德兴铜矿尾矿重金属污染对土壤中微生物多样性的影响.PDF

微生物学通报 MAY 20, 2012, 39(5): 624−637 Microbiology China © 2012 by Institute of Microbiology, CAS tongbao@ 研究报告 德兴铜矿尾矿重金属污染对土壤中 微生物多样性的影响 谢学辉 范凤霞 袁学武 朱文祥 刘娜 平婧 柳建设* (东华大学 环境科学与工程学院 上海 201620) 摘 要: 【目的】为更好地了解重金属污染与微生物多样性之间的相互作用关系, 以江西 德兴铜矿4 #尾砂库为研究对象, 采集野外实地样品共 16 件进行分析( 包括尾砂样品以及 周围农田和菜地土壤样品) 。【方法】一方面对样品中可培养异养细菌进行平板计数, 一 方面采用变性梯度凝胶电泳(Denaturing gradient gel electrophoresis, DGGE)对样品中可培 养和不可培养微生物分子生态多样性进行研究; 同时采用 PCA (Principle component analysis)方法分析样品理化性质、重金属及主要元素与可培养细菌数量及微生物多样性之 间的相互关系。【结果】元素分析结果表明该尾矿区样品受到不同程度重金属 Cu 、Cd 、 Zn 、Ni 、Pb 和Cr 的污染; 可培养异养细菌在尾砂样品中数量最少, 在菜地和农田土壤样 品中有明显增加; 多样性指数(Shannon-Weaver index H)计算结果发现H 最大值出现在距 离尾矿中等距离、重金属浓度在中等程度的样品中。PCA 分析结果表明可培养异养菌数 量与理化性质如有机碳、有机质、含水率等相关性较大, 重金属影响不明显; 而多样性指 数 H 除与上述理化性质相关性较大外, 还受到重金属 Ag 、Zn 、As 、Pb 、Ni 、Cr 等的影 响, 而在样品中含量普遍比较高的重金属如Cu 、Cd 等并不成为影响微生物多样性的主要 因素。【结论】从这些长期受重金属污染的野外实地样品来看, 以上结果说明不同重金属 浓度对微生物多样性的影响可能并不是实验室研究的简单的线性关系。 关键词: 重金属污染土壤, 可培养异养细菌, 微生物群落多样性, 变性梯度凝胶电泳 (DGGE), 主成分分析(PCA) 基金项目：国家自然科学基金项目(No. ; 上海市重点学科建设项目(No. B604); 国家环境保护纺织工业 污染防治工程技术项目 *通讯作者：Tel: 86-21 : liujianshe@, xiexuehui@ 收稿日期：2012-02-15; 接受日期：2012-02-22 谢学辉等 : 德兴铜矿尾矿重金属污染对土壤中微生物多样性的影响 625 Impact on microbial diversity of heavy metal pollution in soils near Dexing copper mine tailings XIE Xue-Hui FAN Feng-Xia YUAN Xue-Wu ZHU Wen-Xiang