原位微区同步辐射X射线荧光和近边吸收谱研究铅耐受细菌吸附鄄转化.PDF

第44卷 分析化学 (FENXI HUAXUE)摇 研究报告 第9期 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 2016年9月 ChineseJournal of Analytical Chemistry 1372~1377 DOI:10.11895/j.issn.0253鄄3820.160080 原位微区同步辐射X射线荧光和近边吸收谱研究 铅耐受细菌吸附鄄转化铅机理 1,2 *1,2 曾远 摇 罗立强 1 2 (国家地质实验测试中心,北京 100037)摇 摇 (中国地质大学(北京),北京 100083) 摘摇 要摇 为了从微观水平研究细菌生物吸附及转化铅机理,利用原位微区同步辐射X射线荧光(滋鄄SRXRF) 及X射线吸收近边结构谱(XANES)研究云南兰坪铅锌矿区农田土壤样品中筛选的铅耐受性细菌吸附铅的分 布特征及铅形态转化规律。 土壤中具有铅耐受性的菌株主要为Arthrobacter sp.属(节杆菌属),采用滋鄄SRXRF 对其吸附铅的含量进行快速简单直接分析,部分细菌吸附铅的含量高达5925 滋g/ g, 富集系数达14.8。 XANES结果表明, 细菌吸附 Pb 后存在形态为 PbS、(C H COO) Pb 和 Pb (PO ) Cl 分别占58.0%, 17 35 2 5 4 3 22.2%和19.8%,与培养基本身以有机态为主的Pb形态有明显差异,表明培养基中铅被细菌吸附后有向硫 化物转化的趋势,这为研究重金属生物有效性的影响因素提供了实验参考。 关键词摇 同步辐射X射线荧光;X射线近边吸收结构谱;铅锌矿;铅耐受细菌;铅;形态 1摇 引摇 言 [1] Pb是铅锌矿区土壤中毒性最大的重金属,直接危害生长在该土壤中的植物 。 在微生物作用下, 2+ [2] Pb 在土壤和植物根际环境中发生吸收鄄解吸、获取鄄排泄、氧化鄄还原等过程 。 在微生物细胞表面也进 [3] 行生物吸附、生物过滤、生物转化、生物螯合、生物矿化、生物累积等过程 。 伴随这些反应,植物根际 环境中的Pb含量和存在形态发生改变,直接或间接影响Pb 的生物有效性和毒性,对生长在该环境中 [4] [5] 的植物吸收Pb有着重要的影响作用 。 例如,解磷细菌能降低Pb有效态26% ~36% ;抗性芽孢杆 [6] [7] 菌降低铅可交换态35% 。 相反,某种抗性菌株也可增加土壤中Pb有效态67% ~93% ;接种特性 [8]