绿色木霉和草酸青霉对Hg2+、Zn2+、Cu2+和Pb2+的耐性和吸附特征

【目的】通过对已筛选出的耐较高浓度重金属的绿色木霉和草酸青霉菌株进行Hg2+、Zn2+、Cu2+和Pb2+耐受性和吸附性试验,为其应用于土壤修复提供科学参考。【方法】通过测定重金属离子对菌株的生长抑制率和半致死浓度(EC50)评价真菌重金属耐性;将一定质量的菌丝球添加到已知浓度的重金属离子溶液中,测试菌株对重金属的吸附速率和吸附量,并对吸附过程进行函数拟合,分析其重金属吸附特征。【结果】2株菌株生物量随重金属浓度增加而降低,其过程分2个阶段,在金属离子浓度较低(0200 mg·L-1)时,生物量下降不明显或略有上升,当重金属离子浓度大于某个临界值(400 mg·L-1左右)时,生物量下降迅速;Hg2+、Zn2+、Cu2+和Pb2+对菌株lys2015f1的EC50值分别是158.07、464.02、229.33和209.59 mg·L-1,对菌株lys2015f5的EC50值分别是580.47、572.88、231.85、2 284.01 mg·L-1,因此,菌株lys2015f1对重金属耐受程度为Zn2+>Cu2+>Pb2+>Hg2+,菌株lys2015f5对重金属耐受程度为Pb2+>Hg2+>Zn2+>Cu2+。菌株的吸附过程更加拟合准二级吸附动力学模型,由模型速率常数k2可知,2株菌株吸附重金属速率排序变化一致,均为Pb2+>Hg2+>Cu2+>Zn2+,菌株lys2015f1通过模型得到的理论Hg2+、Zn2+、Cu2+和Pb2+最大吸附量分别是37.12、14.63、16.62和107.31 mg·g-1,菌株lys2015f5理论最大吸附量47.12、16.50、25.78和201.22 mg·g-1;吸附的限速步骤是由化学反应控制的,在同等条件下,2株菌株对4种重金属吸附速率排序均为Hg2+>Cu2+>Zn2+>Pb2+。【结论】绿色木霉和草酸青霉菌株具有较高的重金属耐性和较好的吸附性,现有研究也表明其在生物防治、植物促生、土壤有机物降解等方面具有较好效果,因此2株菌株具有较好的重金属修复应用潜力。