武汉工业学院毕业论文论文题目：重金属对微生物毒性效应研究姓名学号院系化学与环境工程学院专业环境工程指导教师2010年5月15日目录中文摘要 (Ⅰ)英文摘要 (Ⅱ)1.前言 (1)1.1 重金属对微生物毒性研究现状 (1)1.2 本实验研究的目的和意义 (3)2．大肠杆菌、荧光假单胞菌和枯草芽孢杆菌的简介 (4)2.1 大肠杆菌的简介 (4)2.2 荧光假单胞菌的简介 (4)2.3 枯草芽孢杆菌的简介 (5)3．汞，铬，镉，铅对大肠杆菌，荧光假单胞菌，枯草芽孢杆菌毒性的实验研究 (7)3.1 细菌在重金属污染下存活数量 (7)3.1.1 实验材料和仪器 (7)3.1.2 实验步骤 (7)3.1.3 结果与分析 (7)3.2 细菌在受到重金属污染后在细胞水平上的研究 (9)3.2.1实验材料和仪器 (9)3.2.2 实验步骤 (9)3.2.3 结果与分析 (10)3.3 单细胞凝胶实验 (12)3.3.1 实验材料和仪器 (12)3.3.2 实验步骤 (12)3.3.3 结果与分析 (13)4．微生物和重金属相互作用的应用范围及发展前景 (15)4.1 微生物和重金属相互作用的应用范围 (15)4.1.1 重金属污染的微生物学评价 (15)4.1.2 微生物在环境保护中的应用 (15)4.2 重金属和微生物相互作用的发展前景...................．16 谢辞 (17)参考文献 (18)摘要微生物不仅种类繁多，数量极大，分布广泛，而且具有繁殖迅速，个体微小，比表面积大，对环境适应能力强等特点，因而成为人类最宝贵、最具开发潜力的资源库之一。
作为分解者，微生物在地球生态系统的物质循环过程中起着“天然环境卫士”的作用。
众所周知，重金属不能被微生物降解并且对它们有毒害作用，本次实验是以四种常见的重金属离子+2H g、+6Cd、+2P b对大肠杆菌、荧光假单Cr、+2胞菌、枯草芽孢杆菌三种细菌生长过程的毒性研究。
实验由三个部分组成：①将三种细菌在含有不同浓度的+2Hg、+6P b的固体培养基中Cd、+2Cr、+2培养，通过计数的方法以确定每种金属对大肠杆菌、荧光假单胞菌、枯草芽孢杆菌的最小致死浓度；②在荧光镜下观察经重金属污染后的细胞形态与原细胞形态的区别，确定重金属是否对细胞形态有影响；③对经重金属污染的细菌DNA进行单细胞凝胶实验，以确定重金属是否对细菌的遗传物质产生损伤。
实验结果表明：重金属离子+2Hg对大肠杆菌、荧光假单胞菌、枯草芽孢杆菌三种细菌的最小致死浓度5LCr对大肠杆mg/；+6mg/、3Lmg/、3L菌、荧光假单胞菌、枯草芽孢杆菌三种细菌的最小致死浓度为20Lmg/、120LCd对大肠杆菌、荧光假单胞菌、枯草芽孢杆菌三mg/；+2mg/、180L种细菌的最小致死浓度为90LP b对大肠杆菌、mg/、30Lmg/；+2mg/、30L荧光假单胞菌、枯草芽孢杆菌三种细菌的最小致死浓度为300Lmg/、250Lmg/。
mg/、200L关键词:重金属，大肠杆菌，荧光假单胞菌，枯草芽孢杆菌，毒性AbstractThe microorganisms are not only widespread with a wide range and a great numbers; but also have characteristics of rapid propagation, a small individual, large surface area and a great adaptability to the environment and so on. So the microorganisms have become one of resources of the most valuable, the most potential for development. As a decomposer, microorganisms play the role of “Guardian of the natural enviroment”in the material cycle of terrestrial ecosystems.As is known to everyone, heavy met als can’t be decomposed by microorganisms and have toxic effects on them. This experiment researched the toxicity of four common heavy metal ions: +2Hg、+6Cr、+2P b on the growth of EscherichiaCd、+2coli,Pseudomonas.fluorescens and Bacillus subtilis.The experiment consisted of three parts:①determination of the most lethal concentration of each metal on the E.coli,P.fluorescens and B.subtilis by counting CFU method; ②observation of cell morphology after exposure to heavy metals by microscopy; ③detection of damage of DNA by single cell gel electrophoresis.The results showed that the minimum lethal concentration of E.coli,P.fluorescens and B.subtilis were polluted by heavy metal ions +2Hg is 5Lmg/,respectively; the minimum lethal concentration of mg/、3Lmg/、3LE.coli,P.fluorescens and B.subtilis were polluted by heavy metal ions +6Cr is 20Lmg/respectively; the minimum lethal concentration mg/、180Lmg/、120Lof E.coli,P.Fluorescens and B.subtilis were polluted by heavy metal ions +2Cdis 90Lmg/,respectively; the minimum lethal concentration of mg/、50Lmg/、30LE.coli,P.Fluorescens and B.subtilis were polluted by heavy metal ions +2P b is 300Lmg/，respectively.mg/、200Lmg/、250LKey words：heavy metal，E.coli,P.fluorescens,B.subtilis,toxicity1.前言1.1 重金属对微生物毒性研究现状重金属污染指由重金属或其化合物造成的环境污染。
主要由采矿、废气排放、污水灌溉和使用重金属制品等人为因素所致。
如日本的水俣病和痛痛病分别由汞污染和镉污染所引起。
其危害程度取决于重金属在环境、食品和生物体中存在的浓度和化学形态。
重金属污染是当今世界三大水环境污染方式之一。
重金属污染物主要包括汞、铬、铅、锌、铜、镍等，其种类、含量及其存在形态随产生条件而异[]1。
同时，重金属元素中许多为生物体正常生长所必需的元素，但大部分具有毒性且是致癌因子，过量排放到环境水体中容易破坏生态平衡，并通过食物链富集危害人类健康，因而水体的重金属污染治理逐渐成为人们研究的热点问题[]2。
重金属一般以天然浓度广泛存在于自然界中，但由于人类对重金属的开采、冶炼、加工及商业制造活动日益增多，造成不少重金属如铅、汞、镉、钴等进入大气、水、土壤中，引起严重的环境污染。
以各种化学状态或化学形态存在的重金属，在进入环境或生态系统后就会存留、积累和迁移，造成危害。
如随废水排出的重金属，即使浓度小，也可在藻类和底泥中积累，被鱼和贝的体表吸附，产生食物链浓缩，从而造成公害。
如日本的水俣病，就是因为烧碱制造工业排放的废水中含有汞，在经生物作用变成有机汞后造成的；又如痛痛病，是由炼锌工业和镉电镀工业所排放的镉所致。
汽车尾气排放的铅经大气扩散等过程进入环境中，造成目前地表铅的浓度已有显著提高，致使近代人体内铅的吸收量比原始人增加了约100倍，损害了人体健康。
微生物不仅种类繁多，数量极多，分布广泛，而且具有繁殖迅速，个体微小，比表面积大，对环境适应能力强等特点，因而成为人类最宝贵、最具开发潜力的资源库之一。
作为分解者，微生物在地球生态系统的物质循环过程中起着“天然环境卫士”的作用。
它们几乎能降解或转化环境中存在的各种天然物质，一旦新的物质出现，也能逐步通过自发或诱导产生新的酶系，具备新的代谢功能。
可以说，只要找到合适的微生物并给予适宜的条件，所有的污染物都可以得到降解和转化[][][]543。
众所周知，重金属不能被微生物降解并且对它们有毒害作用，但是微生物对重金属又有一定的抗性和解毒作用，可以吸附和转化重金属。
两者间相互作用的研究可为湿法冶金、环境污染评价及生物净化提供理论依据。
近年来，正是基于微生物对重金属的积累和解毒作用，以净化有毒金属污染或回收有经济价值重金属为目的的生物处理技术日益成熟，微生物是现代工业发展的坚强后盾。
微生物巨大的环境保护功能(生态毒理评价和生物修复)显得越来越重要。
因而研究重金属对微生物的毒性效应在环境工程中的应用将有着重大的意义，它是微生物应用的基础实验数据，并为其应用提供参考[]6。
已经有很多的学者对重金属对微生物的毒性进行了研究。
研究包括以下几个主要方面：1)重金属对微生物群体的影响重金属污染能够明显影响土壤或水域中微生物群落，如降低微生物生物[]7。
降低活性细菌菌落的数量等等[]8，同时重金属污染亦能明显影响微生物群落结构[]9，即微生物多样性，已有研究表明微生物群落结构的变化能较早地预测土壤或水域中养分及环境质量的变化过程，被认为是最具潜力的敏感性生物指标[]10。
如王秀丽等以铜锌冶炼厂附近的水稻土为例，研究了重金属复合污染对土壤微生物群落的影响。
结果表明，铜、锌、镉、铅与微生物生物量碳、微生物生物量氮、微生物商、微生物生物量氮/全氮均呈显著负相关，重金属污染均能降低细菌、真菌和放线菌的数量。