微生物对重金属的溶解 微生物对重金属的溶解主要是通过各种代谢活动直接或 间接地进行的。土壤微生物的代谢活动能产生多种低分 子量的有机酸,如甲酸、乙酸、丙酸和丁酸等。真菌产 生的有机酸大多为不挥发性酸,如柠檬酸、苹果酸、延 胡索酸、琥珀酸和乳酸等。这些低分子量有机酸可以溶 解重金属及含重金属的矿物,溶解出来的重金属以金属 有机酸络合物的形式存在。 土壤中重金属的溶解速度和数量,受到土壤类型、涌气一 状况及士壤湿度等因素的影响
微生物对重金属的溶解 ▪ 微生物对重金属的溶解主要是通过各种代谢活动直接或 间接地进行的。土壤微生物的代谢活动能产生多种低分 子量的有机酸，如甲酸、乙酸、丙酸和丁酸等。真菌产 生的有机酸大多为不挥发性酸，如柠檬酸、苹果酸、延 胡索酸、琥珀酸和乳酸等。这些低分子量有机酸可以溶 解重金属及含重金属的矿物，溶解出来的重金属以金属 -有机酸络合物的形式存在。 ▪ 土壤中重金属的溶解速度和数量，受到土壤类型、通气 状况及土壤湿度等因素的影响
微生物对重金属的氧化还原 土中的一些重金属元素可以多种价态存在们呈高价离子化 合物存在时溶解度较小,不易迁移,而以低价离子形态存在时溶 解度较大,易迁移。 微生物能氧化士壤中的多种金属元素,使这些重金属元素的活性 降低。如,某些自养细菌如硫-铁杆菌类能氧仳As(I)Cu(I Mo(Ⅳ)Fe(Ⅱ)等;假单胞杆菌能氧化As()Fe(Ⅱ)和Mn (Ⅱ)等。 微生物还能还原土壤中的多种重金属。如,在有H2存在时,解乳 酸褐色小球菌能还原As(V),Se(Ⅵ),Cu(Ⅱ),Mo(V) 等脱弧杆菌在厌氧条件下可将Fe(Ⅲ)还原为Fe(Ⅱ);某些 细菌和真菌如大肠杆菌和链孢霉菌能将亚硒酸还原为元素硒,青 霉菌能还原Cr(VD)为Cr ■硫还原细菌能引起汞的甲基化作用。在厌氧条件下的匙形梭菌和 好气条件下荧光假单胞菌、草分枝杆菌、大肠杆菌、产起肠杆菌 和巨大芽孢杆菌都能把Hg(Ⅱ)转化成甲基汞
微生物对重金属的氧化还原 ▪ 土壤中的一些重金属元素可以多种价态存在，它们呈高价离子化 合物存在时溶解度较小，不易迁移，而以低价离子形态存在时溶 解度较大，易迁移。 ▪ 微生物能氧化土壤中的多种金属元素，使这些重金属元素的活性 降低。如，某些自养细菌如硫-铁杆菌类能氧化As（Ⅲ）Cu（Ⅰ） Mo（Ⅳ）Fe（Ⅱ）等；假单胞杆菌能氧化As（） Fe（Ⅱ）和Mn （Ⅱ）等 。 ▪ 微生物还能还原土壤中的多种重金属。如，在有H2存在时，解乳 酸褐色小球菌能还原As（Ⅴ），Se（Ⅵ），Cu（Ⅱ），Mo（Ⅵ） 等；脱弧杆菌在厌氧条件下可将Fe（Ⅲ）还原为Fe（Ⅱ）；某些 细菌和真菌如大肠杆菌和链孢霉菌能将亚硒酸还原为元素硒；青 霉菌能还原Cr（Ⅵ）为Cr（Ⅲ）。 ▪ 硫还原细菌能引起汞的甲基化作用。在厌氧条件下的匙形梭菌和 好气条件下荧光假单胞菌、草分枝杆菌、大肠杆菌、产起肠杆菌 和巨大芽孢杆菌都能把Hg（Ⅱ）转化成甲基汞
微生物对重金属有机络合物的生物降解 重金属可与土壤有机质形成定的络合物,对 重金属在土壤中的化学行为产生深刻的影响。而一些 细菌和真菌能够降解这些络合物,使重金属以氢氧化 物或生物吸附的形式沉淀。如,从英国的麦塞河和 污水处理厂的污泥中分离出能降解EDTA重金属的 14个菌株,这些菌株包括嗜甲基细菌( Methylobacter ium) 嗜菌( Variovorax)、肠杆菌( Enterobact er)、金杆菌( Aureobacteriun)和芽孢杆菌(Baci川 us),它们能利用EDTA作为唯一的碳源,降解EDTA 重金属络合物,降解速度依次为 EDTA-Fe> EDTA-Cu EDTA-Co EDTA-NiEDTA-Cd
微生物对重金属-有机络合物的生物降解 重金属可与土壤有机质形成稳定的络合物，对 重金属在土壤中的化学行为产生深刻的影响。而一些 细菌和真菌能够降解这些络合物，使重金属以氢氧化 物或生物吸附的形式沉淀。如，从英国的麦塞河和一 个污水处理厂的污泥中分离出能降解EDTA-重金属的 14个菌株，这些菌株包括嗜甲基细菌（Methylobacter ium）、多嗜菌（Variovorax）、肠杆菌（Enterobact er）、金杆菌（Aureobacterium）和芽孢杆菌（Bacill us），它们能利用EDTA作为唯一的碳源，降解EDTA -重金属络合物，降解速度依次为： EDTA-Fe > EDTA-Cu>EDTA-Co > EDTA-Ni>EDTA-Cd
菌根真菌对重金属的生物有效性的影啊 菌根真菌与植物根系共生可促进植物对养分 的吸收和植物生长。菌根真菌也能借助有机酸的分 泌活化某些重金属离子,还能以其它形式如离子交 换、分泌有机配体、激素等间接作用影响植物对重 金属的吸收
菌根真菌对重金属的生物有效性的影响 菌根真菌与植物根系共生可促进植物对养分 的吸收和植物生长。菌根真菌也能借助有机酸的分 泌活化某些重金属离子，还能以其它形式如离子交 换、分泌有机配体、激素等间接作用影响植物对重 金属的吸收
Cu concentrations in shoots (ppm) Cu concen. i 9003 n solution(p NM 34 38 pm) 6 0 4.88.28.912.0 0.055911.810.814.3 0.28.913214.515.6 111.415816.317.3 3 13.815.918.522.0
Cu concentrations in shoots (ppm) 3 13.8 15.9 18.5 22.0 1 11.4 15.8 16.3 17.3 0.2 8.9 13.2 14.5 15.6 0.05 5.9 11.8 10.8 14.3 0 4.8 8.2 8.9 12.0 38 9003 6 NM 34 Cu concen. i n solution (p pm)