粤北大宝山酸性矿山废水氧化亚铁硫杆菌及其相关性能研究

大宝山尾矿库向下游排放的尾矿水为酸性水,其pH值低至2.5～3.5,Cd2+、Pb2+、Zn2+和SO42-等离子含量高,对下游生态会继续造成严重污染。利用9K培养基从大宝山酸性矿山废水中分离出了氧化亚铁硫杆菌,并对其生长性能作了初步研究。在分离培养过程中生成了黄钾铁矾沉淀。黄钾铁矾的生成是溶液pH值下降的主要原因。实验还表明,在pH为2.0～2.5的9K培养基培养10 d后,酸性矿山废水的Cd2+、Cu2+、Pb2+、Zn2+等重金属离子含量较高,pH为3.0时降低。     

氧化亚铁硫杆菌对矿山酸矿水中金属污染元素分布的影响

酸矿水是含硫化物矿石在表生条件下与水圈大气圈及微生物相互作用产生的，是环境污染的重要来源．安徽铜陵地区是长江中下游典型多金属矿集区之一，在长期开采过程中产生大量废矿石．地表条件下这些含硫化物的废矿石被氧化，产生对生态环境有严重影响的酸矿水．以鸡冠山矿山为例分析酸矿水中主要微量元素和氧化亚铁硫杆菌的分布特征及相互关系．研究表明，自然酸矿水中存在大量氧化亚铁硫杆菌，酸矿水的形成可能与氧化亚铁硫杆菌的发育有一定联系，氧化亚铁硫杆菌促进酸矿水形成；鸡冠山酸矿水的pH值在2．5～4．2之间，与适宜氧化亚铁硫杆菌生长的酸性条件一致；微量元素在酸矿水中的分布与pH值和氧化亚铁硫杆菌的分布密切相关，在最适宜氧化亚铁硫杆菌生长的pH值3．0左右的酸矿水中微量元素浓度达最低，说明氧化亚铁硫杆菌和酸度对微量元素的分布有一定制约；酸矿水中高度富集微量元素，比河水中溶解态的微量元素含量高出几千倍到几十万倍甚至千万倍．     

酸性矿排水中微生物遗传多态性研究

酸性矿井水AMD（acidmine drainage）是由煤层和围岩中含有的硫化物（主要是黄铁矿FeS）,在化学氧化剂（O2,Fe3＋）[1]和氧化亚铁硫杆菌（Thiobacillus ferrooxidans,简称T.f菌）[2]作用下,发生氧化反应而形成的[3]。AMD的pH通常很低,严重的地方可达pH2.0,富含SO42-离子和Fe3＋离子,易浸出废矿石中的有毒元素,如铅、砷、铬、铜等以及氰化物[4],对矿业生产、生态环境造成严重危害,因而近几十年来,关于酸性矿井水的研究一直受到人们的关注。一般认为酸性矿井水的形成是氧化亚铁硫杆菌、Fe3＋和O2共同作用的结果,其中T.f菌起着决定性的作用。只有在分子水平上研究该菌种,才能对它的机理进行全面的了解。所以我们就以在分子学水平上研究嗜酸菌的DNA,进而对嗜酸菌的特性进行研究。     

嗜酸性氧化亚铁硫杆菌对单质硫的生物氧化作用研究

为了进一步完善嗜酸性氧化亚铁硫杆菌（简称A. f菌）的硫氧化途径,实验研究了A. f菌对单质硫的氧化行为,分析了L-半胱氨酸对单质硫生物氧化的影响,通过接触角测定、Zeta电位测定与硫的K边X-射线近边结构光谱分析(XANES)等方法研究了A. f菌作用前后单质硫表面性质的变化. 结果表明： A. f菌以单质硫为能源时,其生长延滞期约为100h,培养240h达到最大细菌浓度（约为6.0×10⁸个/mL）;A. f菌作用后,单质硫由疏水性变为亲水性,等电点由2.5增大到3.0,在硫样品表面发现了链状硫与含巯基的有机物质的存在;在培养基中添加0.5g·L^-1的L-半胱氨酸能够促进单质硫的生物氧化,XANES结果表明生物作用后的硫样品表面链状硫与巯基物相对含量均有所提高,分别从39.2%和15.4%增大到48.5%和27.7%.     

底物对亚铁硫杆菌生物氧化过程的影响

实验表明T.ferrooxidans对FeSO4和硫等单或双底物利用的难易程度次序为单底物培养基中FeSO4最易利用,Na2S2O3其次,单质硫最难利用;双底物培养基中,T.Ferrooxidans首先利用Fe2+,然后利用硫,此外培养液中还伴随发生化学氧化反应、中和沉淀、生物氧化等反应,以上反应使培养液中亚铁的浓度在培养中期上下波动直至铁氧化酶抑制被解除.     

氧化亚铁硫杆菌筛选及对矿区煤矸石脱硫影响

从宁夏大武口高硫煤矸石山的酸性废水中筛选分离得到一株自养硫细菌,形态生理生化试验确定菌株T．f为氧化亚铁硫杆菌。应用该菌进行煤矸石的脱硫实验,溶液中的铁离子浓度呈现波状动态变化。在煤矸石粒径小于2mm,初始pH为1．5时,14d时硫酸根浓度增加7．5g／L,脱硫量为2．72g／L,脱硫率可达77.6％。该项目为改良煤矿矸石山废弃基质奠定了良好的条件,也为煤矿废弃物矸石山的生物脱硫以及生态恢复提供技术支持。     

核桃壳固定化微生物降解苯酚研究

选取核桃壳作为载体材料对苯酚降解特异性菌株无色杆菌LQ-1进行活细胞固定化,以期为解决治理环境中酚类物质的污染问题提供借鉴和理论依据.对核桃壳载体材料吸附及固定化微生物降解苯酚特性和重复利用性能进行了研究,结果表明:核桃壳对细菌的负载性能稳定,0.5 g核桃壳的细菌负载量为1.632 mg;核桃壳具有一定的吸附苯酚性能...     

嗜酸氧化亚铁硫杆菌的分离鉴定及对废胎面胶的脱硫再生

从河北兴隆某硫铁矿筛选到一株硫杆菌YT-1,经理化性能和16S rDNA序列分析鉴定为嗜酸氧化亚铁硫杆菌（At. ferrooxidans YT-1）,研究了该菌对废胎面胶（GTR）的脱硫再生作用。研究结果表明,三元共混物丁苯橡胶（SBR）/炭黑（CB）/再生GTR比SBR/CB/未再生GTR拉伸强度和断裂伸长率分别提高了5.3%和11.1%;X射线光电能谱检测表明SBR/CB/再生GTR表面硫元素质量分数降低13.92%,且峰位往高氧化态偏移0.2eV,说明再生GTR表面硫元素被氧化;共混胶断裂面扫描电子显微镜显示再生GTR与SBR/CB基体粘合性能显著提高,说明再生GTR表面硫交联键被打断。     

氧化亚铁硫杆菌抑制黄铁矿可浮性作用机理

通过对氧化亚铁硫杆菌吸附前后黄铁矿Zeta电位和表面接触角的测定,研究了其表面电性和润湿性变化,探讨了氧化亚铁硫杆菌抑制黄铁矿可浮性的作用机理.结果表明,氧化亚铁硫杆菌作用后,黄铁矿的表面电性发生明显变化,等电点pH值降低,表面润湿性变化不明显;氧化亚铁硫杆菌吸附对黄铁矿可浮性的抑制作用不是来源于增强黄铁矿表面的亲水性,而是由于减少了浮选捕收剂在黄铁矿表面的吸附,静电作用和空间位阻效应是导致黄铁矿可浮性受到抑制的重要原因.     

嗜酸氧化亚铁硫杆菌的保藏方法

对几种适用于中短期保藏嗜酸氧化亚铁硫杆菌的保藏方法进行对比研究。研究结果表明：在多种保藏方法中，采用单蒸水悬浮细菌（pH-6．8），在4℃保藏效果最佳，与传统的传代保藏效果接近；以稀硫酸（pH=2．0），悬浮在4℃、浓缩静置和浓缩菌液用石蜡油密封在4℃保藏的效果次之；而用9K基本盐溶液（pH=2．0），悬浮在4℃的保藏效果最差；采用不同保藏方法处理后，该菌的生长迟滞期都有不同程度的延长；而营养缺乏、pH值为7左右、无氧、低盐浓度的环境有利于菌种的保藏。     

氧化亚铁硫杆菌生长测定方法研究

为了确定采用滴滤塔生物膜法去除烟气中二氧化硫过程中氧化亚铁硫杆菌最佳生长条件,通过比较和一系列实验,确定了氧化亚铁硫杆菌最优的生长测定方法比浊法的测定条件和具体步骤.结果表明,与传统的化学法相比,比浊法测定氧化亚铁硫杆菌的数量,进而反映其生长情况和菌液活性是一个快速且行之有效的方法.     

细菌氧化广西贵港六梅金矿的研究

用氧化亚铁硫杆菌对广西贵港六梅金矿进行了细菌氧化摇床实验，得出细菌氧化的最佳条件，为今后反应器动力学研究提供了理论依据。     

酸碱度和铁离子对毒砂生物氧化作用的影响研究

毒砂的氧化作用会产生富含As的酸性矿山废水(AMD)引起了广泛关注,但p H和Fe2+离子对毒砂生物氧化作用的影响还不清楚。利用从大宝山AMD培养得到的氧化亚铁硫杆菌(A.f.)和毒砂进行初始p H2.00、p H3.00和p H3.50为期30 d的不含Fe培养基有菌氧化、含Fe培养基无菌氧化和含Fe培养基有菌氧化实验,通过测定实验过程溶液的总As离子、Fe2+含量和p H值,获得如下结论:1不含Fe培养基有菌氧化过程,初始p H越低,实验结果溶液As离子质量浓度越高,初始p H2.00比初始p H3.50的溶液中As离子质量浓度要高大约15倍,即低p H可促进毒砂的微生物氧化作用。2含Fe培养基会使毒砂生物氧化过程p H保持在4.0以下进行,促进毒砂氧化,提高释放的As离子质量浓度。在AMD中加入一定的碱性物质来提到p H值,可降低Fe2+质量浓度,抑制毒砂的生物氧化作用,降低As离子的含量。     

有机碳源对氧化亚铁硫杆菌生长的影响

氧化亚铁硫杆菌为化能自养菌，嗜酸，通常生长于无机环境中。为了扩大其在有机环境中的应用，选择乙酸、丙酸和正丁酸三种低分子有机酸及葡萄糖作为氧化亚铁硫杆菌生之的有机环境，研究其在不同浓度不同有机物下的生长活性。实验结果显示：氧化亚铁硫杆菌在100mg／L低浓度的乙酸和400mg/L葡萄糖浓度范围内均能很好的生长，而在余下的几种有机物中生长则受到抑制。表明氧化亚铁硫杆菌并不是对所有的有机物都敏感，通过筛选和驯化能得到在有机环境中生长良好的菌株。     

硫酸盐还原菌处理酸性矿山废水的研究进展

酸性矿山废水(AMD)带来的重金属污染带来严重环境问题. 要解决此问题,利用硫酸盐还原菌( SRB)对酸性矿山废水进行生物处理是一种具有广阔应用前景同时又存在局限性的技术. 文章综述了SRB应用于酸性矿山废水处理时对各种重金属离子的去除机理、效果与优缺点,同时对SRB法处理AMD的工艺形式和碳源选择等进行了讨论和展望.     

氧化亚铁硫杆菌生长过程铁的行为

研究了氧化亚铁硫杆菌在９Ｋ培养基中生长及铁的行为．以Ｆｅ２＋的氧化表征氧化亚铁硫杆菌的生长特性及其活性,表明生长繁殖过程经历诱导期、缓慢期、指数期、稳定期和衰亡期．氧化亚铁硫杆菌在生长繁殖过程中,不断地将Ｆｅ２＋氧化为Ｆｅ３＋,同时Ｆｅ３＋又发生一系列的水解反应,并生成黄铵铁矾沉淀．Ｆｅ２＋的细菌氧化主要以Ｏ２为最终的电子受体．     

无菌和有菌体系下砷黄铁矿氧化的电化学

在无菌和有菌酸性体系下,对砷黄铁矿电化学氧化进行研究。研究结果表明:砷黄铁矿首先被氧化为As2s2,覆盖于电极表面,使电极表面发生钝化;随着电位升高,As2S2被氧化生成亚砷酸及亚砷酸被氧化为砷酸,亚铁离子被氧化成铁离子;细菌作用后增强了砷黄铁矿的反应性能,降低了其开始氧化的电位,砷黄铁矿被氧化的趋势增大,腐蚀反应速度有所提高,但细菌对砷黄铁矿电极的阳极反应过程机理并没有产生影响;在相同电位下,有细菌时的阻抗明显低于无细菌时的阻抗;在不同电位下,电极表面发生的电化学反应机理也不同,测定结果与线性扫描研究结果相吻合。     

氧化亚铁硫杆菌的分离和鉴定

从攀枝花多处的露天铁矿及煤矿的坑水和矿泥中分离出氧化亚铁硫杆菌,并且进行了鉴定,这为下一步对该菌生长情况的研究奠定基础.     

氧化亚铁硫杆菌生长特性的研究

采用单因素实验研究实验室分离的氧化亚铁硫杆菌的生长特性.通过测定培养过程中吸光度、Fe2 浓度和总Fe浓度的变化,计算Fe2 氧化速率,研究初始pH值、初始接种量和温度对细菌生长的影响.结果发现,该氧化亚铁硫杆菌在接种初期,生长缓慢,对Fe2 的氧化速度较慢,12h后繁殖速度加快,氧化速率开始增加,27h后对Fe2 的氧化速率达最大值0.52g/(L.h),30h后Fe2 转化率接近100%;适宜于该氧化亚铁硫杆菌生长和代谢的初始pH值为2.30,接种量为10%,培养温度为28℃.     

酸化硫化矿尾矿中锌、砷细菌溶出的影响因素

针对铅锌尾矿产生的重金属污染来源问题,以青海某铅锌尾矿和氧化亚铁硫杆菌为研究对象,采用静态模拟试验研究了细菌浸出体系极端酸化硫化矿尾矿中锌、砷溶出的不同环境影响因素,分析不同时期重金属释放规律及释放的主要原因,以期为铅锌尾矿的重金属污染防控提供理论依据.结果表明,Zn的溶出量与溶液初始pH的关系为pH2.0pH3.5pH4.5,呈负相关.矿物浓度越大,单位质量矿物接触氧含量越少,Zn,As溶出越少;与不加亚硫酸钠体系相比,重金属释放规律明显不同,亚硫酸钠的添加会提高溶液pH值,抑制Zn,As溶出.Zn,As溶出均表现为两个阶段,前期以酸解、氧化还原作用为主,后期由于吸附、共沉淀作用及生成的新物质CaSO_4晶体和钙磷石覆盖在矿物表面使溶出量减少.原电池效应和Zn对酸性条件更敏感是溶出量Zn大于As,Zn优先于As溶出的主要原因.