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磷矿粉对污染土壤中重金属铅原位固定修复过程中,因磷矿粉的品位比较低和溶解性低,使土壤溶液中磷酸盐的浓度很低,使其对铅的固定效果不好。溶磷菌能够将难溶性的无机磷转化为可溶性的磷,增加土壤中水溶性磷的含量,从而可能提高磷矿粉对土壤中铅的固定效果。因此,本研究首先筛选高效溶解磷矿粉的细菌,并测定其代谢产物中的有机酸种类和含量,探明其溶解磷矿粉的机理;进一步通过体外培养实验、土壤培育实验和盆栽实验,探讨高效溶磷菌在将磷矿粉中难溶性的磷转化为可溶性的磷的同时,可否促进土壤中的铅的固定,并初步揭示其作用机理。本论文取得的主要研究成果如下:(1)菠萝泛菌HCR2(Pantoea ananatis)和苏云金芽孢杆菌GL-1(Bacillus thuringiensis)能高效地溶解磷矿粉,在以磷矿粉作为唯一磷源的NBRIP液体培养基中培养7天后,水溶性磷含量分别高达85.54和97.51 mg·L-1,溶磷率分别为35.21%和40.24%。苏云金芽孢杆菌GL-1和菠萝泛菌HCR2主要通过酸化和分泌葡萄糖酸、α-酮戊二酸和柠檬酸来溶解磷矿粉。(2)在以磷矿粉作为唯一磷源的NBRIP液体培养基加入硝酸铅溶液中,接种菠萝泛菌HCR2或苏云金芽孢杆菌GL-1后,磷矿粉被溶解,同时培养基中铅离子的浓度显著降低。对离心后的反应产物进行扫描电镜分析,磷矿粉的表面变得更加光滑,颗粒变小,其表面粘附了一些细小颗粒物,以及在磷矿粉颗粒间隙检测到许多长方形方块生成;进一步对这些物质进行能谱分析,发现颗粒物和长方形产物均含有较高的Pb,说明培养基中的Pb2+被磷矿粉吸附、且形成了新的沉淀物。(3)在一种灭菌的酸性多金属污染土壤中施加磷矿粉,同时接种菠萝泛菌HCR2或苏云金芽孢杆菌GL-1进行培育。结果发现,施加磷矿粉和接种溶磷菌均显著影响土壤的pH值、有效态铅含量和有效磷含量。土壤的pH值和有效磷含量随着磷矿粉的用量增加而增加,且在接种菠萝泛菌HCR2或苏云金芽孢杆菌GL-1的情况下,土壤的pH值和有效磷含量的增加更为显著;土壤中有效态铅含量则随着磷矿粉的用量增加而降低,且在接种菠萝泛菌HCR2或苏云金芽孢杆菌GL-1的情况下,土壤的有效态铅含量降低更为显著。(4)盆栽实验表明,施加磷矿粉和接种菠萝泛菌HCR2和苏云金芽孢杆菌GL-1可以显著地促进菜心(Lactuca sativa L.)和油麦菜(Brassica campestris L.)的生长,提高植物的生物量。与对照土壤相比,施加磷矿粉和接种溶磷菌的处理均可以显著降低土壤的有效态铅含量(4.40%-69.05%)、菜心地上部铅含量(9.34%-45.06%)和油麦菜的地上部铅含量(12.37%-88.32%)。