南美安第斯山脉高污染环境原生菌对重金属（Cr6+和Cu2+）的生物修复作用及其副产物机制研究

《Bioresource Technology》：Bioremediation of heavy metals (Cr6+ and Cu2+) through the activity and subproduct generation of native bacteria isolated from a highly contaminated environment in the South American Andes

　　本文综述了从安第斯山脉高紫外线辐射的极端环境中分离出的原生细菌（如奇异变形杆菌、坎帕尼亚盐单胞菌和短小芽孢杆菌）对重金属（特别是Cr(VI)和Cu(II)）的生物修复潜力。研究重点探讨了细菌通过铬酸盐还原酶等机制高效还原Cr(VI)为低毒性Cr(III)的能力，以及其胞外聚合物（EPS）作为高效生物吸附剂对Cu(II)的吸附作用。文章系统优化了EPS的生产条件，并评估了其在实际污染修复中的应用前景，为开发低成本、环境友好的重金属污染治理策略提供了新思路。

　　

Highlight

试剂 (Reagents)

氯化钠 (NaCl)、酵母提取物、胰蛋白胨和琼脂粉购自HiMedia（印度）。甘油 (C₃H₈O₃)、95%乙醇 (C₂H₆O)、苯酚 (C₆H₅OH)、硫酸 (H₂SO₄)、0.1N盐酸 (HCl) 和0.1N氢氧化钠 (NaOH) 均为分析纯（德国默克）。重铬酸钾 (K₂Cr₂O₇) 用作Cr(VI)源（德国默克）。Cr(VI)的光度测定采用1,5-二苯卡巴肼法（HACH，方法8023）。

样品特性 (Sample characteristics)

制革厂排放的铬平均水平超过了美国环境保护署（US-EPA）和世界卫生组织（WHO）推荐的饮用水中最大允许限值（MPL）0.05至0.1 mg L^?1。因此，秘鲁阿雷基帕市Cerro Colorado区积累的制革厂废水污泥池是铬高度污染的地点（图1）。已有报道称该地对人类和动物健康存在多种危害。

结论 (Conclusions)

本研究从制革厂废水中分离出三种细菌：奇异变形杆菌 (MZ831507)、坎帕尼亚盐单胞菌 (MZ831340) 和短小芽孢杆菌 (MZ831213)，该环境以强烈的紫外线辐射和波动的气候条件为特征。这些细菌表现出显著Cr(VI)还原能力，在30 mg L^?1浓度下分别达到99.00%、98.68%和98.28%，但在更高浓度下性能下降。研究优化了影响胞外聚合物（EPS）产生的关键因素，如生长阶段、pH值和温度：奇异变形杆菌在120小时、pH 7、37°C条件下产量达到504.44 mg L^?1，而坎帕尼亚盐单胞菌在96小时、pH 9、37°C条件下产量高达688.89 mg L^?1。