氧化亚铁硫杆菌（Thiobacillus ferrooxidans）对重金属富集植物腐蚀作用研究

• 作者: 张祥辉 王莉 罗学刚 肖伟 陈晓明
• 来源期刊: 农业环境科学学报
• 关键词: 黑麦草 氧化亚铁硫杆菌 腐蚀作用 纤维素 半纤维素 木质素
• 年，卷（期）: 2016,（12）
• 所属期刊栏目: 水体环境
• 页码范围: 2420-2430
• 页数: 11页
• 分类号: X712
• 语种: 中文
• DOI: 10.11654/jaes.2016-0826

摘要

为了获得重金属富集植物生物法预处理的最佳工艺条件，实现其资源化利用，以黑麦草（Lolium perenne）为材料，探究氧化亚铁硫杆菌（Thiobacillus ferrooxidans，T.f）在不同接种量和不同浓度底物添加剂（S0、Na2S2O3、FeSO4、FeS和Fe0）条件下对黑麦草的腐蚀作用，通过扫描电镜进一步观察其对细胞壁的破坏情况。结果表明：氧化亚铁硫杆菌对黑麦草具有较好的腐蚀作用，各接种量（5%~15%）之间差异较小，反应第10 d，10%接种量处理组中黑麦草的纤维素降解率达40.97%，半纤维素降解率达77.49%，木质素降解率达19.33%。投加底物添加剂后，氧化亚铁硫杆菌对纤维素降解率有明显提高。总体来看，添加14 g·L-1的S0对黑麦草的降解效果较好，纤维素、半纤维素及木质素的降解率分别达到81.31%、82.29%、26.02%，此条件下铀、铬、镉的浸出效率均较高。在氧化亚铁硫杆菌及底物添加剂的作用下，除FeS、Fe0处理组外，其他各处理组的pH值均呈下降趋势，反应10 d后，pH值最低降至1.0左右，pH值的降低能有效提高半纤维素降解率，但与纤维素及木质素的降解率无明显关系。扫描电镜结果表明氧化亚铁硫杆菌对黑麦草细胞壁有较强的破坏作用。氧化亚铁硫杆菌对黑麦草具有很好的腐蚀效果，并且能充分利用底物添加剂提高黑麦草中纤维素降解率。后期需进一步考虑提高氧化亚铁硫杆菌对木质素的降解效率及黑麦草中重金属的回收率。