芽孢杆菌在其代谢过程中,分解糖类物质(包括葡萄糖、蔗糖、淀粉、纤维素等)形成水和二氧化碳,这个过程需要消耗氧气。就不同菌株而言,其耗氧量是存在较大差异的。1×109CFU芽孢杆菌在5天时间内的耗氧量,耗氧高的一株芽孢菌5天时间内仅消耗7mg的氧气。为了提高检测灵敏度,实验中刻意提高了菌的用量。那我们计算下池塘实际用量,含量为100-200亿/g芽孢杆菌正常用量为100-200g/亩?米,可以计算出每L水体菌量为3×106CFU,是实验中用量千分之一,由此可以看出加入池塘芽孢杆菌的耗氧量可以忽略不计。
芽孢杆菌修复重金属Cd污染的作用机制比较复杂,需要进一步研究芽孢杆菌与土壤矿物颗粒、植物分泌物的相互影响,以改善修复效果。巨大芽孢杆菌和胶质芽孢杆菌等能活化土壤重金属Cd,增加Cd在土壤中的转移性,容易引起土壤和水体的二次污染。应深入研究修复剂施用方法,极大地提高芽孢杆菌辅助植物修复土壤Cd污染的效率。
重金属阳离子与分子或带有自由电子的阴离子能够发生络合、螯合作用。芽孢杆菌表面带有大量的阴离子活性基团,如-OH、-COOH能吸附重金属离子形成重金属配合物,降低迁移率。刘红娟等筛选到一株对Cd具有较高抗性和富集能力的蜡状芽孢杆菌,通过红外光谱分析发现,蜡状芽孢杆菌细胞壁上活性基团-OH、-NH-、-COOH、-PO43- 和-M-O(O-M-O)(M 为金属离子)与重金属Cd2+的络合密切相关。孙静等通过考察地衣芽孢杆菌富集镉的特性及机理,发现地衣芽孢杆菌对Cd2+的吸附以表面吸附为主,细胞壁上的羧基、羰基、酰胺基含有大量孤对电子,能成为Cd2+的电子供体,发生络合作用,从而实现对Cd的富集。