全 文 ：　　收稿日期:2005-04-28
　　基金项目:云南省自然科学基金面上项目“根分泌物及其根际微生物对小麦吸收重金属的影响”(2001C003Q)
　　作者简介:施晓东 , 曲靖师范学院化学与生命科学系副教授 , 硕士 ,主要从事污染生态学研究.
微生物对 草和白茅积累土壤重金属的影响
施 晓 东1 , 2 , 常 学 秀1 , 彭 　丽1 , 王焕 校1 , 刘 开 全2 , 刘 春芳2
(1.云南大学 生命科学学院 , 云南 昆明　650091;2.曲靖师范学院 化学与生命科学系 ,云南 曲靖　655011)
　　摘　要:利用从重金属污染土壤中筛选的两个微生物种群(芽孢杆菌属 Bacillus)、真菌(头孢霉属 Cepha-
losporium)制成液体培养菌 ,分别添加到种植白茅和 草的污染土壤中 ,经与对照比较 , 在两种微生物菌液的
调控下 ,白茅和 草对不同重金属的积累有不同程度的改变.
关键词:微生物;重金属;白茅; 草
中图分类号:Q938.1+3　　文献标识码:A　　文章编号:1009-8879(2005)03-0004-04
前　言
利用微生物分解环境中的有机污染物是环境
污染生物治理的最有效方法[ 1 ～ 4] ,但无机污染物 、
特别是土壤重金属污染物仅利用微生物很难从土
壤中根除.已发表的文献中有很多都是关于土壤
微生物直接吸附 、吸收 、分泌物结合重金属或改变
土壤理化环境等间接的方式来影响重金属的活
动[ 5 ～ 7] .利用超积累植物修复土壤重金属污染是
一种很好的方法[ 8] ,但实际中受到超积累植物种
类少 ,生物量小的限制.我们从试验土壤筛选细菌
(芽孢杆菌属 Bacillus)、真菌(头孢霉属 Cephalos-
porium),通过液体培养制成菌液作为微生物调控
剂与污染土壤上生长的生物量大的植物结合来治
理重金属污染土壤.探索微生物与生物量大的普
通植物相结合治理土壤重金属污染的新方法.
1　材料和方法
1.1　材料
植物试验材料为白茅和 草种子(采至云南
省会泽铅锌矿污染区);调控菌从污染土壤分离;
实验土壤为会泽铅锌矿污染区土壤.
1.2　方法
植株成熟期在矿渣堆附近撂荒地均匀布置三
个采样点 ,每个点取 3个 2×2m样方 ,采集污染土
壤 ,充分混合均匀 ,过 2mm 筛后用于温室盆栽调
控试验.将采回的土样进行常规理化分析;同时采
集植物根际土装入无菌纸袋 ,立即带回实验室 ,置
于 0 ～ 4℃保存 ,用于分离土壤微生物.
重金属测定方法;样品中Cd ,Zn ,Pb浓度用原
子吸收测定[ 9] ;土壤细菌 、真菌采用常规土壤微生
物分离 、鉴定技术分析 , 并采用稀释平板记数
法[ 10] .
微生物调控液的制备:选出在污染区土壤中
占优的细菌(芽孢杆菌属 Bacillus)和真菌(头孢霉
属 Cephalosporium),各一株 ,分别接种在各自的液
体纯培养基(细菌用牛肉膏蛋白冻培养基;真菌用
查氏合成培养基)中 ,25℃摇瓶培养.一定时间后
(细菌培养 21H ,真菌培养 6d)作为土壤盆栽调控
剂(作稀释平板计数).
微生物调控培养:将污染土样用 4%福尔马
林熏蒸消毒.两周后 ,待福尔马林散尽 ,取 10cm×
15cm的塑料花盆 ,分别装入上述土壤 1kg ,同时将
装土壤的花盆分为五组 ,第一组每盆一次性加入
细菌培养液 100ml(2×109 个 ml);第二组一次性
加入真菌培养液 100ml(6.6×106 个 ml);第三组
每盆加无菌的细菌培养液 100ml;第四组每盆加
无菌的真菌培养液 100ml;第五组每盆加蒸馏水
100ml作空白对照;白茅和 草种子 25±1℃暗中
萌发 24h ,待种子露白后 ,将两种种子分别均匀播
种在上述花盆中.每组每种植物三个平行.移入温
室大棚培养 ,浇蒸馏水保持土壤水分.待种子出到
2 ～ 4cm 高时进行间苗 ,白茅每盆保留生长健壮均
匀的小苗 15株 , 草每盆保留健壮的小苗 20株.
·4·
第 24 卷　第 3 期
2005年 5 月 　 　 　　　　　　
曲　靖　师　范　学　院　学　报
JOURNAL OF QUJING TEACHERS COLLEGE
　　 　 　　　　　Vol.24　No.3
May 2005
种植三个月 ,当植物生物量达最大时开始采收.
2　结果与分析
2.1　加入细菌和真菌对白茅和 草积累 Cd ,Zn ,
Pb的影响
由图 1 ～ 图 3 可见 , 就白茅而言 ,与空白对
比 ,土壤加入培养基 , 除 Cd 显著增高外(P >
0.05), Zn , Pb 减少 ,但不显著.扣除培养基地影
响 ,土壤中加入细菌 、真菌 ,Cd ,Zn , Pb积累没有显
著变化.但加细菌 ,积累的 Cd ,Pb高于加真菌积累
的Cd ,Pb ,(P>0.05).Zn没有显著差异.
图 1　微生物调控植物积累 Cd　单位:ug g
　
图 2　微生物调控植物积累Zn　单位:ug g
　
就 草而言 ,与空白对比 ,加培养基 ,积累的
Cd ,Zn ,Pb减少 ,但不显著.扣除培养基的影响 ,加
真菌 , Cd , Zn , Pb 积累没有显著变化;加细菌 ,除
Cd增加不显著外 ,Zn ,Pb有显著提高 ,(P>0.05).
加细菌 ,积累的 Cd ,Zn ,Pb 显著高于加真菌(P>
图 3　微生物调控植物积累 Pb　单位:ug g
　
0.05).
2.2　加入细菌和真菌对白茅和 草土壤 Cd ,Zn ,
Pb的影响
由图 4 ～图 6可见 ,土壤有效态 Cd在 23.5 ～
24.5mg kg 范围.白茅试验土壤加入培养基后 , Cd
有效态显著高于空白(P>0.05).扣除培养基地影
响 ,加细菌 ,显著降低(P>0.05).加真菌 ,没有显
著变化.
图 4　微生物调控土壤有效态 Cd　单位:ug g
　
草试验土壤加入培养基后 ,Cd有效态与空
白没有显著差异.扣除培养基地影响 ,加入细菌没
有显著差异.但显著低于空白与加入真菌.加真
菌 ,显著高于加培养液(P>0.05).
土壤 Zn有效态在 2600 ～ 2550mg kg.各处理
之间没有显著差别.
土壤 Pb有效态在 1200 ～ 1100mg kg.各处理
之间没有显著差别.
·5·
施晓东 , 常学秀 ,彭　丽 , 等:微生物对 草和白茅积累土壤重金属的影响
图 5　微生物调控下土壤有效态Zn　单位:ug g
　
图 6　微生物调控土壤有效态 Pb　单位:ug g
　
2.3　加入细菌和真菌白茅和 草对Cd ,Zn ,Pb污
染净化率的影响
由图 7 ～ 图 9可见 ,土壤加细菌 ,白茅对 Cd
污染的净化率为 0.1437253%;对 Zn 污染的净化
率为 0.0899343%;对 Pb 污染的净化率的为
0.0028131%.
图 7　微生物调控植物对 Cd 的净化率(%)
图 8　微生物调控下植物对 Zn 的净化率(%)
　
图 9　微生物调控植物对 Pb 净化率(%)
　
土壤加真菌 , 白茅对 Cd 污染的净化率
(0.1119656%)与加入培养基无显著差别;对 Zn
污染的净化率为 0.115673%;对 Pb污染的净化率
0.0022417%.
土壤加细菌 , 草对 Cd 污染的净化率
0.07333%;对 Zn污染的净化率为 0.099964%;对
Pb污染的净化率为 0.005642%.
土壤加真菌 , 草对 Cd 污染的净化率
(0.034445%);对 Zn 污 染 的 净 化 率 的 为
0.0825826%;对Pb污染的净化率为0.0024020%.
3　讨论与结论
重金属污染土壤后 ,对土壤微生物产生毒害 ,
不能适应的种类和个体死亡 ,少量适应的种类大
量增值可能形成优势种群 ,使土壤中微生物不仅
数量而且种群组成发生改变[ 11 ～ 12] .这些微生物与
植物和重金属污染等土壤环境形成一个全新的 ,
完全不同清洁土壤的微生态系统.在这个系统中 ,
·6·
第 3 期　　　 　 　　　　　　　　　　　　曲 靖 师 范 学 院 学 报　　　　　　　　　　　　　　　　第 24 卷
微生物可直接吸附 、吸收 、分泌物结合或通过调节
植物根际分泌 、吸收 、改变土壤理化环境等间接的
方式来影响重金属的活动[ 8] .从而影响植物对重
金属的吸收和积累.通过研究得到除细菌促进
草对 Zn ,Pb的积累(P>0.05)外;其它均无显著影
响 ,用微生物调控植物对Cd ,Zn ,Pb污染的治理还
需进一步研究.
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The Effect of Miroorganism on Imperata cylindrica and
Scrirpus triqueter Taking in Heavy Metal
Shi Xiaodong
1 , 2 ,Chang Xuexiu1 ,Peng Li1 ,Wang Huanxiao1 , Liu Kaiquan2 , Liu Chunfang2
(1.Life Science Department , Yunnan University ,Kunming Yunnan 650091;
2.Chemistry and Biology Department , Qujing Normal University , Qujing Yunnan 655011 , China)
Abstract:Using Bacillus ,Cephalosorium from polluted soil to making liquid , then put on polluted soil of plant-
ing Imperata cylindrica Scrirpus triqueter.Compare With reference table ,The Effect of Miroorganism on Imperata
cylindrica and Scrirpus triqueter Taking in Heavy Metal.
Key words:microoganism;Heavy metal;Imperata cylindrica;Scrirpus triqueter
[ 责任编辑:李国发]
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施晓东 , 常学秀 ,彭　丽 , 等:微生物对 草和白茅积累土壤重金属的影响