Page 38 - 《广西植物》2024年第10期

１ ８ ４ ０ 广 西 植 物 ４４ 卷
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Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｐＨꎬ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅꎬ ｉｎｉｔｉａｌ Ｃｒ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎꎬ ａｄｓｏｒｂｅｎｔ ｄｏｓａｇｅꎬ ｔｉｍｅꎬ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｆａｃｔｏｒｓ ｏｎ ｔｈｅ
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ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｃａｐａｃｉｔｙ ｏｆ Ｃｒ ｗｅｒｅ ｅｘａｍｉｎｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｓｉｎｇｌｅ ｆａｃｔｏｒ ｔｅｓｔ ｍｅｔｈｏｄ ｕｓｉｎｇ ｉｎａｃｔｉｖａｔｅｄ Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｃｅｒｅｕｓ Ｊ０１ ｓｔｒａｉｎ ａｓ
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ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ａｄｓｏｒｂｅｎｔ ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅ ｔｈｅ ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ Ｃｒ ｂｙ ｅｎｄｏｐｈｙｔｉｃ ｂａｃｔｅｒｉｕｍ Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｃｅｒｅｕｓ Ｊ０１
ｆｒｏｍ Ｌｅｅｒｓｉａ ｈｅｘａｎｄｒａ Ｓｗａｒｔｚ. Ｔｈｅ ｋｉｎｅｔｉｃꎬ ｔｈｅｒｍｏｄｙｎａｍｉｃꎬ ａｎｄ ｉｓｏｔｈｅｒｍａｌ ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ. Ｉｎｆｒａｒｅｄ
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ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ ｗａｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｐｒｏｖｉｄｅ ａ ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｃｒ ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｅｒｅ ａｓ ｆｏｌｌｏｗｓ:
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(１) Ｉｎ ｔｈｅ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ５０ ｍＬꎬ ｉｎａｃｔｉｖａｔｅｄ Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｃｅｒｅｕｓ Ｊ０１ ｒｅａｃｈｅｄ ｔｈｅ ｂｅｓｔ ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｎ Ｃｒ
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ｗｈｅｎ ｐＨ ｖａｌｕｅ ｗａｓ ６ꎬ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｗａｓ ４０ ℃ꎬ ｉｎｉｔｉａｌ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｒ ｗａｓ １５０ ｍｇＬ ꎬ ａｄｓｏｒｂｅｎｔ ｄｏｓａｇｅ ｗａｓ ０.２ ｇ
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ａｎｄ ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｔｉｍｅ ｗａｓ １２ ｈ. Ｔｈｅ ｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｃａｐａｃｉｔｙ ｗａｓ ３４.３０ ｍｇｇ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｍｏｖａｌ ｒａｔｅ ｏｆ Ｃｒ ｗａｓ
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９１.６０％. (２) Ｔｈｅ Ｌａｎｇｍｕｉｒ ｉｓｏｔｈｅｒｍａｌ ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ ｃｏｕｌｄ ｂｅｔｔｅｒ ｓｉｍｕｌａｔｅ ｔｈｅ ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｒ ｂｙ ｉｎａｃｔｉｖａｔｅｄ
Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｃｅｒｅｕｓ Ｊ０１. Ｔｈｅ ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｗａｓ ｍｏｒｅ ｓｉｍｉｌａｒ ｔｏ ｍｏｎｏｌａｙｅｒ ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ. (３) Ｔｈｅ ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｋｉｎｅｔｉｃｓ
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ａｎａｌｙｓｉｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｏｆ ｉｎａｃｔｉｖａｔｅｄ Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｃｅｒｅｕｓ Ｊ０１ ｏｎ Ｃｒ ｗａｓ ｍｏｒｅ ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔ ｗｉｔｈ ｑｕａｓｉ￣ｓｅｃｏｎｄ￣ｏｒｄｅｒ
ｋｉｎｅｔｉｃ ｒａｔｅ ｅｑｕａｔｉｏｎ. (４) Ｔｈｅｒｍｏｄｙｎａｍｉｃ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ａｔ ４０ ℃ꎬ △Ｇꎬ △Ｈ ａｎｄ △Ｓ ｗｅｒｅ －２.６０９
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ｋＪｍｏｌ ꎬ ６１.７９２ ｋＪｍｏｌ ａｎｄ ２０６.１１ Ｊｍｏｌ ꎬ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ. Ｔｈｅ ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｗａｓ ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ ａｔ ４０ ℃. (５)
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Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｉｎｆｒａｒｅｄ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｏｆ ｉｎａｃｔｉｖａｔｅｄ Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｃｅｒｅｕｓ Ｊ０１ ｏｎ Ｃｒ ｃｏｕｌｄ ｂｅ
ａｔｔｒｉｂｕｔｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ａｍｉｎｏꎬ ｈｙｄｒｏｘｙｌ ａｎｄ ｃａｒｂｏｎｙｌ ｇｒｏｕｐｓ ｉｎ ｔｈｅ ｃｅｌｌ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ
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ｉｎａｃｔｉｖａｔｅｄ ｂａｃｔｅｒｉａ ｏｆ ｔｈｉｓ ｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｈａｓ ｓｔｒｏｎｇ ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｃａｐａｃｉｔｙ ｆｏｒ Ｃｒ ꎬ ａｎｄ ｈａｓ ｇｏｏｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｉｎ ｔｈｅ
ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｃｈｒｏｍｉｕｍ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ.
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Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｃｅｒｅｕｓꎬ ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎꎬ Ｃｒ ꎬ Ｌｅｅｒｓｉａ ｈｅｘａｎｄｒａꎬ ｅｎｄｏｐｈｙｔｉｃ ｂａｃｔｅｒｉｕｍ

重金属污染是世界上最受关注的环境问题之 等(２０１１)从皮革铬鞣、复鞣污泥等处分离纯化出丝
一ꎬ对环境和人类有着各种影响ꎮ 铬是对人体具有 孢酵母 ＴＰ、蜡样芽孢杆菌 ＸＢ、蜡样芽孢杆菌 ＭＹ 和

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致癌和致突变作用的典型重金属之一 ( Ｍｉｓｈｒａ ＆ 土曲霉 ＴＱ 等菌株ꎬ其吸附 Ｃｒ 的最大吸附量分别
Ｂｈａｒａｇａｖａꎬ ２０１６)ꎮ 为适应对废水排放要求越发苛 为 ２６.８、１９.３、１６.９、２１.４ ｍｇｇ ꎻ海洋解木糖赖氨酸
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刻的限制形势ꎬ许多技术被用来脱除废水中的铬ꎬ 芽孢杆菌 ( Ｌｙｓｉｎｉｂａｃｉｌｌｕｓ ｘｙｌａｎｉｌｙｔｉｃｕｓ ｓｐ. ＪＺ００８) 对
如微滤技术、吸附法、化学沉淀法、萃取法和电解法 Ｃｒ 的吸附量约为 ０.４ ｍｇｇ 湿菌体( 林梵宇等ꎬ
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(Ｆｕ ＆ Ｗａｎｇꎬ ２０１１)ꎮ 其中ꎬ吸附法性价比最高ꎬ而 ２０１８)ꎻ短乳杆菌( Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ ｂｒｅｖｉｓ) 对水溶液中
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传统吸附法存在着明显缺点ꎬ如化学药剂用量大、 Ｃｒ 的 最 大 吸 附 量 约 为 ３２ ｍｇ ｇ ( 代 启 虎 等ꎬ
成本高、需要后期进行脱水处理、金属去除不彻底 ２０１９)ꎻ米曲霉 ＡＳ３.９５１ 干菌体对 Ｃｒ 的吸附量为
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或者易产生二次污染等(Ｊｏｓｅｐｈ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１９)ꎮ 近年 ６.６６ ｍｇｇ (吴俊贤ꎬ２０１７)ꎮ 现有报道的 Ｃｒ 微生
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来ꎬ微生物吸附法因具有成本低廉、易于处理、可获 物吸附剂存在种类较少、吸附量较低、吸附速率慢
得性广泛、资源丰富和与金属结合能力强等优点而 等问题ꎮ 因此ꎬ亟需寻找新的高效吸附 Ｃｒ 的微生
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受到了人们的重视(Ｖｅｎｄｒｕｓｃｏｌｏ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１７ꎻ Ｗｅｉ ｅｔ
物ꎬ以补充和完善微生物法修复铬污染的菌源ꎮ
ａｌ.ꎬ ２０１８)ꎮ 应用的微生物包括微藻( Ｄａｎｅｓｈｖａｒ ｅｔ 重金属超积累植物 ( ｈｙｐｅｒａｃｃｕｍｕｌａｔｏｒ) ( 陈一
ａｌ.ꎬ ２０１９ꎻ Ｐｒａｄｈａｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１９)、真菌( ｄｅ Ｒｏｓｓｉ ｅｔ 萍ꎬ２００８)是一类能超量吸收重金属且使其富集的
ａｌ.ꎬ ２０１８ꎻ Ｓｈｉ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１９) 和 细 菌 ( Ｍａ ｅｔ ａｌ.ꎬ
特殊植物ꎬ如东南景天( 杨肖娥等ꎬ２００２ꎻ 何冰等ꎬ
２０１８)ꎮ 铬的形态主要表现为三价铬(Ｃｒ ) 和六价 ２０１４)、 堇 叶 碎 米 荠 ( 郭 松 明 等ꎬ ２０２２)、 Ｎｏｐａｌｅａ
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铬[Ｃｒ(Ⅵ)]ꎮ 与 Ｃｒ(Ⅵ)相比ꎬ尽管 Ｃｒ 毒性较弱ꎬ ｃｏｃｈｅｎｉｌｌｉｆｅｒａ( Ａｄｋｉ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１３)、野薄荷( 高洁等ꎬ
但 Ｃｒ 所造成的伤害同样不可忽视ꎬ若吸入的氧化 ２０１２)等ꎬ在重金属污染修复中的应用日益广泛ꎮ
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铬浓度为 ０.０１２~ ０.０３３ ｍｇｍ 时ꎬ可诱发鼻出血、 近年来ꎬ为了弥补植物修复易受生长周期、地理环
鼻黏膜萎缩和鼻中隔穿孔ꎬ甚至严重时会引起肺癌 境等影响的不足ꎬ植物内生菌的应用开始得到研究
(钟雅洁等ꎬ２００７ꎻ 霍小平和刘存海ꎬ２００９)ꎮ 目前ꎬ 者的重视ꎮ 植物内生菌是指一类在其部分或全部
在铬污染微生物修复领域ꎬ大多数研究集中在 Ｃｒ 生活史中存活于健康植物组织内部ꎬ并且不使宿主
(Ⅵ)的吸附或还原ꎬ对 Ｃｒ 的去除研究不多ꎮ 李欣 植物 表 现 出 明 显 感 染 症 状 的 微 生 物 ( Ｗｉｌｓｏｎꎬ
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