羅爾斯通菌去除土壤重金屬鉛的效能及機(jī)制

黃家慶，葉菁，李艷春，劉岑薇，王義祥*

(1.福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所，2.福建省紅壤山地農(nóng)業(yè)生態(tài)過(guò)程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，福州 350013)

0 引言

微生物種類多、抵抗力強(qiáng)和代謝迅速，對(duì)土壤的重金屬修復(fù)有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，可以通過(guò)表面吸附、轉(zhuǎn)化沉淀、加速氧化-還原和代謝吸收等方式降低土壤中重金屬的含量和毒性[1], 還有可能改變土壤重金屬形態(tài)分布，將高毒價(jià)的重金屬轉(zhuǎn)化為低毒價(jià)重金屬化合物[2]，降解土壤有毒物質(zhì)。向土壤添加微生物菌劑，可改善土壤理化性質(zhì)和減少農(nóng)作物吸收土壤的重金屬[3]。通過(guò)人工分離和篩選得到的微生物制備成生物制劑，在治理土壤重金屬方面具有操作簡(jiǎn)單、使用快捷和易推廣等優(yōu)勢(shì)[4]，具備良好的經(jīng)濟(jì)效益和應(yīng)用前景。獲取對(duì)重金屬有高耐性和強(qiáng)吸附力的土壤微生物，并闡明其耐性和吸附重金屬的機(jī)理是開(kāi)展微生物制備土壤菌劑和治理重金屬污染的基本前提[5]。農(nóng)業(yè)土壤重金屬污染已經(jīng)成為人們普遍關(guān)注的問(wèn)題[6]。土壤中重金屬含量升高會(huì)對(duì)微生物和農(nóng)作物生長(zhǎng)產(chǎn)生毒性，如細(xì)菌活性降低和農(nóng)作物生長(zhǎng)緩慢[7]，嚴(yán)重影響土壤微生物群落組成、土壤肥力和農(nóng)作物收成[8]。

Ralstoniasp.在生物修復(fù)領(lǐng)域發(fā)揮著巨大的作用，尤其是在有毒有機(jī)化合物的生物降解和吸附重金屬方面[9]。從重金屬污染土壤中分離得到的Ralstoniasp.可以在銅、鋅、鐵等重金屬濃度較高的營(yíng)養(yǎng)極貧環(huán)境中生存，是重金屬污染土壤生物修復(fù)的理想材料[10]。此外，Ralstoniasp.還具有重金屬運(yùn)輸/解毒蛋白功能，可耐受多種有毒重金屬(如：鎘、錳、鎳和鉛)，對(duì)有毒重金屬鉛有較高的吸附能力，在控制有毒重金屬鉛污染方面具有潛在的應(yīng)用前景。RalstoniaBcul-1對(duì)重金屬離子有較強(qiáng)的耐受濃度吸附效率[11]。根據(jù)《土壤環(huán)境質(zhì)量 農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)GB15618-2018》，農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)篩選值，在酸性的土壤(pH<7)重金屬鉛的風(fēng)險(xiǎn)篩選值為70～120 mg·kg-1。福建省各地的土壤存在重金屬鉛污染(一共檢測(cè)25個(gè)地區(qū))，鉛含量較低的地區(qū)有18個(gè)，其土壤鉛的含量為18.60～61.90 mg·kg-1，存在鉛污染的地區(qū)有7個(gè)，其土壤鉛的含量為72.80～278 mg·kg-1，但重金屬鉛含量高于100 mg·kg-1僅有3個(gè)地區(qū)，鉛含量分別為127、221 和278 mg·kg-1[12]。福建省部分酸性農(nóng)用土壤重金屬含量較高，需要進(jìn)行重金屬鉛的修復(fù)治理。

分離RalstoniaBcul-1的酸性土壤(pH 5.62)重金屬鎘、鋅、銅和鉛含量分別為0.42、296.68、179.95 和87.35 mg·kg-1[11]，土壤重金屬鎘和鉛含量超過(guò)了農(nóng)業(yè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)篩選值。實(shí)驗(yàn)獲得源于礦區(qū)附近的菜園酸性土壤，重金屬鉛含量為94.37 mg·kg-1，也超過(guò)農(nóng)業(yè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)篩選值。這些實(shí)驗(yàn)材料為研究RalstoniaBcul-1吸附和去除土壤重金屬鉛的機(jī)制提供了非常便利的條件。開(kāi)展RalstoniaBcul-1在鉛污染的土壤中生存狀況和對(duì)重金屬鉛的去除效能，有利于應(yīng)用RalstoniaBcul-1修復(fù)重金屬鉛污染的土壤。

1 材料與方法

1.1 供試材料和細(xì)菌在土壤的生長(zhǎng)

羅爾斯通菌(RalstoniaBcul-1)由福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)學(xué)院農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所自行分離得到。純化、培養(yǎng)和收集RalstoniaBcul-1菌體請(qǐng)參考黃家慶等[11]的實(shí)驗(yàn)方法。

收集福建省礦區(qū)附近重金屬鉛污染的酸性菜園土壤。菜園土壤和RalstoniaBcul-1菌的混合物在恒溫?fù)u床上(25℃, 150 rpm，光照8 h，黑夜16 h)培養(yǎng)2、4、6、8和12 d。按照設(shè)定的RalstoniaBcul-1生長(zhǎng)時(shí)間點(diǎn)取出土壤，加入ddH2O(土壤:ddH2O=1∶1)攪拌均勻后，靜止1～2 min，分離出土壤懸浮物(包括泥漿)和土壤沉淀物，分別測(cè)定土壤懸浮物和土壤沉淀物的重金屬鉛含量。

1.2 菜園土壤總鉛含量和土壤懸浮物鉛含量的測(cè)定

土壤總鉛含量和土壤沉淀物的測(cè)定：(1)稱取2 g樣品，放入大玻璃試管中。(2)加入200 μL濃硫酸(H2SO4)和20 mL氫氟酸(HF)，將溫度升高至200℃，直至溶液被蒸發(fā)至干燥。(3)加入15 mL濃硝酸(HNO3)，4 mL 濃硫酸，10 mL高氯酸(HClO4)，繼續(xù)加熱至產(chǎn)生白煙。(4)等到溶液冷卻至室溫后，用ddH2O多次洗滌容器，最后用ddH2O將體積定容為100 mL(此時(shí)做一個(gè)空白對(duì)照實(shí)驗(yàn))。用火焰原子吸收光譜儀(PERSEE，TAS-990，中國(guó))測(cè)定溶液中重金屬鉛的含量。

土壤懸浮物(包括泥漿)重金屬鉛含量的測(cè)定：(1)將已經(jīng)培養(yǎng)2、4、6、8和12 d的土壤和RalstoniaBcul-1混合物從搖床取出，攪拌均勻后，將土壤懸浮物(包括泥漿)轉(zhuǎn)移到50 mL離心管。(2)土壤懸浮物加入混合酸(HNO3: 65%, HClO4: 70%, HF: 40%)后，在微波消解系統(tǒng)(Matthews, CEM MARS-5, NC，美國(guó))進(jìn)行消化。(3)參考“土壤總鉛含量和土壤沉淀物的測(cè)定”的簡(jiǎn)明步驟(1)～(4)測(cè)定土壤懸浮物中重金屬鉛的含量。

1.3 測(cè)定Ralstonia Bcul-1菌的生長(zhǎng)曲線

將含不同Pb2+(PbC4H6O4.3H2O，培養(yǎng)基pH<6.50，避免Pb2+水解而產(chǎn)生沉淀)濃度的新鮮LB培養(yǎng)基接種細(xì)菌(新鮮菌液∶LB培養(yǎng)基=1∶100)，在30℃搖床上培養(yǎng)0～48 h。按照設(shè)定的時(shí)間間隔，在特定的時(shí)間點(diǎn)取出部分菌液，用分光光度計(jì)測(cè)定OD600nm處菌液的吸光度來(lái)計(jì)算菌液濃度(TU-1901雙光束紫外可見(jiàn)分光光度計(jì), 北京普析通用儀器有限責(zé)任公司)，以此確定RalstoniaBcul-1菌的生長(zhǎng)曲線。

1.4 Ralstonia Bcul-1對(duì)培養(yǎng)液中重金屬鉛的去除效率

在含Pb2+的培養(yǎng)液中加入新鮮RalstoniaBcull-1菌液(新鮮菌液∶培養(yǎng)液=1∶100)，在搖床中振蕩過(guò)夜培養(yǎng)(30℃，200 rpm，>16 h)。高速離心(25℃，10 000 rpm, 15 min)去除培養(yǎng)液中的菌體，保留上清液。用火焰原子吸收光譜儀(PERSEE，TAS-990，中國(guó))測(cè)定上清液中Pb2+含量。所有實(shí)驗(yàn)均獨(dú)立進(jìn)行，每個(gè)實(shí)驗(yàn)至少重復(fù)3次，數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(Mean±SD)表示。各個(gè)處理均以不加菌的培養(yǎng)液作為對(duì)照計(jì)算RalstoniaBcul-1菌體對(duì)培養(yǎng)液中Pb2+的去除效率。

表 1 用于鑒定重金屬抗性基因相對(duì)表達(dá)水平的引物

1.5 細(xì)菌總RNA分離和實(shí)時(shí)熒光定量PCR(qRT-PCR)分析

往酸性LB培養(yǎng)基(pH<6.50)中加入不同濃度的Pb2+和新鮮菌液(菌液:培養(yǎng)基=1∶100)，過(guò)夜培養(yǎng)后離心收集菌體，并及時(shí)提取菌體總RNA。采用TRIzolTMReagent(Invitrogen, Code No.:15596026, USA)從細(xì)菌中提取總RNA，使用HiScript?1st Strand cDNA Synthesis Kit(Vazyme Biotech, Co., Ltd#R111-01, 中國(guó))合成cDNA。

用PrimeScriptTMRT reagent Kit(Perfect Real Time)(Takara, Code No.: RR037A, Japan)在Applied Biosystems QuantStudio?3 Real-Time PCR System(Thermo Fisher Scientific, ABI QuantStudio 3, USA)進(jìn)行Quantitative Real-time PCR(qRT-PCR)相關(guān)操作。qRT-PCR反應(yīng)程序采用三步法：預(yù)變性95℃ 3 min；95℃ 10 s, 55℃ 30 s, 65℃ 15 s; 40 cycles。16S rRNA基因作為qRT-PCR實(shí)驗(yàn)的內(nèi)參基因(表1)。

1.6 細(xì)菌總蛋白質(zhì)提取和蛋白SDS-PAGE電泳

在室溫下，從含不同濃度Pb2+的LB液體培養(yǎng)基中，通過(guò)低溫離心(8 000 rpm, 10 min, 4℃)收集細(xì)菌菌體。12%丙烯酰胺凝膠SDS-PAGE(Sodium Dodecyl Sulfate Polyacrylamide Gel Electrophoresis)電泳對(duì)細(xì)菌總蛋白進(jìn)行分離和染色請(qǐng)參考黃家慶等[11]提供的實(shí)驗(yàn)方法。

1.7 細(xì)菌數(shù)據(jù)處理和圖表繪制

圖 1 Pb2+脅迫下Ralstonia Bcul-1(OD600nm)的生長(zhǎng)曲線

采用IBM SPSS 23統(tǒng)計(jì)軟件(Version 23, USA)或R軟件(Version 4.0.2, USA)進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。鉛含量差異分析采用單因素方差分析(One-way analysis of variance)，分析方法為Duncan’s test，P< 0.05(*)或者0.01(**)為顯著性水平。

2 結(jié)果分析

2.1 Pb2+脅迫下Ralstonia Bcul-1持續(xù)穩(wěn)定生長(zhǎng)

在5 mg·L-1和10 mg·L-1Pb2+脅迫下，實(shí)驗(yàn)組的RalstoniaBcul-1菌液濃度在30 h時(shí)達(dá)到最大值(5 mg·L-1OD600nm=1.45，10 mg·L-1OD600nm=1.20)(圖1)。但對(duì)照組的RalstoniaBcul-1菌液濃度在24 h時(shí)就已經(jīng)達(dá)到最大值(0 mg·L-1OD600nm=1.75)。在Pb2+脅迫下，RalstoniaBcul-1在生長(zhǎng)初期出現(xiàn)明顯的滯后期，在生長(zhǎng)30 h后菌液濃度均呈現(xiàn)持續(xù)下降的趨勢(shì)，說(shuō)明Pb2+對(duì)RalstoniaBcul-1的生長(zhǎng)具有抑制作用。但2個(gè)實(shí)驗(yàn)組(5 mg·L-1和10 mg·L-1Pb2+)的細(xì)菌生長(zhǎng)曲線總體形狀與對(duì)照組(0 mg·L-1Pb2+)生長(zhǎng)曲線相似，而且2個(gè)實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組的菌液濃度差異并不顯著(0 mg·L-1OD600nm= 0.13～1.75；5 mg·L-1OD600nm= 0.11～1.45；10 mg·L-1OD600nm= 0.11～1.20)。5 mg·L-1和10 mg·L-1Pb2+對(duì)RalstoniaBcul-1生長(zhǎng)并無(wú)顯著的抑制作用。RalstoniaBcul-1在含Pb2+的培養(yǎng)基持續(xù)生長(zhǎng)48 h后，菌液濃度仍保持較高的水平(0 mg·L-1OD600nm= 1.30；5 mg·L-1OD600nm= 1.12；10 mg·L-1OD600nm= 1.01)，并且2個(gè)實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組的菌液濃度差異進(jìn)一步減少。RalstoniaBcul-1菌株可以抵抗有毒Pb2+的脅迫，具備在重金屬鉛污染的土壤中生長(zhǎng)的能力。

圖 2 Ralstonia Bcul-1 對(duì)LB培養(yǎng)基中Pb2+的去除效率

2.2 Ralstonia Bcul-1對(duì)Pb2+有較強(qiáng)的吸附能力

在液體LB培養(yǎng)基加入濃度為2.5、5、10和15 mg·L-1的Pb2+(PbC4H6O4.3H2O)，按1∶100加入新鮮RalstoniaBcul-1菌液，過(guò)夜培養(yǎng)后測(cè)試RalstoniaBcul-1菌體對(duì)Pb2+的吸附能力。當(dāng)LB培養(yǎng)基中Pb2+濃度為2.5、5、10和15 mg·L-1時(shí)，RalstoniaBcul-1菌體對(duì)Pb2+的去除率分別為15.88%、22.14%、29.09%和8.22%(圖2)。除了15 mg·L-1Pb2+，RalstoniaBcul-1菌體對(duì)2.5、5和10 mg·L-1Pb2+均保持較高的去除效率，說(shuō)明RalstoniaBcul-1可以吸附有毒的Pb2+，具有吸附土壤重金屬鉛的能力，需要對(duì)RalstoniaBcul-1吸附Pb2+的機(jī)理作進(jìn)一步研究。

2.3 Ralstonia Bcul-1重金屬抗性基因響應(yīng)Pb2+的脅迫

通過(guò)測(cè)定部分重金屬抗性基因的表達(dá)水平檢測(cè)RalstoniaBcul-1對(duì)Pb2+脅迫的響應(yīng)，以0 mg·L-1Pb2+的重金屬抗性基因表達(dá)水平作為參照(圖3)。czcA受2.5 mg·L-1和5 mg·L-1Pb2+誘導(dǎo)，表達(dá)量上調(diào)至1.28和1.37倍，但受10 mg·L-1和15 mg·L-1Pb2+抑制，表達(dá)量下調(diào)至0.79和0.43。czcB顯著受2.5、5和10 mg·L-1Pb2+誘導(dǎo)，表達(dá)量上調(diào)至1.15、1.84和2.51倍，但受15 mg·L-1Pb2+抑制，表達(dá)量下調(diào)至0.58。ftsZ受2.5 mg·L-1和5 mg·L-1Pb2+輕微誘導(dǎo)，表達(dá)量上調(diào)1.15和1.08倍，但受10 mg·L-1和15 mg·L-1Pb2+抑制，表達(dá)量下調(diào)至0.85和0.41。mutS持續(xù)受2.5、5、10和15 mg·L-1Pb2+抑制，表達(dá)量下調(diào)至0.65、0.62、0.58和0.45，2.5～15 mg·L-1Pb2+均能抑制mutS的表達(dá)。低濃度Pb2+可以誘導(dǎo)czcA，czcB和ftsZ的表達(dá)，表達(dá)量上調(diào)至1.15～2.51倍，這些重金屬抗性基因的轉(zhuǎn)錄表達(dá)水平明顯增強(qiáng)；高濃度Pb2+雖然抑制czcA，czcB和ftsZ的表達(dá)，但表達(dá)量?jī)H下調(diào)至0.41～0.58倍，這些重金屬抗性基因仍然維持較高的表達(dá)水平。RalstoniaBcul-1部分重金屬抗性基因響應(yīng)Pb2+脅迫，對(duì)Pb2+具有較強(qiáng)的抵抗能力，使其可以生長(zhǎng)在含重金屬鉛的環(huán)境。

圖 3 不同Pb2+濃度脅迫下重金屬抗性基因的相對(duì)表達(dá)量

圖 4 Pb2+脅迫下Ralstonia Bcul-1的總蛋白譜

2.4 Ralstonia Bcul-1蛋白表達(dá)受Pb2+的抑制

采用SDS-PAGE凝膠電泳法分析RalstoniaBcul-1受Pb2+脅迫引起的蛋白質(zhì)表達(dá)圖譜變化。2.5、5、10和15 mg·L-1Pb2+均可使RalstoniaBcul-1的蛋白質(zhì)表達(dá)發(fā)生變化(圖4)。蛋白條帶的變化主要發(fā)生在分子質(zhì)量35～130 kDa的區(qū)域，一共有5條蛋白條帶被抑制表達(dá)(黑色三角形所示)，其表達(dá)量明顯減弱，甚至消失。RalstoniaBcul-1有些蛋白響應(yīng)Pb2+脅迫而改變其表達(dá)量，這些蛋白可能參與了對(duì)Pb2+的抵抗和吸附，從而增強(qiáng)RalstoniaBcul-1在重金屬鉛污染土壤的生存能力。此外，在2.5、5、10和15 mg·L-1Pb2+脅迫下，RalstoniaBcul-1的蛋白表達(dá)圖譜與對(duì)照組(0 mg·L-1Pb2+)保持相似的蛋白條帶，其蛋白表達(dá)具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性。

2.5 Ralstonia Bcul-1減少土壤懸浮物(包括泥漿)中重金屬鉛的含量

酸性菜園土壤(pH 5.32)的重金屬鉛總含量為94.37 mg·kg-1，土壤懸浮物(包括泥漿)的重金屬鉛含量為32.67 mg·kg-1，土壤沉淀物的重金屬鉛含量為61.70 mg·kg-1。根據(jù)“土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)GB15618-2018”，農(nóng)業(yè)酸性土壤中重金屬鉛的風(fēng)險(xiǎn)篩查閾值為100 mg·kg-1(土壤pH≤6.50)。本研究采用的酸性土壤鉛總含量為94.37 mg·kg-1，仍然屬于風(fēng)險(xiǎn)較高的重金屬鉛污染土壤。試驗(yàn)結(jié)果表明，在共培養(yǎng)的條件下，RalstoniaBcul-1可在重金屬鉛污染的酸性菜園土壤中持續(xù)生長(zhǎng)12 d。以未添加RalstoniaBcul-1菌體的土壤懸浮物總鉛含量作為對(duì)照，添加RalstoniaBcul-1菌體處理的土壤懸浮物總鉛含量出現(xiàn)了顯著的下降(**:P<0.01)(圖5)。在RalstoniaBcul-1生長(zhǎng)的第2、4、6、8和12 d，土壤懸浮物重金屬鉛的含量下降到了27.26、28.39、24.62、23.02和27.99 mg·kg-1，RalstoniaBcul-1菌體對(duì)土壤懸浮物重金屬鉛的去除效率分別達(dá)到12.71%，13.83%，22.74%，24.71%和14.01%(圖6)。其中，在RalstoniaBcul-1生長(zhǎng)的6 d和8 d，RalstoniaBcul-1菌體對(duì)酸性菜園土壤懸浮物重金屬鉛的吸附效率達(dá)到最大值。在沒(méi)有額外添加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的情況下，RalstoniaBcul-1菌株能在重金屬鉛污染的土壤持續(xù)生長(zhǎng)12 d，并且菌體對(duì)重金屬鉛保持較高的吸附能力，具備治理菜園酸性土壤重金屬鉛污染的潛力。

注：CPb：土壤沉淀物總鉛含量，RCPb：添加Ralstonia Bcul-1菌體處理的土壤沉淀物總鉛含量，TPb：土壤懸浮物總鉛含量，RTPb：添加Ralstonia Bcul-1菌體處理的土壤懸浮物總鉛含量。

圖 6 Ralstonia Bcul-1對(duì)蔬菜土壤鉛的吸附效率

3 討論和結(jié)論

重金屬鉛對(duì)土壤生長(zhǎng)的小麥和大白菜具有很強(qiáng)的毒性，不但影響農(nóng)作物的生長(zhǎng)和產(chǎn)量，還影響人們攝入蔬菜的安全性[13]。此外，重金屬鉛對(duì)土壤微生物也有毒性。治理土壤重金屬鉛污染具有重要的意義[14]，尤其對(duì)于日益酸化的耕地土壤[15]，選取經(jīng)濟(jì)有效的治理方法一直是研究的重點(diǎn)方向。

研究發(fā)現(xiàn)，RalstoniaBcul-1具有重金屬的廣譜抗性，對(duì)有毒的重金屬(鎘和鉻)有很高的耐受濃度和去除效率，更為重要的是，RalstoniaBcul-1可在營(yíng)養(yǎng)成分匱乏的菜園土壤持續(xù)生長(zhǎng)，是治理重金屬污染的優(yōu)良菌株[11]。細(xì)菌重金屬抗性基因在土壤細(xì)菌耐受重金屬時(shí)發(fā)揮著非常重要的作用。CzcCBA(czcA和czcB)、FtsZ和MutS重金屬抗性基因表達(dá)水平的上升和維持高水平的表達(dá)可以增加細(xì)菌對(duì)重金屬的耐受能力，使土壤細(xì)菌可以在重金屬含量較高的土壤中存活[16]。羅爾斯通菌(RalstoniaBcul-1)在低濃度Pb2+(<10 mg·L-1)脅迫下，czcA，czcB和ftsZ基因表達(dá)水平上升，即使在15 mg·L-1Pb2+濃度，czcA，czcB，ftsZ和mutS表達(dá)水平仍然維持在0.65、0.62、0.58和0.45，使得RalstoniaBcul-1可以在重金屬鉛含量為94.37 mg·kg-1的酸性土壤中存活，并吸附土壤的重金屬鉛。與PseudomonasputidaKT2440[17]、Pseudomonaskoreensis、Pantoeasp.、Escherichiacoli、Ralstoniametallidurans和Chryseobacterium sp.[18]類似，重金屬離子(Cd2+、Cu2+、Ni2+、Zn2+、Cr3+、Co2+和Mn2+)脅迫可增加RalstoniaBcul-1重金屬抗性基因的表達(dá)水平[11]。但通過(guò)維持czcA、czcB、ftsZ和mutS基因較高的表達(dá)水平，可以使RalstoniaBcul-1存活在重金屬污染(鎘 0.42 mg·kg-1，鋅 296.68 mg·kg-1，銅 179.95 mg·kg-1和鉛 87.35 mg·kg-1)的礦區(qū)周?chē)寥?，同時(shí)可以生長(zhǎng)在重金屬鉛含量為94.37 mg·kg-1酸性菜園土壤，并且對(duì)土壤懸浮物重金屬鉛的去除效率達(dá)到24.71%。RalstoniaBcul-1的重金屬抗性基因和抗性蛋白響應(yīng)Pb2+的脅迫，增強(qiáng)了RalstoniaBcul-1耐受重金屬鉛的能力，使其可存活在被高含量重金屬鉛污染的土壤。

此前的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，RalstoniaBcul-1菌體對(duì)重金屬離子Cd2+、Cu2+、Ni2+、Zn2+、Cr3+和Mn2+有很高的耐受能力和吸附效率，對(duì)有毒的重金屬離Sb3+，Ag+和Hg2+也具備一定的耐受能力[11]。此次研究結(jié)果得到，RalstoniaBcul-1對(duì)酸性土壤重金屬鉛有較高的耐受能力和去除效率。RalstoniaBcul-1從礦區(qū)附近被多種重金屬污染的土壤分離出來(lái)，其可以在重金屬污染的土壤中生存，尤其是被重金屬鎘和鉛污染的菜園土壤。耐受多種高濃度重金屬離子的脅迫，使得RalstoniaBcul-1可以在被重金屬鉛污染的酸性土壤生長(zhǎng)。在重金屬鉛總含量達(dá)到94.37 mg·kg-1的酸性菜園土壤，在不添加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的情況下，RalstoniaBcul-1可持續(xù)生長(zhǎng)12 d，并且在生長(zhǎng)的第6 d和第8 d，其對(duì)土壤懸浮物(重金屬鉛含量為32.67 mg·kg-1)重金屬鉛的去除效率高達(dá)22.74%和24.71%。在一定生長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)(6～8 d)，RalstoniaBcul-1對(duì)土壤重金屬鉛保持較高的吸附能力。福建省各地大部分土壤重金屬鉛含量18.60～96.80 mg·kg-1[12]，RalstoniaBcul-1對(duì)酸性土壤的重金屬鉛有較強(qiáng)的耐受能力和較高的吸附效率，可制備成治理土壤重金屬污染的優(yōu)秀菌劑，應(yīng)用于修復(fù)有毒重金屬鉛污染的酸性菜園土壤。