重金属胁迫培养对2种细菌生长曲线的影响

重金属胁迫培养对2种细菌生长曲线的影响

李淑英，苏亚丽，周元清，史云东，别金蓉

（玉溪师范学院资源环境学院，云南玉溪653100）

摘要［目的］研究重金属胁迫培养对2种细菌生长曲线的影响。［方法］以大肠杆菌和枯草芽孢杆菌2种典型细菌为试验材料，采用传

2+2+2+2+6+

，5Cu、Hg、Pb、Cd、Cr，2，统培养方法选择种重金属离子在不同浓度下对其进行胁迫培养通过测定种细菌的生长曲线研究外

2+2+

2。［］Hg、Cd2种细菌的增殖在高浓度时受到抑制，G+比G－更为敏感；当重金属结果毒性较强，源性重金属对种细菌生长的影响

5种重金属的对2种细菌的毒性顺序为Hg2+＞Cd2+＞Cu2+＞Cr6+≈Pb2+。［浓度＞50mg/L后，结论］该研究结果为进一步研究重金属

对环境及生态系统的影响奠定基础。

关键词重金属；大肠杆菌；枯草芽孢杆菌；生长曲线；胁迫中图分类号X172文献标识码A文章编号0517－6611（2011）01－00443－04EffectsofHeavyMetalStressontheGrowthCurvesofTwoKindsofBacteriaLIShu-yingetal（CollegeofResourcesandEnvironment，YuxiNormalUniversity，Yuxi，Yunnan653100）

Abstract［Objective］TheaimwastostudyontheeffectsofheavymetalstressonthegrowthcurvesofEscherichiacoliandBacillussubtili．［Method］Usingtraditionalculturemethod，EscherichiacoliandBacillussubtiliwereculturedunderheavymetalstressincludingCu2+，Hg2+，Pb2+，Cd2+andCr6+indifferentconcentrations．Thenthegrowthcurvesofthebacteriaweredeterminedtoinvestigatetheeffectsofexogenous

Result］Theproliferationofthetwobacteriawasinhibitedathighconcentrationsofheavymetalsonthegrowthofthetwokindsofbacteria．［

2+2++

HgandCdrespectively，andGismoresensitivetothemthanG－；whentheheavymetalconcentrationwas＞50mg/L，thetoxicityofthefivekindsofheavymetalsonthetwobacteriawasHg2+＞Cd2+＞Cu2+＞Cr6+≈Pb2+．［Conclusion］Theresearchwillprovideabasistoexploretheeffectsofheavymetalonenvironmentandecologicalsystem．

KeywordsHeavymetal；Escherichiacoli；Bacillussubtili；Growthcurve；Stress

重金属对环境及生态系统有长期的毒性而且容易在生通常情况下，受重金属胁物体内积累形成一系列毒害效应，

迫后微生物会产生2个明显效应：①不适应生长的微生物数量会减少或绝灭；②适应生长的微生物数量会增加或积累

［1－2］

1．31．3．1

方案设计

扩大培养。将活化后的斜面菌种用5ml无菌水洗脱

于装有200mlLB液体培养基的锥形瓶中，置于摇床（180r/min）上恒温（35℃）预培养24h。1．3．2

胁迫培养。配制LB液体培养基，分别添加PbCl2

（A．R），CdCl2（A．R），K2Cr2O7（A．R），HgI2（A．R），CuSO4

2+

（A．R），Cd2+、Cr6+、Hg2+、Cu2+浓度梯度为5、10、15、使Pb、

。一般情况下，重金属不能被微生物降解并且对它们

［3－4］

具有毒害作用，但微生物对重金属又有一定的抗性和解毒作可以吸附和转化重金属用，

。在重金属的选择作用下，

［5］

微生物不断增强自己的耐性、抗性、有高度的选择性产生作用

［6－7］

。从20、30、40、50、80和100mg/L（以纯Pb2+、Cd2+、Cr6+、Cu2+和Hg2+计），另以不含任何重金属离子的LB液体培养基作对照，将预培养的菌液按10%的接种量分别接种于上述培养基置于摇床（180r/min）上恒温（35℃）摇瓶培养。中，1．3．3

生长曲线测定。培养过程中每隔2h用紫外光栅分

光光度计，于600nm波长测其光密度，绘制不同微生物在不同浓度重金属胁迫后的生长曲线。22．1响

结果与分析

Hg2+胁迫对大肠杆菌、枯草芽孢杆菌生长曲线的影Hg2+浓度为5～30mg/L时在短时间内对由图1可知，

环境中重金属的加入，对微生物种类、活性目前的研究来看，

，重金属会影响细菌、真菌、放线菌等微生物的

生长数量，在低浓度下，重金属对微生物数量一般有刺激作而在高浓度下则有抑制作用。用，

笔者采用传统的微生物培养法，在培养基中加入不同浓

2+

Hg2+、Pb2+、Cd2+、Cr6+5种重金属，度的Cu、对大肠杆菌、

枯草芽孢杆菌进行胁迫培养，培养过程中每隔2h测定1次

2+

OD值，Cd2+毒性绘制2种细菌的生长曲线，结果发现Hg、

2种细菌的增殖在高浓度时受到抑制，G+比G－更为敏较强，

5种重金属对2种细菌的毒感；当重金属浓度＞50mg/L后，性顺序为Hg11．1

2+

大肠杆菌呈现逐渐增加的趋势，当大肠杆菌生长影响不大，

2+

培养时间为26h时大肠杆菌的数量趋向稳定；Hg浓度为

＞Cd2+＞Cu2+＞Cr6+≈Pb2+。

－

革兰氏阴性（G）代表菌种大肠杆菌（Esch-

材料与方法供试菌种

20～30mg/L时对大肠杆菌生长具有一定的促进作用，大肠

2+

杆菌数量在一定时间内比没有添加Hg时的数量要多；

+

erichiacoli），革兰氏阳性（G）代表菌种枯草芽孢杆菌（Ba-Hg2+浓度为40mg/L时大肠杆菌的数量开始减少，表现出一

2+

定的抑制作用；Hg浓度为50～100mg/L时大肠杆菌的数2+

说明高浓度的Hg完全抑制大肠杆菌的量没有明显变化，

cillussubtilis）。1．2

培养基大肠杆菌和枯草芽孢杆菌均采用LB培养基，8］。配制方法如参考文献［

“重金属对几种微生物的云南省教育厅科学研究基金项目

（09Y0382）；云南省自然基金项目“重胁迫生理毒性研究”

金属污染中三种水生植物的毒害机理研究”（2008ZC161M）。

作者简介李淑英（1973－），女，云南江川人，讲师，硕士，从事微生物

教学及研究工作。

10-08收稿日期2010-基金项目

Hg2+浓度为20mg/L时对枯草芽孢杆菌生长。由图2可知，

2+

当Hg浓度为50mg/L时，开始表现的生长具有促进作用，

Hg2+浓度为80～100而出对枯草芽孢杆菌的生长抑制作用，

mg/L时完全抑制枯草芽孢杆菌的生长，与相关理论及试验

［6－7，9］

结论相同，高浓度的Hg对2种细菌的生长产生抑

+

－

2+

2+

G比G对Hg制作用，通过对2种细菌OD值对比发现，

更敏感，主要原因可能是2种细菌的结构不同和对不良环境

的适应差异造成的

。

图4

图1

Fig．1

Hg2+胁迫下大肠杆菌生长曲线

Fig．4

Cu2+胁迫下枯草芽孢菌生长曲线

GrowthcurveofBacillussubtilisunderCu2+stress

GrowthcurveofEscherichiacoliunderHg2+

stress

明显，没有明显的规律性，重金属可以改变微生物的数量和区系结构、生理类群和生理生化反应，同时微生物也通过调节其结构和生理状况，或者形成能在自然环境中广泛传播的完善遗传基因，以适应不良环境，不同的微生物对重金质粒，

属的敏感程度不同

［6］

；Pacheco等发现重金属抗性细菌中

［12］

2+

，试验中细菌对低浓度的Pb

2+

100%带有质粒［11］，顾奇萍等认为随着Pb浓度的升高，耐

铅细菌总数先增多后减少

2+有一定的依赖性，因此细菌最适Pb浓度为2．0mmol/L，并

且从铅锌尾矿土分离到的耐铅细菌有93．1%被检测到含有质粒，而对照土中分离到的耐铅细菌仅90．3%的细菌被检测

2+

在Pb浓度为到含有质粒；王俊丽等在28℃培养7d后，

图2

Fig．2

Hg2+胁迫下枯草芽孢菌生长曲线

GrowthcurveofBacillussubtilisunderHg2+stress

2+

300mg/L的PDA培养基上有细菌生长［13］；而很多的微生物对金属铬尤其对六价铬具有抗性能与上述分析有关

。

［14］

2．2Cu2+胁迫对大肠杆菌、枯草芽孢杆菌生长曲线的影

，该试验中大肠杆菌和

Cu在浓度5～15mg/L时对大肠杆菌的响由图3可知，

Cu2+浓度为20～30mg/L对大肠杆菌的生生长无明显影响，

Cu2+浓度为40～100mg/L时，长具有一定的促进作用，表现出对大肠杆菌生长的抑制作用（80mg/L时例外，可能是测Cu2+浓度为100mg/L时抑制作用最明显。由量误差所致），

Cu2+浓度为5、15、20mg/L对枯草芽孢杆菌的生图4可知，

Cu2+浓度从30～100mg/L对枯草芽长具有一定促进作用，

但随着培养时间的延孢杆菌的生长的抑制作用逐渐增强，

2+

2种细菌仍有生长，因此Cu对2种细菌的毒性没有长，

2+

Cr6+表现出较高的耐受性，可枯草芽孢杆菌的增殖对Pb、

Hg2+对2种细菌的毒性强，在铜对土壤微生物毒性的研究中表明，低浓度铜对土壤微生物生物量有显著刺激作用，高浓度时则有抑制作用

［10］

，与该试验结果基本相似

。

Fig．5

图5Pb2+胁迫下大肠杆菌生长曲线

GrowthcurveofEscherichiacoliunderPb2+

stress

图3

Fig．3

Cu2+胁迫下大肠杆菌生长曲线

图6

Fig．6

Pb2+胁迫下枯草芽孢菌生长曲线

GrowthcurveofBacillussubtilisunderPb2+stress

GrowthcurveofEscherichiacoliunderCu2+stress

2．3Pb2+、Cr6+胁迫对大肠杆菌、枯草芽孢杆菌生长曲线的

Pb2+、Cr6+对2

种细菌的生长影响不影响由图5～8可知，

图7

Fig．7

Cr6+胁迫下大肠杆菌生长曲线

Fig．10

图10Cd2+胁迫下枯草芽孢菌生长曲线

GrowthcurveofEscherichiacoliunderCr6+

stressGrowthcurveofBacillussubtilisunderCd2+stress

2+

Cr6+表现出较高的耐受性，Cu2+、芽孢杆菌的生长对Pb、

Hg2+、Cd2+在高浓度时对2种细菌的生长具有抑制作用，对G比G更为敏感。比试验发现，3．2

不同的重金属对微生物的毒性不同

杨晔等研究表

明，金属阳离子的毒性顺序Ag＞Hg＞Cu＞Cd＞Cr＞Ni＞Co

［18］

＞Zn，并指出这种顺序可因生物种类的不同而略有差异；

+

－

段学军等认为，不同重金属种类对微生物的毒性效应不同，一般为Hg＞Cd＞Al＞Pb＞Fe＞Cu＞Zn

［19］

，该试验通过测定

5种重金属对2种典型细菌胁迫后生长曲线的变化后发现，

图8

Fig．8

Cr6+胁迫下枯草芽孢菌生长曲线

6+

5种重金属的对2种细菌的毒当重金属浓度＞50mg/L后，

stress

GrowthcurveofBacillussubtilisunderCr

2+

性顺序为Hg参考文献

2+

＞Cd2+＞Cu2+＞Cr6+≈Pb2+。

2．4Cd2+胁迫对大肠杆菌、枯草芽孢杆菌生长曲线的影

对微生物生长的影响比较明显，

10可知，Cd响由图9、

Cd2+浓度为5～10mg/L对大肠杆菌生长具有一定促进作

2+2+

用，随着Cd浓度的增加（15～100mg/L）的Cd对大肠杆

菌的生长起到抑制作用，随着Cd浓度的增大，抑制作用越

2+

浓明显；Cd对枯草芽孢杆菌的生长始终表现为抑制作用，－

G+对度愈高，抑制作用愈明显。研究也发现，与G相比，

2+

Cd2+更为敏感［9］，曾路生等在水稻生长、土壤淹水的盆栽条添加外源重金属，发现土壤微生物量开始随Cd浓度件下，

增加而上升，达到一定浓度时则下降

［15］

2+

；Shweta等在土壤中

能使土壤细菌数目由1g土壤含有4800×加入微量的镉，

104个减少为2000个［16］。Pvancholy等研究发现，高浓度

2+

Cd2+的可减少土壤中细菌的数量［17］，说明Cd对细菌的生

其毒性也较强，该试验结果与其结论相同

。长存在较大影响，

图9

Fig．9

Cd2+胁迫下大肠杆菌生长曲线

GrowthcurveofEscherichiacoliunderCd2+stress

3结论

大肠杆菌和枯草

3．12种细菌对重金属的敏感性有差异

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檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪

（上接第422页）

失和山体滑坡灾害；在拔山、忠州向斜和长江沿岸丘陵区集中布局园地，在长江及其支流沿岸以及金华山、猫儿山、方斗。在土地利用分区中对山等山脉布设林地，改善生态环境”：“建设好库周绿化带，国土生态屏障用地利用方向的表述为

适度开发荒草地为林地，按照长江水利委员会的规划，逐步形成生态屏障；防治、治理地灾及其隐患，减缓对生态脆弱区。总体来说，的破坏程度”国土生态屏障用地规划成果内容对库区生态环境特性、国土生态屏障用地的结构、相当简陋，

规模、布局缺乏深入研究和科学分析，规划成果针对性和可操作性低，没有相应的专项规划和专题地图来反映国土生态造成国土生态屏障用地难以落实布设。屏障用地布设，44．1

推进三峡库区国土生态屏障用地规划的建议建立国土生态屏障用地规划技术保障

［6］

关规划人员业务培训，建立规划管理队伍持证上岗制度。只才能提高规划质量，有相关人员业务素质和信息技能提高，确保规划落地。4．2

强化国土生态屏障用地规划实施保障

首先，构建和

强化生态屏障用地规划的完善生态屏障用地规划法律制度，

实施保障。国家应组织力量，尽快研究、制定和出台三峡库区国土生态屏障用地规划相关法律法规，明确各方关系、利益及职责，依法开展库区生态屏障用地规划工作。生态屏障用地在法律上应成为独立类型的土地

［7］

，应建立生态屏障用

地用途管制制度，改变目前土地用途管制制度仅适用于耕地这一局限性。为防止生态屏障用地改为其他用途，必须确定确保规划的实施。生态屏障用地规划的法律地位，

其次，编制三峡库区国土生态屏障用地专项规划。规划是土地利用管理的龙头

［8］

首先，加强国，三峡库区国土生态屏障用地规划

土生态屏障用地布设基础研究，制定国土生态屏障用地规划技术规范

。该规范应当明确国土生态屏障用地规划的目

标任务和技术路线，提出国土生态屏障用地布设的科学原理和技术体系以及规划成果要求等。针对目前三峡库区国土应制定出确实生态屏障用地规划存在技术体系薄弱的问题，

可行的规划技术规程，建立起国土生态屏障用地规划的技术规范保障体系。

“3S”其次，推广技术在国土生态屏障用地规划中的运国土生态系统结构复杂，在进行国用。三峡库区地域宽广，

“3S”土生态屏障用地规划时，要充分利用技术、计算机网络建立三峡库区国土生态屏障用地规划的工等现代技术手段，

加强对规划区资源环境变化的监测、评价，为规划工作平台，

作者提供准确、及时的规划信息和优化方案，同时方便规划管理部门快速检索、查询和充分利用相关信息，提高规划管理工作效率。

另外，提高规划人员的业务素质和信息技能也是建立国土生态屏障用地规划技术保障所必不可少的。建议库区各级政府要结合机构改革，稳定并加强规划管理队伍，加大相

需要统筹规划。针对目前库区国土生态屏障用地规划成果应按照科学发展观的要求，坚持科学性、前内容简陋的问题，

瞻性和创新性相结合，在目前所做的规划前期工作的基础上，结合三峡库区资源环境条件、经济社会状况以及土地利编制出三峡库区国土生态屏障用变化等情况不断加以完善，用地专项规划。参考文献

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重金属胁迫培养对2种细菌生长曲线的影响

李淑英，苏亚丽，周元清，史云东，别金蓉

（玉溪师范学院资源环境学院，云南玉溪653100）

摘要［目的］研究重金属胁迫培养对2种细菌生长曲线的影响。［方法］以大肠杆菌和枯草芽孢杆菌2种典型细菌为试验材料，采用传

2+2+2+2+6+

，5Cu、Hg、Pb、Cd、Cr，2，统培养方法选择种重金属离子在不同浓度下对其进行胁迫培养通过测定种细菌的生长曲线研究外

2+2+

2。［］Hg、Cd2种细菌的增殖在高浓度时受到抑制，G+比G－更为敏感；当重金属结果毒性较强，源性重金属对种细菌生长的影响

5种重金属的对2种细菌的毒性顺序为Hg2+＞Cd2+＞Cu2+＞Cr6+≈Pb2+。［浓度＞50mg/L后，结论］该研究结果为进一步研究重金属

对环境及生态系统的影响奠定基础。

关键词重金属；大肠杆菌；枯草芽孢杆菌；生长曲线；胁迫中图分类号X172文献标识码A文章编号0517－6611（2011）01－00443－04EffectsofHeavyMetalStressontheGrowthCurvesofTwoKindsofBacteriaLIShu-yingetal（CollegeofResourcesandEnvironment，YuxiNormalUniversity，Yuxi，Yunnan653100）

Abstract［Objective］TheaimwastostudyontheeffectsofheavymetalstressonthegrowthcurvesofEscherichiacoliandBacillussubtili．［Method］Usingtraditionalculturemethod，EscherichiacoliandBacillussubtiliwereculturedunderheavymetalstressincludingCu2+，Hg2+，Pb2+，Cd2+andCr6+indifferentconcentrations．Thenthegrowthcurvesofthebacteriaweredeterminedtoinvestigatetheeffectsofexogenous

Result］Theproliferationofthetwobacteriawasinhibitedathighconcentrationsofheavymetalsonthegrowthofthetwokindsofbacteria．［

2+2++

HgandCdrespectively，andGismoresensitivetothemthanG－；whentheheavymetalconcentrationwas＞50mg/L，thetoxicityofthefivekindsofheavymetalsonthetwobacteriawasHg2+＞Cd2+＞Cu2+＞Cr6+≈Pb2+．［Conclusion］Theresearchwillprovideabasistoexploretheeffectsofheavymetalonenvironmentandecologicalsystem．

KeywordsHeavymetal；Escherichiacoli；Bacillussubtili；Growthcurve；Stress

重金属对环境及生态系统有长期的毒性而且容易在生通常情况下，受重金属胁物体内积累形成一系列毒害效应，

迫后微生物会产生2个明显效应：①不适应生长的微生物数量会减少或绝灭；②适应生长的微生物数量会增加或积累

［1－2］

1．31．3．1

方案设计

扩大培养。将活化后的斜面菌种用5ml无菌水洗脱

于装有200mlLB液体培养基的锥形瓶中，置于摇床（180r/min）上恒温（35℃）预培养24h。1．3．2

胁迫培养。配制LB液体培养基，分别添加PbCl2

（A．R），CdCl2（A．R），K2Cr2O7（A．R），HgI2（A．R），CuSO4

2+

（A．R），Cd2+、Cr6+、Hg2+、Cu2+浓度梯度为5、10、15、使Pb、

。一般情况下，重金属不能被微生物降解并且对它们

［3－4］

具有毒害作用，但微生物对重金属又有一定的抗性和解毒作可以吸附和转化重金属用，

。在重金属的选择作用下，

［5］

微生物不断增强自己的耐性、抗性、有高度的选择性产生作用

［6－7］

。从20、30、40、50、80和100mg/L（以纯Pb2+、Cd2+、Cr6+、Cu2+和Hg2+计），另以不含任何重金属离子的LB液体培养基作对照，将预培养的菌液按10%的接种量分别接种于上述培养基置于摇床（180r/min）上恒温（35℃）摇瓶培养。中，1．3．3

生长曲线测定。培养过程中每隔2h用紫外光栅分

光光度计，于600nm波长测其光密度，绘制不同微生物在不同浓度重金属胁迫后的生长曲线。22．1响

结果与分析

Hg2+胁迫对大肠杆菌、枯草芽孢杆菌生长曲线的影Hg2+浓度为5～30mg/L时在短时间内对由图1可知，

环境中重金属的加入，对微生物种类、活性目前的研究来看，

，重金属会影响细菌、真菌、放线菌等微生物的

生长数量，在低浓度下，重金属对微生物数量一般有刺激作而在高浓度下则有抑制作用。用，

笔者采用传统的微生物培养法，在培养基中加入不同浓

2+

Hg2+、Pb2+、Cd2+、Cr6+5种重金属，度的Cu、对大肠杆菌、

枯草芽孢杆菌进行胁迫培养，培养过程中每隔2h测定1次

2+

OD值，Cd2+毒性绘制2种细菌的生长曲线，结果发现Hg、

2种细菌的增殖在高浓度时受到抑制，G+比G－更为敏较强，

5种重金属对2种细菌的毒感；当重金属浓度＞50mg/L后，性顺序为Hg11．1

2+

大肠杆菌呈现逐渐增加的趋势，当大肠杆菌生长影响不大，

2+

培养时间为26h时大肠杆菌的数量趋向稳定；Hg浓度为

＞Cd2+＞Cu2+＞Cr6+≈Pb2+。

－

革兰氏阴性（G）代表菌种大肠杆菌（Esch-

材料与方法供试菌种

20～30mg/L时对大肠杆菌生长具有一定的促进作用，大肠

2+

杆菌数量在一定时间内比没有添加Hg时的数量要多；

+

erichiacoli），革兰氏阳性（G）代表菌种枯草芽孢杆菌（Ba-Hg2+浓度为40mg/L时大肠杆菌的数量开始减少，表现出一

2+

定的抑制作用；Hg浓度为50～100mg/L时大肠杆菌的数2+

说明高浓度的Hg完全抑制大肠杆菌的量没有明显变化，

cillussubtilis）。1．2

培养基大肠杆菌和枯草芽孢杆菌均采用LB培养基，8］。配制方法如参考文献［

“重金属对几种微生物的云南省教育厅科学研究基金项目

（09Y0382）；云南省自然基金项目“重胁迫生理毒性研究”

金属污染中三种水生植物的毒害机理研究”（2008ZC161M）。

作者简介李淑英（1973－），女，云南江川人，讲师，硕士，从事微生物

教学及研究工作。

10-08收稿日期2010-基金项目

Hg2+浓度为20mg/L时对枯草芽孢杆菌生长。由图2可知，

2+

当Hg浓度为50mg/L时，开始表现的生长具有促进作用，

Hg2+浓度为80～100而出对枯草芽孢杆菌的生长抑制作用，

mg/L时完全抑制枯草芽孢杆菌的生长，与相关理论及试验

［6－7，9］

结论相同，高浓度的Hg对2种细菌的生长产生抑

+

－

2+

2+

G比G对Hg制作用，通过对2种细菌OD值对比发现，

更敏感，主要原因可能是2种细菌的结构不同和对不良环境

的适应差异造成的

。

图4

图1

Fig．1

Hg2+胁迫下大肠杆菌生长曲线

Fig．4

Cu2+胁迫下枯草芽孢菌生长曲线

GrowthcurveofBacillussubtilisunderCu2+stress

GrowthcurveofEscherichiacoliunderHg2+

stress

明显，没有明显的规律性，重金属可以改变微生物的数量和区系结构、生理类群和生理生化反应，同时微生物也通过调节其结构和生理状况，或者形成能在自然环境中广泛传播的完善遗传基因，以适应不良环境，不同的微生物对重金质粒，

属的敏感程度不同

［6］

；Pacheco等发现重金属抗性细菌中

［12］

2+

，试验中细菌对低浓度的Pb

2+

100%带有质粒［11］，顾奇萍等认为随着Pb浓度的升高，耐

铅细菌总数先增多后减少

2+有一定的依赖性，因此细菌最适Pb浓度为2．0mmol/L，并

且从铅锌尾矿土分离到的耐铅细菌有93．1%被检测到含有质粒，而对照土中分离到的耐铅细菌仅90．3%的细菌被检测

2+

在Pb浓度为到含有质粒；王俊丽等在28℃培养7d后，

图2

Fig．2

Hg2+胁迫下枯草芽孢菌生长曲线

GrowthcurveofBacillussubtilisunderHg2+stress

2+

300mg/L的PDA培养基上有细菌生长［13］；而很多的微生物对金属铬尤其对六价铬具有抗性能与上述分析有关

。

［14］

2．2Cu2+胁迫对大肠杆菌、枯草芽孢杆菌生长曲线的影

，该试验中大肠杆菌和

Cu在浓度5～15mg/L时对大肠杆菌的响由图3可知，

Cu2+浓度为20～30mg/L对大肠杆菌的生生长无明显影响，

Cu2+浓度为40～100mg/L时，长具有一定的促进作用，表现出对大肠杆菌生长的抑制作用（80mg/L时例外，可能是测Cu2+浓度为100mg/L时抑制作用最明显。由量误差所致），

Cu2+浓度为5、15、20mg/L对枯草芽孢杆菌的生图4可知，

Cu2+浓度从30～100mg/L对枯草芽长具有一定促进作用，

但随着培养时间的延孢杆菌的生长的抑制作用逐渐增强，

2+

2种细菌仍有生长，因此Cu对2种细菌的毒性没有长，

2+

Cr6+表现出较高的耐受性，可枯草芽孢杆菌的增殖对Pb、

Hg2+对2种细菌的毒性强，在铜对土壤微生物毒性的研究中表明，低浓度铜对土壤微生物生物量有显著刺激作用，高浓度时则有抑制作用

［10］

，与该试验结果基本相似

。

Fig．5

图5Pb2+胁迫下大肠杆菌生长曲线

GrowthcurveofEscherichiacoliunderPb2+

stress

图3

Fig．3

Cu2+胁迫下大肠杆菌生长曲线

图6

Fig．6

Pb2+胁迫下枯草芽孢菌生长曲线

GrowthcurveofBacillussubtilisunderPb2+stress

GrowthcurveofEscherichiacoliunderCu2+stress

2．3Pb2+、Cr6+胁迫对大肠杆菌、枯草芽孢杆菌生长曲线的

Pb2+、Cr6+对2

种细菌的生长影响不影响由图5～8可知，

图7

Fig．7

Cr6+胁迫下大肠杆菌生长曲线

Fig．10

图10Cd2+胁迫下枯草芽孢菌生长曲线

GrowthcurveofEscherichiacoliunderCr6+

stressGrowthcurveofBacillussubtilisunderCd2+stress

2+

Cr6+表现出较高的耐受性，Cu2+、芽孢杆菌的生长对Pb、

Hg2+、Cd2+在高浓度时对2种细菌的生长具有抑制作用，对G比G更为敏感。比试验发现，3．2

不同的重金属对微生物的毒性不同

杨晔等研究表

明，金属阳离子的毒性顺序Ag＞Hg＞Cu＞Cd＞Cr＞Ni＞Co

［18］

＞Zn，并指出这种顺序可因生物种类的不同而略有差异；

+

－

段学军等认为，不同重金属种类对微生物的毒性效应不同，一般为Hg＞Cd＞Al＞Pb＞Fe＞Cu＞Zn

［19］

，该试验通过测定

5种重金属对2种典型细菌胁迫后生长曲线的变化后发现，

图8

Fig．8

Cr6+胁迫下枯草芽孢菌生长曲线

6+

5种重金属的对2种细菌的毒当重金属浓度＞50mg/L后，

stress

GrowthcurveofBacillussubtilisunderCr

2+

性顺序为Hg参考文献

2+

＞Cd2+＞Cu2+＞Cr6+≈Pb2+。

2．4Cd2+胁迫对大肠杆菌、枯草芽孢杆菌生长曲线的影

对微生物生长的影响比较明显，

10可知，Cd响由图9、

Cd2+浓度为5～10mg/L对大肠杆菌生长具有一定促进作

2+2+

用，随着Cd浓度的增加（15～100mg/L）的Cd对大肠杆

菌的生长起到抑制作用，随着Cd浓度的增大，抑制作用越

2+

浓明显；Cd对枯草芽孢杆菌的生长始终表现为抑制作用，－

G+对度愈高，抑制作用愈明显。研究也发现，与G相比，

2+

Cd2+更为敏感［9］，曾路生等在水稻生长、土壤淹水的盆栽条添加外源重金属，发现土壤微生物量开始随Cd浓度件下，

增加而上升，达到一定浓度时则下降

［15］

2+

；Shweta等在土壤中

能使土壤细菌数目由1g土壤含有4800×加入微量的镉，

104个减少为2000个［16］。Pvancholy等研究发现，高浓度

2+

Cd2+的可减少土壤中细菌的数量［17］，说明Cd对细菌的生

其毒性也较强，该试验结果与其结论相同

。长存在较大影响，

图9

Fig．9

Cd2+胁迫下大肠杆菌生长曲线

GrowthcurveofEscherichiacoliunderCd2+stress

3结论

大肠杆菌和枯草

3．12种细菌对重金属的敏感性有差异

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檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪

（上接第422页）

失和山体滑坡灾害；在拔山、忠州向斜和长江沿岸丘陵区集中布局园地，在长江及其支流沿岸以及金华山、猫儿山、方斗。在土地利用分区中对山等山脉布设林地，改善生态环境”：“建设好库周绿化带，国土生态屏障用地利用方向的表述为

适度开发荒草地为林地，按照长江水利委员会的规划，逐步形成生态屏障；防治、治理地灾及其隐患，减缓对生态脆弱区。总体来说，的破坏程度”国土生态屏障用地规划成果内容对库区生态环境特性、国土生态屏障用地的结构、相当简陋，

规模、布局缺乏深入研究和科学分析，规划成果针对性和可操作性低，没有相应的专项规划和专题地图来反映国土生态造成国土生态屏障用地难以落实布设。屏障用地布设，44．1

推进三峡库区国土生态屏障用地规划的建议建立国土生态屏障用地规划技术保障

［6］

关规划人员业务培训，建立规划管理队伍持证上岗制度。只才能提高规划质量，有相关人员业务素质和信息技能提高，确保规划落地。4．2

强化国土生态屏障用地规划实施保障

首先，构建和

强化生态屏障用地规划的完善生态屏障用地规划法律制度，

实施保障。国家应组织力量，尽快研究、制定和出台三峡库区国土生态屏障用地规划相关法律法规，明确各方关系、利益及职责，依法开展库区生态屏障用地规划工作。生态屏障用地在法律上应成为独立类型的土地

［7］

，应建立生态屏障用

地用途管制制度，改变目前土地用途管制制度仅适用于耕地这一局限性。为防止生态屏障用地改为其他用途，必须确定确保规划的实施。生态屏障用地规划的法律地位，

其次，编制三峡库区国土生态屏障用地专项规划。规划是土地利用管理的龙头

［8］

首先，加强国，三峡库区国土生态屏障用地规划

土生态屏障用地布设基础研究，制定国土生态屏障用地规划技术规范

。该规范应当明确国土生态屏障用地规划的目

标任务和技术路线，提出国土生态屏障用地布设的科学原理和技术体系以及规划成果要求等。针对目前三峡库区国土应制定出确实生态屏障用地规划存在技术体系薄弱的问题，

可行的规划技术规程，建立起国土生态屏障用地规划的技术规范保障体系。

“3S”其次，推广技术在国土生态屏障用地规划中的运国土生态系统结构复杂，在进行国用。三峡库区地域宽广，

“3S”土生态屏障用地规划时，要充分利用技术、计算机网络建立三峡库区国土生态屏障用地规划的工等现代技术手段，

加强对规划区资源环境变化的监测、评价，为规划工作平台，

作者提供准确、及时的规划信息和优化方案，同时方便规划管理部门快速检索、查询和充分利用相关信息，提高规划管理工作效率。

另外，提高规划人员的业务素质和信息技能也是建立国土生态屏障用地规划技术保障所必不可少的。建议库区各级政府要结合机构改革，稳定并加强规划管理队伍，加大相

需要统筹规划。针对目前库区国土生态屏障用地规划成果应按照科学发展观的要求，坚持科学性、前内容简陋的问题，

瞻性和创新性相结合，在目前所做的规划前期工作的基础上，结合三峡库区资源环境条件、经济社会状况以及土地利编制出三峡库区国土生态屏障用变化等情况不断加以完善，用地专项规划。参考文献

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