枯草芽孢對(duì)土壤中的菲與苯并芘的吸附及生物降解功能

土壤與其相連的水環(huán)境稱為土壤-水環(huán)境系統(tǒng)，其中存在著大量的土壤固有微生物，并在表面存在生物膜，因?yàn)樯锬ば纬闪烁綦x層，有機(jī)污染物在接觸到支撐生物膜的固體基底之前，必須首先到達(dá)并且穿過這個(gè)隔離層，這樣就強(qiáng)烈地改變礦物顆?；蚧椎奈叫袨椋瑢?duì)吸附作用有重要的影響，近年的研究表明，由于受污染影響，導(dǎo)致土壤中含有多環(huán)芳烴（PAHs），沉積物中PAHs主要為污染以及工業(yè)或民用煤不完全燃燒所致，枯草芽孢對(duì)菲與苯并芘的吸附及生物降解研究，研究表明以枯草芽孢為接種微生物，對(duì)菲與苯并芘都可進(jìn)行吸附或生物降解，48h液相PAHs濃度達(dá)到平衡時(shí)，微生物對(duì)菲消除了98％，對(duì)苯并芘消除85％；接種的樣品48h吸附等溫線均呈線形，能較好地符合線性方程；在接種微生物情況下，沉積物與土壤對(duì)菲和苯并芘吸附特征均發(fā)生較大變化，對(duì)菲的吸附量增大約35倍，而對(duì)苯并芘的吸附量卻降低了2／3左右；不過枯草芽孢桿菌自身生長(zhǎng)和繁殖會(huì)消耗土壤中的有機(jī)質(zhì)，所以建議和有機(jī)肥一同使用。未接種微生物的土壤和沉積物對(duì)菲解吸率為20％，接種的樣品組為2.9％，而對(duì)苯并芘的解吸結(jié)果與菲相反，未接種的對(duì)照組為4％，接種的樣品組為l3％。

枯草芽孢對(duì)土壤微生物的呼吸強(qiáng)度的影響

土壤呼吸強(qiáng)度作為土壤生物活性指標(biāo)之一，能夠在一定程度上反應(yīng)土壤營(yíng)養(yǎng)物的轉(zhuǎn)化和供應(yīng)能力，其呼吸速率變化及變化方向也反應(yīng)了生態(tài)系統(tǒng)對(duì)脅迫的敏感程度和響應(yīng)模式，是環(huán)境安全評(píng)價(jià)的一項(xiàng)重要指標(biāo)，當(dāng)土壤受到外來污染物污染時(shí)，微生物為了維持生存可能需要更多的能量，而使土壤微生物的代謝活性發(fā)生不同程度的響應(yīng)。研究表明各質(zhì)量分?jǐn)?shù)處理的枯草芽孢均表現(xiàn)為對(duì)土壤呼吸作用的刺激效應(yīng)，并且土壤中枯草芽孢質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，對(duì)土壤呼吸強(qiáng)度的刺激作用越大，即刺激強(qiáng)度和施藥質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈正相關(guān)。但是，長(zhǎng)時(shí)間不用，袋子又沒密封，就會(huì)有其他的雜菌侵入袋子內(nèi)，微生物菌群就會(huì)發(fā)生改變，我們?cè)偈┯玫臅r(shí)候，可能菌都已經(jīng)被雜菌污染或者失活了，作用效果上肯定不好。

改良土壤枯草芽孢桿菌改良土壤主要表現(xiàn)在調(diào)節(jié)土壤養(yǎng)分、改變土壤微生物菌群結(jié)構(gòu)、分解土壤殘留等方面。

調(diào)節(jié)土壤養(yǎng)分：枯草芽孢桿菌及其分泌物可加速氮、磷與鉀的礦化與釋放，從而提高土壤養(yǎng)分。不過枯草芽孢桿菌自身生長(zhǎng)和繁殖會(huì)消耗土壤中的有機(jī)質(zhì)，所以建議和有機(jī)肥一同使用。

改變土壤為生物菌落結(jié)構(gòu)：健康土壤中一般是細(xì)菌數(shù)量>數(shù)量>真菌數(shù)量，但在土壤問題嚴(yán)重時(shí)，會(huì)使部分真菌如鐮刀菌、灰葡萄孢、大麗輪枝菌數(shù)量上升，而誘發(fā)土傳多種土傳病害，枯草芽孢桿菌的入駐定殖可改變作物根域土壤微生物的結(jié)構(gòu)和多樣性，細(xì)菌、數(shù)量明顯增加，真菌數(shù)量明顯降低。在有益微生物調(diào)節(jié)下調(diào)節(jié)植物根系生態(tài)環(huán)境，形成優(yōu)勢(shì)菌落，防止土傳病蟲害，解除化肥、及有害因子對(duì)土壤的破壞，克服連作障礙。

分解土壤殘留：枯草芽孢桿菌可通過提高土壤中脲酶、蛋白酶、蔗糖酶等的活性，來幫助降解對(duì)植物生長(zhǎng)有害的物質(zhì)如部分、辛硫磷、丙磷等。

篩選出性能優(yōu)良的菌株后,如何獲得有效生物量更高的產(chǎn)品

篩選出性能優(yōu)良的菌株后，如何獲得有效生物量更高的產(chǎn)品，是枯草芽孢桿菌工業(yè)化生產(chǎn)中的核心問題。目前，應(yīng)用于工業(yè)化的發(fā)酵工藝主要有以下3種：液態(tài)發(fā)酵、固態(tài)發(fā)酵和液固兩相發(fā)酵。實(shí)際生產(chǎn)中，以液態(tài)發(fā)酵為主。

液態(tài)發(fā)酵是將活化接種到發(fā)酵罐中，進(jìn)行液體培養(yǎng)的方法。其一般流程為接種，發(fā)酵罐培養(yǎng)、過濾、濃縮、干燥從而得到菌劑。該方法的優(yōu)點(diǎn)為液體環(huán)境有利于菌體、底物、產(chǎn)物以及熱量的擴(kuò)散，使得發(fā)酵在均質(zhì)均熱的條件下進(jìn)行；發(fā)酵過程速度快，周期短；便于監(jiān)測(cè)和控制；易擴(kuò)大培養(yǎng)規(guī)模。缺點(diǎn)為液體培養(yǎng)基的水分多，使得有價(jià)值的大分子物質(zhì)濃度低，產(chǎn)生的廢液也多；目前，微生物肥料在培肥地力，提高化肥利用率，抑制農(nóng)作物對(duì)硝態(tài)氮、重金屬、的吸收，凈化和修復(fù)土壤，降低農(nóng)作物病害發(fā)生，促進(jìn)農(nóng)作物秸稈和城市垃圾的腐熟利用。后續(xù)分離純化困難，成本較高。