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喀斯特山地碳酸盐岩风化成土过程与微生物的生命活动密切关联,而微生物的生长代谢及其诱导的生物矿化过程对重金属离子的迁移转化有重要影响。通过探索由生物诱导矿化的碳酸钙矿物对重金属的固持作用,对了解喀斯特地区岩生微生物的特有生态学功能有重要意义。本论文从喀斯特地区富镉农田中分离筛选出一株耐镉优势菌—硝基还原假单胞菌(Pseudomonas nitroreducens)DH-1,研究了该菌生长对Cd2+的吸附特性以及由其诱导生成的碳酸钙对Cd2+的吸附特性,同时初步探讨了该菌及其诱导的碳酸钙对Cd2+的吸附机理。主要研究成果如下:1.在贵州省罗甸县境内富镉农田中筛选出1株耐镉细菌,命名为DH-1。研究发现该菌可以在Cd2+浓度为800 mg·L-1的LB固体培养基中生长,显示其对镉有较强的耐受性;2.对DH-1菌株的培养及生长曲线研究表明,该菌在2~16 h处于对数生长期,16~44 h处于稳定期,随后进入衰退期。该菌菌体呈球杆状,革兰氏染色阴性,能运动,氧化酶为阳性,水解淀粉为阴性,能还原硝酸盐,不能使明胶液化。依据对其16S r DNA序列的测序结果,由BLAST对比分析,结果与硝基还原假单胞菌(Pseudomonas nitroreducens)的同源性最高,相似性为99.02%,故初步鉴定为硝基还原假单胞菌;3.根据硝基还原假单胞菌DH-1在不同Cd2+浓度处理下的生长曲线,结果表明,Cd2+处理浓度低于30 mg·L-1时,对细菌生长影响较小,菌株生长未受明显抑制;而Cd2+处理浓度升高于50 mg·L-1时,菌体生长受到明显抑制;当浓度达到150 mg·L-1时菌株不能生长;4.对该菌株的吸附试验结果表明,在100 m L灭菌LB液体培养基中(Cd2+10mg·L-1,p H=7.0),接入2%的种子液。30℃、180 r·min-1振荡培养96 h条件下,吸附效果最佳,Cd2+去除率达到63.40%;5.对细菌诱导矿化的实验结果表明,随着Ca(NO3)2添加量的增加(1~10g·L-1),该菌诱导形成的碳酸钙可以逐渐由生物源无定形碳酸钙(ACC)转变为生物源球霰石(BV),投加量为5 g·L-1时效果最佳;6.利用硝基还原假单胞菌DH-1诱导的碳酸钙,探讨其Cd2+的吸附作用,试验结果表明,在Cd2+浓度为10 mg·L-1、Ca(NO3)2投加量为5 g·L-1,接入2%的种子液的LB液体培养基中,30℃、180 r·min-1的振荡培养7 d条件下,DH-1诱导矿化的碳酸钙吸附效果最好,并且培养基中的镉去除率能达到98.99%。实验结果表明DH-1为耐镉优势菌,其诱导矿化的碳酸钙对镉有较好的吸附固持能力,可以用于修复环境中的镉污染。本研究为重金属污染防治新技术的开发提供新思路和科学依据。