摘要：目前，随着我国的工业化，环境中As污染愈来愈严重。砷(As)是一种有剧毒的类金属。污染土壤中较高浓度的As会对植物产生毒害效应，危害其生长发育，并降低农作物产量和品质。砷在土壤中最常见的形态是无机砷As(III)和As(V)。虽然As对人来说具有很大的毒性，但是一些微生物能够抵抗很高浓度的As，甚至还能利用其作为能源物质进行生长。实验中发现，在厌氧条件下，适宜浓度的硝酸盐对微生物转化三价砷为五价砷有一定的促进作用，因此分离筛选在缺氧条件下能够高效氧化砷的功能菌具有重要意义。
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key words 1
引言 1
1文献综述 2
1.1砷的性质、来源与危害 2
1.1.1砷的性质 2
1.1.2砷的来源 2
1.1.3砷的危害 2
1.2 砷的形态、毒性及迁移性 2
1.2.1砷的形态 2
1.2.2砷的毒性 3
1.2.3砷的迁移性 3
1.3 微生物的解毒机制 3
1.3.1 As(III)氧化菌的相关报道 3
1.3.2微生物砷抗性机理 3
2汕头土壤理化性质的研究 4
2.1材料与方法 4
2.1.1研究材料 4
2.1.2 研究方法 4
2.3 讨论 4
3不同浓度的硝酸盐对淹水土壤中砷形态的影响研究 5
3.1材料与方法 5
3.1.1材料 5
3.1.2研究方法 5
3.2 测定仪器 5
3.3 数据与结果 5
3.4 讨论 8
4厌氧As(III)氧化菌的分离筛选及其氧化特性研究 9
4.1 材料与方法 9
4.1.1 培养基与试剂 9
4.1.2 样品来源 9
4.1.3 As(III)氧化菌的分离和筛选 9
4.2 菌株的培养特征及生理生化鉴定 9
4.3 As(III)氧化菌16s RNA基
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因扩增和测序 9
4.3.1细菌总DNA的抽提 9
4.3.2 16s RNA基因扩增 9
4.3.3 PCR产物的T/A克隆 10
4.3.4 E.coli DH5α感受态细胞的制备与酶连产物的转化 10
4.3.5 16s RNA基因序列测定 10
4.4结果与分析 10
4.4.1 砷污染的水稻土壤中As(III)氧化菌株的分离 10
5总结 10
符号与缩略语说明 11
致谢 11
参考文献 11
附录1 13
三价砷氧化菌的分离、鉴定与特性研究
引言
引言
研究目的及意义
砷(As)是一种有剧毒的类金属。目前，随着我国工业化的快速发展，环境中As污染愈来愈严重。污染土壤中较高浓度的As会对植物产生毒害效应，危害其生长发育，并降低农作物产量和品质。由于水稻的种植方式以及其对As(III)的高效吸收，通常会比其他粮食作物富集更高含量的砷。稻米已经成为水稻生产和消费地区，特别是东南亚，最为主要的砷的食物暴露途径。
砷在土壤中以诸多形态出现，常见的是无机砷As(III)和As(V)。在淹水水稻土中无机砷主要是以As(III)形态存在，好氧条件下主要是以As(V)形态存在。淹水水稻土是处于厌氧环境的，因此，分离筛选在厌氧条件下能够高效氧化砷的功能菌具有重要意义，为根际微生物对As的迁移转化研究提供有力的材料，也可以进一步研究功能菌对水稻吸收砷的影响，从而为寻找有效调控水稻根际砷的方法提供一定的理论基础。
研究内容
(1) 汕头土壤的理化性状；
(2)在厌氧的汕头土壤中添加不同浓度的硝酸盐，定时取孔隙水观察硝酸盐对土壤微生物砷氧化的影响；
（3）在厌氧条件下，从As污染的汕头水稻土壤中分离筛选出具有将As(III)氧化为As(V)特性的功能菌株；并做相关鉴定。
技术路线
因国外曾报道过在污染水稻土壤溶液中，微生物砷氧化的过程中伴随着硝酸盐还原的发生（E. Danielle Rhine，2006），遂大胆猜想，硝酸盐对淹水土壤微生物砷氧化是否具有一定的影响。因此，首先对全国各地的砷污染水稻土壤进行理化性状研究，最终确定使用汕头污染水稻土（生物活性高，硝酸盐含量较低）作为土壤淹水实验的研究材料；之后制造厌氧环境，淹水两周后（确保五价砷基本还原为As(III)）往土壤中添加不同浓度的硝酸盐，定时取孔隙水观察其中砷形态、硝态氮、Fe、Mn、Ph、Eh的变化，进行结果分析，并在此实验结束之后取用淹水土壤进行厌氧砷氧化菌的分离和鉴定。
1.文献综述
1.1 砷的性质、来源与危害
1.1.1砷的性质
砷(As)，位于元素周期表的第Ⅴ主族，原子序数为33，原子量为74.92，单质砷的熔点是808℃，沸点603℃，是广泛分布于自然界的非金属元素，但性质与重金属元素非常相似。在采矿过程中释放出来，形成复合污染。
砷在地壳中含量丰度在所有地球元素中处于第20位，在海水中的丰度处于第14位，在人体中的丰度处于12位。
1.1.2砷的来源
砷的自然来源主要是矿石中伴生的砷，目前已知有200多种含砷矿物，自然来源是影响全球砷循环的主要驱动力，它直接决定了土壤、水、大气和生物体的砷的含量和分布。砷的人为来源即为人类生产和生活中直接或间接排放的砷，采矿，含砷农药的使用以及利用高砷含量的地下水进行农业浇灌等均在很大程度上造成部分地区土壤中砷含量超标。
1.1.3砷的危害
亚洲是砷污染严重的地区，亚洲人主要以水稻为主要的食物来源，但水稻由于其淹水的种植方式，土壤中砷的有效性较高，水稻中常常含有高含量的砷，所以水稻已经成为最主要的砷的食物暴露途径。在人体内，As(III)能与酶类的巯基(SH)相结合，抑制酶活性，导致糖代谢紊乱，血液和组织中的丙酮含量增高和神经末梢功能紊乱，产生急性或慢性中毒症状；As(V)的性质与磷酸根相似，在机体内充当磷酸集团的类似物而紊乱机体的代谢(顾兴平, 1999)。除此之外，As对动物和微生物也有毒害作用，As在生物体内有积累效应，鱼类肠或腮能够吸收As，海洋甲壳类动物和软体动物比鱼类更能积累As(Wright, 2007)。
1.2 砷的形态、毒性及迁移性
1.2.1砷的形态
环境中存在着各种形态的无机砷和有机砷。自然界中的砷按价态分为四种，－Ⅲ、0、Ⅲ、Ⅴ价自然界中的无机砷主要包括砷化氢，亚砷酸（盐），砷酸（盐）等。有机砷主要以单甲基砷酸（盐），二甲基砷酸（盐）最为常见。

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