属特性。试验结果表明:该菌株的最适应生长条件为温度35°C,pH约6.7,转速150r/min;对重金属锌有极高抗性,可以达到25mmol/L及以上,并能够在多种单一及复合重金属(Cu70mg/L、Cd300mg/L、Pb400mg/L、Ni60mg/L)中生长。     

匍茎翦股颖对Cu2+、Zn2+、Cd2+与Pb2+ 胁迫的生长响应与阈限浓度

采用砂培法,研究了匍茎翦股颖对Cu2+、Zn2+、Cd2+与Pb2+胁迫的生长响应及阈限浓度,结果表明:种子萌发率随着4种重金属浓度的增加而下降。对株高的影响是当重金属浓度小于100mg/L时会促进株高生长,高于100mg/L则产生抑制作用。Cu2+显著抑制根系生长,并随浓度的增加抑制效应愈加显著;在Cu2+浓度为600mg/L时匍茎翦股颖的根长比对照下降了93.75%。Cu2+、Zn2+、Pb2+浓度小于200mg/L时会促进地上生物量的增加,但高于200mg/L时,地上生物量会随着3种重金属的增加而减少。Cu2+、Zn2+浓度小于100mg/L或Cd2+、Pb2+浓度小于200mg/L会增加叶绿素的含量,高浓度会降低叶绿素的含量;Cd2+在浓度为600mg/L时显著降低叶绿素含量,与对照相比,下降了43.55%。匍茎翦股颖生长的综合效应分析表明,匍茎翦股颖对Cu2+胁迫最敏感,具有较低的阈限浓度,而Zn2+胁迫对匍茎翦股颖的生长影响最小,阈限浓度相对较高。     

活化土壤重金属天然植物螯合剂的筛选

目前常用的化学合成的土壤重金属活化剂EDTA(乙二胺四乙酸)存在难降解、成本高等问题。选用3种天然植物叶子汁液[马尾松(Pinus massonianaLamb.)、湿地松(Pinus elliottiiEngelm)、酸藤果(Embelia LaetaL.Mez)],并与3种浓度(1.25、2.50、5.00mmol.L-1)的EDTA作对比,对采自广东清远市和乐昌市的二种铅锌矿废水污染水稻土(分别为酸性土壤和中性土壤)进行重金属活化试验,比较不同天然植物螯合剂对土壤重金属Cd、Pb、Zn的活化效率。结果表明,不同种类的植物汁液对土壤Cd、Pb和Zn的活化能力为:酸藤果湿地松马尾松。1∶1(鲜叶重∶蒸馏水重)提取的酸藤果汁液的活化能力显著高于其1∶2提取的汁液。天然植物螯合剂对Pb、Cd的活化能力明显低于EDTA,但对Zn的活化能力强,酸藤果1∶1汁液和湿地松1∶2汁液对酸性的酸性土壤活化量显著高于5.00mmol.L-1EDTA,其它天然植物螯合剂对Zn的活化量显著高于2.50mmol.L-1EDTA。植物汁液对中性土壤重金属的活化率通常较低。结果表明,酸藤果汁液是一种较有前途的天然植物螯合剂。     

黔西北铅锌矿区植物群落分布及其对重金属的迁移特征

重金属耐性植物和超富集植物的筛选、鉴定和驯化是植物修复技术研究与发展的关键。以黔西北4个不同恢复年限的铅锌矿为研究对象,通过群落生态调查利用聚类分析方法筛选出研究区域中重金属耐性植物优势种,并分析其对重金属Pb、Zn、Cu、Cd的迁移富集能力。结果表明:4个矿区共发现高等植物22种,分属13科21属,筛选出9种重金属耐性植物优势种,其中转运系数大于1的植物有:黄花蒿(Cu)、珠光香青(Zn)、大叶醉鱼草(Zn/Pb/Cd)、野艾蒿(Cu/Zn/Pb/Cd);没有富集系数大于1的植物。其中大叶醉鱼草具有耐贫瘠、耐旱、生物量大等优势,可将其作为典型的重金属耐性先锋植物,用于矿区废弃地的植物修复。     

施污土壤重金属有效态分布及生物有效性

以城市污泥为研究对象,将城市污泥与土壤按照一定的质量比配成污泥混合土壤.采用6种不同性质提取剂(0.05mol/L EDTA、0.1 mol/L CH3 COOH、0.01 mol/L CaC12、1 mol/L CH3COONH4,0.05 mol/L NaHCO3和0.05 mol/L Tris-HCl)分别对污泥混合土壤中重金属(Cd、Pb、Cu和Zn)的螯合态、酸溶态、中性交换态、中性结合态、碱性交换态和蛋白质结合态进行提取,考察污泥的添加对土壤中不同形态重金属的消长规律.通过黑麦草盆栽试验,探究污泥混合土壤中不同形态重金属的植物可利用性.结果表明:污泥混合土壤中重金属螯合态比例较大,占总量的20.3％-40.0％;其次为酸溶态和中性结合态,而中性交换态、碱性交换态和蛋白质结合态的含量较低.污泥的添加促进了黑麦草对Cd、Cu和Zn的吸收,在污泥添加率为44.4％时根部对其吸收量达最大,分别较CK处理增加了0.3、2.3和6.5倍.抑制了对Pb的吸收,在污泥添加率为37.5％时,根部对Pb的吸收较CK处理下降0.4倍.Pearson相关系数分析结果表明:污泥混合土壤中以螯合态、酸溶态和中性结合态存在重金属可被黑麦草吸收利用.     

盐角草在Cd、Pb、Li污染盐土修复中的应用潜力

滩涂和内陆盐碱地是重要的后备土地资源。近年来镉(Cd)、铅(Pb)等土壤重金属和锂(Li)污染对盐碱地开发利用和生产安全造成严重威胁。利用盐生植物修复污染盐土是最经济有效的方法。本研究以盐生植物盐角草SalicorniaeuropaeaL.为材料,采用盆栽方式,通过比较分析盐角草在不同浓度Cd(0-50mmol/L)、Pb(0-50 mmol/L)和Li(0-400 mmol/L)处理下的生长和生理生化指标及离子含量的变化,研究盐角草对3种金属污染物胁迫的耐性及积累特性,以期探讨盐角草在Cd、Pb、Li污染盐土修复中的应用潜力。结果显示,随着Cd、Pb处理浓度升高,盐角草的株高、鲜重和干重均显著下降。低浓度Li(≤20 mmol/L)处理促进盐角草的生长,而高浓度Li(≥20mmol/L)处理则抑制植物生长。盐角草对Cd、Pb、Li的耐受性顺序为Li>Pb>Cd。Cd、Pb、Li胁迫可能降低了盐角草对Na和K的吸收与转运而影响植株的生长。另一方面,盐角草抗氧化酶系统对Cd、Pb、Li胁迫表现出不同的响应机理,多种抗氧化物酶协同作用,抵制Cd、Pb、Li胁迫造成的氧化毒害。盐角草根和地上部分Cd、Pb、Li含量随着处理浓度的升高而增加,其中Cd和Pb的分布特征为根>地上部分,Li的分布特征为地上部分>根。研究结果表明盐角草对Cd、Pb、Li的胁迫均具有较强的耐受性与自我调节能力,且具有富锂特性,具备修复Cd、Pb、Li污染盐土的潜力。本研究为深入研究盐角草耐受Cd、Pb、Li胁迫的机制奠定了基础,揭示了利用盐角草修复高盐碱土壤中Cd、Pb、Li污染的应用潜力。     

铅镉抗性菌株JB11强化植物对污染土壤中铅镉的吸收

研究了铅、镉抗性菌株(JB11)和生物降解螯合剂乙二胺二琥珀酸(S,S)-EDDS)提高高羊茅和红三叶草吸收土壤中铅、镉的能力。从土壤样品中筛选出1株对Cd、Pb具有较强抗性的菌株JB11,经鉴定为成团泛菌属(Pantoea agglomerans)。JB11对Pb2+、Cd2+、Cr6+、Cu2+、Zn2+、Ni2+等多种重金属和卡那霉素、氨苄青霉素、链霉素、四环素等抗生素具有抗性,在温度15—35℃和pH为5.0—9.0范围内生长良好,最适生长温度为30℃,最适pH值为7.0左右,在低于3%的NaCl浓度下生长良好。盆栽试验研究了菌株JB11、EDDS及1/2EDDS+JB11 3种处理下对生长在Cd 100 mg/kg、Cd 200 mg/kg、Pb 500 mg/kg和Pb 1000mg/kg的土壤中的高羊茅和红三叶生长及从土壤富集Cd、Pb能力的影响。结果表明,外加JB11能使高羊茅和红三叶的干重分别比对照都有增加。除外加JB11后在经Pb 1000 mg/kg处理的土壤中高羊茅地上部的Pb浓度、经Cd 200 mg/kg处理的土壤中红三叶地上部的Cd浓度以及经Cd 100 mg/kg处理的土壤中高羊茅和红三叶根部的Cd浓度以外,外加JB11后对其他重金属处理植物中Pb和Cd的含量都显著增加。外加EDDS后除在经Pb 500 mg/kg的土壤中高羊茅根部的Pb浓度增加差异不显著,对其余重金属处理都可产生显著的影响(P0.05)。1/2EDDS+JB11的复合处理下植物重金属吸收量多数高于JB11和EDDS单独处理,JB11用于植物修复土壤Pb和Cd污染具有很大的潜力。     

鄱阳湖-乐安河段湿地耐Cu、Zn、Pb植物促生菌的分离、筛选及鉴定

【背景】植物促生菌因其对植物生长促进及增强抗逆性等优点在植物-微生物联合修复重金属污染土壤中具有良好应用潜力。在污染土壤中,土著植物促生菌能够更好地定殖并保证促植物生长能力的发挥。【目的】从常年受上游多种重金属污染的鄱阳湖-乐安河段湿地分离出一批具有多种重金属抗性的优势土著植物促生菌,以期为植物-微生物联合修复重金属污染湿地提供一批优质的菌种资源。【方法】从乐安河流域戴村受重金属污染的湿地土壤及水体中分离具有Cu、Zn、Pb抗性菌株,测定菌株的促植物生长特性[产IAA(Indole acetic acid)、溶磷、产铁载体及ACC(1-Aminocyclopropane-1-carboxylic acid)脱氨酶活性],挑选促生特性较好的菌株进行16S r RNA基因序列分析鉴定,并测定菌株对其他胁迫条件(抗生素、酸碱、盐)的耐受能力。【结果】分离得到22株能够同时耐受Cu 50 mg/L、Zn 400 mg/L、Pb 800 mg/L的菌株,其中10株表现出较好的促植物生长特性,对其进行16S r RNA基因序列分析鉴定,有4株属于Ralstonia sp.,3株属于Burkholderia sp.,另3株则分别属于Cupriavidus sp.、Stenotrophomonas sp.和Novosphingobium sp.。基于这10株菌抗性特征的聚类分析及主成分分析,结果与系统发育树分析结果高度一致。【结论】耐受多种重金属的土著植物促生菌的分离鉴定为重金属污染土壤的植物-微生物联合原位修复提供良好的微生物资源。     

Heavy Metal Resistance of the Extreme Acidotolerant Filamentous Fungus Bispora sp

To obtain information on the importance of membrane and zeta potentials as repelling or facilitating forces during the uptake of cationic trace elements, the heavy metal content and the growth resistance of the acidotolerant fungus Bispora. sp. to heavy metals were compared at pH 1.0 and pH 7.0. Cu, Co, Ni, Cd, Cr, and La contents of the fungus were significantly lower at pH 1.0 than at pH 7.0. A similar pH effect occurred with cationic macro elements such as Na, Mg, Ca, Fe, and Mn. Only K and Zn exhibited higher levels at pH 1.0 in the fungus than at pH 7.0. Macro and micro elements present in the medium in anionic form (sulfate, chloride) showed the opposite pattern to cations: Contents were higher at pH 1.0 than at pH 7.0. Minerals present at pH 1.0 predominantly in the electrical neutral, protonated form (phosphate, borate) exhibited a similar cell content at both acid and neutral pH (P) or a higher content at neutral pH than at acid pH (B). The resistance of fungal growth to the cations Cu, Zn, Ni, Co, Cr, and Cd was significantly higher at pH 1.0 than at pH 7.0. Such a difference was not observed with Hg, present in the medium at both pH values as electrically silent HgCl₂. The anionic tungstate exhibited the opposite pattern to cationic heavy metals: The resistance of growth was higher at pH 7.0 than at pH 1.0. A greater growth resistance to heavy metals was correlated with a lower uptake of these elements, and vice versa; Uptake of heavy metals correlated with a lower resistance of fungal growth to these elements. The results are in agreement with the hypothesis that membrane and zeta potentials of the fungus are important factors controlling the uptake of heavy metals and thereby the resistance of growth to these elements: At pH 1.0 positive potentials of fungal hyphae impede the uptake of cationic heavy metals, but facilitate the uptake of anionic species. At neutral pH values the negative potentials facilitate the uptake of cations, but impede the uptake of anions.     

重金属污染区土壤酶活性变化

从福建龙岩新罗区特钢厂污灌区农田采集土壤,测定土壤基本理化性质及脲酶、纤维素酶、碱性磷酸酶、多酚氧化酶、过氧化氢酶活性和Cu、Cd、Pb、Zn含量,探讨重金属污染和土壤性质对土壤酶活性的影响.结果表明： 4种全量或有效态重金属与土壤脲酶、纤维素酶、碱性磷酸酶和多酚氧化酶活性呈显著正相关,与过氧化氢酶活性呈显著或极显著负相关;土壤pH与碱性磷酸酶活性呈极显著正相关,粉粒含量与过氧化氢酶活性呈显著负相关.经通径分析,重金属污染刺激了脲酶、多酚氧化酶和纤维素酶活性,但对碱性磷酸酶活性的影响较小.有效态Cu、Cd、Pb、Zn对过氧化氢酶活性的直接影响并不大,但通过间接途径抑制了过氧化氢酶活性.土壤理化性质对5种土壤酶活性的影响较大,碱解氮直接抑制了脲酶活性;全磷直接刺激了碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性,并通过有效磷刺激了纤维素酶活性;有效磷直接刺激了纤维素酶活性,直接抑制了碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性;全钾直接抑制了碱性磷酸酶和多酚氧化酶活性;速效钾通过有效磷刺激了纤维素酶活性;土壤颗粒组成明显影响多酚氧化酶和过氧化氢酶活性.5种酶活性与土壤Cu、Cd、Pb、Zn含量之间的关系不明确,因此其活性不是指示土壤Cu、Cd、Pb、Zn污染的良好指标.     

重金属污染区土壤酶活性变化——以福建龙岩新罗区特钢厂污水灌溉区为例

从福建龙岩新罗区特钢厂污灌区农田采集土壤,测定土壤基本理化性质及脲酶、纤维素酶、碱性磷酸酶、多酚氧化酶、过氧化氢酶活性和Cu、Cd、Pb、Zn含量,探讨重金属污染和土壤性质对土壤酶活性的影响.结果表明:4种全量或有效态重金属与土壤脲酶、纤维素酶、碱性磷酸酶和多酚氧化酶活性呈显著正相关,与过氧化氢酶活性呈显著或极显著负相关;土壤pH与碱性磷酸酶活性呈极显著正相关,粉粒含量与过氧化氢酶活性呈显著负相关.经通径分析,重金属污染刺激了脲酶、多酚氧化酶和纤维素酶活性,但对碱性磷酸酶活性的影响较小.有效态Cu、Cd、Pb、zn对过氧化氢酶活性的直接影响并不大,但通过间接途径抑制了过氧化氢酶活性.土壤理化性质对5种土壤酶活性的影响较大,碱解氮直接抑制了脲酶活性;全磷直接刺激了碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性,并通过有效磷刺激了纤维素酶活性;有效磷直接刺激了纤维素酶活性,直接抑制了碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性;全钾直接抑制了碱性磷酸酶和多酚氧化酶活性;速效钾通过有效磷刺激了纤维素酶活性;土壤颗粒组成明显影响多酚氧化酶和过氧化氢酶活性.5种酶活性与土壤Cu、Cd、Pb、Zn含量之间的关系不明确,因此其活性不是指示土壤Cu、Cd、Pb、Zn污染的良好指标.     

Influence of selenium on toxicity of some heavy metals in the green algaScenedesmus obliquus

The green alga Scenedesmus obliquus was incubated with heavy metals (Cd2+, Zn2+, Mn2+, Ni2+) with and without selenium. S. obliquus exhibited higher rates of growth and some metabolic activities in cultures containing 0.1 mmol/L Se than those only containing the heavy metals. The positive effect of Se was found with all metals but was negligible with Mn2+.     

Heavy Metal Accumulation and Ecological Responses of Turfgrass to Rubbish Compost with EDTA Addition

Domestic rubbish compost is a complex-polluted system, containing multiple heavy metals,which limits its application. In the present study, Cr, Mn, Ni, Cu, Zn, Cd, and Pb accumulation and ecological responses of turfgrass to rubbish compost were investigated following the addition of EDTA. The results showed that the addition of EDTA significantly increased heavy metal accumulation in Lolium perenne L.and Festuca arundinacea L. Most heavy metal concentrations in L. perenne increased with increasing EDTA supply. The concentrations of Cr, Mn, Ni, Cu, and Cd in L. perenne were highest following the addition of 30 mmol/kg EDTA and the concentrations of Cr and Ni at this point reached concentrations of1914.17 and 521.25 μg/g, respectively. When the EDTA level was ＜ 20 mmol/kg, the accumulation of most heavy metals in F. arundinacea increased with increasing EDTA supply, but showed a tendency to decrease at EDTA concentrations ＞20 mmol/kg. The highest concentrations of Mn, Ni, Cu, and Zn in F.arundinacea reached 268.01, 110.94, 161.52 and 1 354.97 μg/g, respectively, following the addition of 20mmol/kg EDTA. The EDTA-induced increase in the accumulation of heavy metals in turfgrass was plantand metal-specific. L. perenne had a relatively high ability to accumulate Cr, Ni, and Zn. The highest Zn concentration was 2 979.58 μg/g and, following the addition of EDTA, the concentrations of the three metals were increased 26.23, 20.03, and 10.49-fold, respectively, compared with control. However, F. arundinacea showed a high ability to accumulate Cr, with the highest concentration (596.02 μg/g) seen following the addition of 30 mmol/kg EDTA; the concentration of Cr increased 15.51-fold compared with control. With EDTA addition, ecological responses of both turfgrass species showed that EDTA at concentrations ＜10mmol/kg increased seed germination and aboveground net primary production (ANP) of L. perenne and slightly inhibited those of F.arundinacea, but EDTA at concentrations ＞20 mmol/kg inhibited these parameters significantly for both species. Moreover, EDTA increased the chlorophyll and proline content at all concentrations tested. On the basis of the synthetic remediation index, the optimal EDTA concentration for turfgrass remediation of heavy metals in compost is approximately 10 mmol/kg.     

镉、铜和锌胁迫下黑藻活性氧的产生及抗氧化酶活性的变化研究

研究了不同Cd、Cu、Zn处理浓度对黑藻体内活性氧()产生及对抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性的分子毒理学效应以探讨高等水生植物抗氧化酶对重金属胁迫的反应。结果表明,三种重金属都不同程度地加快了产生速率;Cu使SOD、POD、CAT活性下降;Cd也都减弱了SOD和POD活性,而CAT活性在0.5—5mg/L处理浓度时增加;Zn对SOD活性也为抑制作用,当浓度为0.5—5mg/L时POD和CAT活性都上升。关联度分析发现Cd、Cu和Zn胁迫下黑藻起主要保护作用的分别为SOD、POD和CAT,而SOD最易受到影响。Cd、Cu处理下的叶绿素含量也都呈下降趋势,而0.5—5mg/L的Zn浓度刺激了叶绿素合成。所有Zn处理、0.5mg/L的Cu处理和0.5—1mg/L的Cd处理的叶绿素a/b值都大于对照值。除了Cu使可溶性蛋白含量减少外,0.5—5mg/L的Zn和0.5—1mg/L的Cd都使其含量增加。综合起来,Cu的毒性最强,其次为Cd,Zn最弱。致死阈浓度分别为:Cu:0.5—1mg/L;Cd:1—2mg/L;Zn:5—6mg/L。SOD是评价重金属对沉水植物毒性效应的灵敏指标。黑藻对水环境Cu污染反应敏感。       

重金属对油菜种子萌发和胚根生长的影响

分析了Hg2 、Cd2 、Ni2 、Co2 、Zn2 5种重金属离子对油菜种子萌发和胚根伸长的影响,以及金属离子K 、Mg2 和Ca2 与重金属的交互作用。结果表明:(1)重金属对油菜种子萌发的抑制作用依次为Hg2 >Cd2 和Co2 >Ni2 >Zn2 ,而对胚根生长的毒害作用依次为Hg2 >Cd2 >Co2 >Ni2 >Zn2 。(2)萌发率为40%以上时,K 和Ca2 可以提高Ni2 、Zn2 和Co2 胁迫下油菜种子的萌发率,却进一步降低了Hg2 、Cd2 胁迫下种子的萌发;Mg2 可以提高Ni2 、Zn2 、Cd2 和Co2 胁迫下种子的萌发率,但对Hg2 毒害却没有缓解。(3)胚根伸长率达到60%以上时,K 和Mg2 增强了Ni2 、Hg2 、Cd2 和Co2 对胚根生长的抑制,而Ca2 则缓解了Zn2 、Ni2 和Co2 对胚根生长的抑制作用。研究结果对于重金属复合污染土壤中植物种子的萌发和定植具有理论和实践意义。     

铜川煤矿区重金属污染对土壤微生物群落代谢和酶活性的影响

研究了陕西省铜川煤矿矿区的重金属污染状况以及不同程度的重金属污染对土壤微生物代谢、微生物群落功能以及土壤酶活性的影响.结果表明： 铜川矿区土壤中重金属Cu、Zn、Cd、Pb全量及有效量均显著高于非矿区土壤,其中Cd污染最为严重.采用Biolog方法结合主成分分析和聚类分析发现,随着污染程度的增加,不同土壤微生物群落间的代谢特征发生显著变化,而且这种变化主要体现在糖类和氨基酸类碳源的利用差异.在轻度、中度污染情况下,土壤微生物群落对碳源的利用表现出激活效应;而在重度污染的情况下,土壤微生物群落对碳源的利用表现出抑制效应.随着污染程度的增加,脲酶、蛋白酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶的活性均呈现降低的趋势,矿区土壤脲酶、蛋白酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性分别是非矿区土壤中相应酶活性的50.5%～65.1%、19.1%～57.1%、87.2%～97.5%、77.3%～86.0%;蔗糖酶和纤维素酶在中等污染程度以下的土壤中表现为激活效应,而在重度污染的土壤中表现为抑制效应.     

Tolerance and biosorption of copper and zinc by Pseudomonas putida CZ1 isolated from metal-polluted soil

A strain of Pseudomonas sp. CZ1, which was isolated from the rhizosphere of Elsholtzia splendens obtained from the heavy-metal-contaminated soil in the north-central region of the Zhejiang province of China, has been studied for tolerance to copper (Cu) and zinc (Zn) and its capacities for biosorption of these metals. Based on 16S ribosomal DNA sequencing, the microorganism was closely related to Pseudomonas putida. It exhibited high minimal inhibitory concentration values (about 3 mmol Cu.L-1 and 5 mmol Zn.L-1) for metals and antibiotic resistance to ampicillin but not to kanamycin. Based on the results of heavy metal toxicity screening, inhibitory concentrations in solid media were lower than those in liquid media. Moreover, it was found that the toxicity of Cu was higher than that of Zn. Pseudomonas putida CZ1 was capable of removing about 87.2% of Cu and 99.8% of Zn during the active growth cycle, with specific biosorption capacities of 24.2 and 26.0 mg x L-1, respectively. Although at low concentrations, Cu and Zn slightly damage the surface of some cells, P. putida demonstrated high capacities for biosorption of Cu and Zn. Since P. putida CZ1 could grow in the presence of significant concentrations of metals and because of its high metal uptake capacity in aerobic conditions, this bacterium may be potentially applicable in bioreactors or in situ bioremediation of heavy-metal-contaminated aqueous or soil systems.