氧化亚铁硫杆菌氧化黄铜矿的实验研究

黄铜矿是自然界中最为常见的含铜硫化物,矿石或尾矿中黄铜矿的风化往往会导致严重的矿区重金属污染,细菌的参与可以改变黄铜矿的氧化分解行为.本文通过对比实验系统研究了氧化亚铁硫杆菌（Acidothiobacillus ferrooxidans）对黄铜矿氧化分解的影响.利用等离子光谱仪（ICP-AES）、pH计、X射线衍射仪（XRD）和激光拉曼光谱分别测定了实验溶液的成分变化以及黄铜矿表面沉淀的物质组成.结果表明,细菌对实验溶液的pH值、Eh值和黄铜矿的氧化进程起着重要的控制作用.随着反应的进行及细菌的生长,溶液的pH值呈下降趋势,Eh值呈上升趋势,H＋和Cu2＋离子浓度升高.实验表明,细菌是整个氧化过程的主导因素,反应初期,Acidothiobacillus ferrooxidans氧化溶液和黄铜矿中的Fe2＋成Fe3＋ 随着反应的进行和Fe3＋的增多,在Acidothiobacillus ferrooxidans和Fe3＋的共同作用下,黄铜矿被氧化,并可生成自然硫,自然硫进而被Acidothiobacillus ferrooxidans氧化为SO42- Fe3＋对黄铜矿的化学氧化作用和细菌的生物氧化作用持续进行,构成了黄铜矿的氧化过程.反应后期,Fe3＋以次生沉淀形式覆盖在矿物表面,沉淀物对黄铜矿的溶出有抑制作用.     

活性炭对氧化亚铁硫杆菌氧化活性的影响

在氧化亚铁硫杆菌(T.f)培养过程中其他营养物质足量的情况下,考察了活性炭的质量浓度对T.f菌生长活性的影响,得到在不同活性炭质量浓度下细菌的生长曲线.结果表明:在一定范围内,活性炭对T.f菌的氧化活性具有一定的促进作用;当活性炭的质量浓度≤80g/L时,其对细菌氧化活性具有促进作用,且当其在60~80g/L范围内时,对细菌氧化活性的促进作用最大;但当活性炭的质量浓度≥100g/L时,细菌生长受到抑制.并通过考查无菌对照实验中ρ(Fe2+),ρ(Fe3+)随时间的变化,得出在活性炭的质量浓度≤80g/L时,其对Fe2+的氧化作用很小.     

氧化亚铁硫杆菌对黄铜矿表面性质及其浸出的影响

通过测定吸附量、Zeta电位和接触角,并通过对原子力显微镜表面进行表征及摇瓶浸出试验考察不同能源(Fe2+、单质硫和黄铜矿)培养的氧化亚铁硫杆菌A.ferrooxidans对黄铜矿表面性质的影响及其与黄铜矿浸出的关系。研究结果表明:不同能源培养的A.ferrooxidans菌对黄铜矿表面性质的影响规律相似;A.ferrooxidans菌均能快速吸附在黄铜矿表面,而矿驯化的A.ferrooxidans菌在矿表面的附着能力更强;细菌的吸附使黄铜矿的等电点朝细菌的等电点方向偏移,且由于在黄铜矿表面生成了硫膜和不稳定铜硫化物使得黄铜矿表面接触角增大,疏水性增强;在浸矿初期,细菌与黄铜矿作用以直接作用机理为主。     

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℃.     

氧化亚铁硫杆菌生长迟缓期的影响因素

以溶液中Ｆｅ２＋ 的氧化表征氧化亚铁硫杆菌的生长规律,研究了初始ｐＨ 值、温度、静置与振荡培养、接种量、接种状态以及雄黄、雌黄对细菌生长迟缓期长短的影响．研究结果表明：适宜的初始ｐＨ 值（２．０～２ ．５） 、温度（３０～３５ ℃）、振荡培养、大的接种量以及处于对数生长期的菌种有相对较短的迟缓期;雄黄、雌黄的存在,延长了细菌生长的迟缓期,抑制了细菌的生长与繁殖．     

干燥保存对氧化亚铁硫杆菌(Fe2+)氧化活性的影响

为了研究干燥保存条件对氧化亚铁硫杆菌生长活性的影响,对干燥环境下的细菌存活能力进行了研究.针对细菌吸附在滤膜表面,30℃时干燥保存的情况,测定了保存时间分别为30,90,250和366 d时细菌的Fe2 氧化活性.研究结果表明:干燥保存的氧化亚铁硫杆菌的Fe2 氧化活性随保存时间的延长而下降,细菌在9K培养基中生长停滞期延长;干燥保存细菌在9K培养基中经过短时间活化后,细菌的Fe2 氧化活性以及时硫化铜的氧化能力能够迅速恢复到干燥前的水平,说明在一定干燥保存时间内氧化亚铁硫杆菌的浸矿能力不会明显退化.这表明氧化亚铁硫杆菌具有较强的耐干燥特性,可以在室温下干燥保存氧化亚铁硫杆菌.     

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.     

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．     

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。     

氧化亚铁硫杆菌生物多样性研究进展

本文介绍了氧化亚铁硫杆菌的生物多样性研究进展.氧化亚铁硫杆菌具有丰富的生物多样性,主要体现在生长温度、pH值、能量来源、耐重金属的能力、质粒DNA含量等方面.对生物多样性的研究能够为细菌的驯化育种等提供指导,具有重要的理论意义.     

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。     

一株氧化亚铁硫杆菌菌株的筛选及其生长特性的研究

从湖南某矿的中性矿坑水中筛选出一株氧化亚铁硫杆菌菌株,以Fe2 的氧化为表征,研究了温度、pH值、Fe2 初始浓度、接种量对其生长特性和活性的影响.试验结果表明这株氧化亚铁硫杆菌菌株的最佳生长条件为:温度30℃左右,初始pH为2.0左右,Fe2 初始浓度为4.36 g/L,接种量为10%.     

Triton X-100对氧化亚铁硫杆菌氧化活性及浸出黄铜矿的影响

为提高黄铜矿的微生物浸出效果,研究了非离子表面活性剂Triton X-100对氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)氧化Fe2+和S0的活性以及浸出黄铜矿的影响,并采用XRD对浸出后的产物进行了表征.结果表明,Triton X-100对氧化亚铁硫杆菌氧化Fe2+有一定的抑制作用,而对氧化S0则显现出促进作用;Triton X-100可显著改善黄铜矿的微生物浸出效果,当其质量浓度为30 mg·L-1时,黄铜矿中铜的浸出率提高了52.15%.Triton X-100的加入提高了氧化亚铁硫杆菌对黄铜矿浸出过程中间产物硫的生物利用性和消解作用,从而提高了浸出体系中细菌浓度和Fe3+浓度,进而促进了黄铜矿的溶解.     

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%.     

一株新的氧化亚铁硫杆菌菌株的筛选及其生长特性的研究

从湖南某矿的中性矿坑水中筛选出一株氧化亚铁硫杆菌菌株，以Fe^2＋的氧化为表征，研究了温度、pH值、Fe^2＋初始浓度、接种量对其生长特性和活性的影响．试验结果表明这株氧化亚铁硫杆菌菌株的最佳生长条件为：温度30℃左右，初始pH为2．0左右，Fe^2＋初始浓度为4．36g／L，接种量为10％．     

氧化亚铁硫杆菌的分离及其生长条件的研究

对云南一金矿的酸性矿水中分离出的一株氧化亚铁硫杆菌 ( Thiobacillusferrooxidans) J1的菌落和细胞形态进行了初步研究 ,认为其最适生长条件为温度 30℃左右 ,初始 p H 2 .0 ,摇瓶装量为50 m L/2 50 m L,接种量 1 0 %。     

氧化亚铁硫杆菌的诱变机理研究

研究氧化亚铁硫杆菌(T.f菌)的生长特性以及在紫外线作用下的诱变机理.用20 W的紫外灯对距离30 cm的T.f菌液照射300 s,每间隔15 s测量一次T.f菌液的氧化还原电势以及pH,分别绘制出其与时间的变化关系.紫外线照射240 s时,T.f菌的氧化还原电势和pH分别达到303 mV和1.98的最佳值.研究结果表明,经过紫外线诱变强化的T.f菌具有更好的生物刻蚀能力,氧化亚铁硫杆菌的细菌浓度和氧化活性有较大的提高,刻蚀加工的金属零件轮廓更清晰.     

氧化亚铁硫杆菌在废弃线路板粉末上的吸附及对Cu的浸出

利用氧化亚铁硫杆菌(Thiobacillus ferrooxidans,T.f菌)浸出废弃线路板粉末中Cu,研究T.f菌在线路板粉末上的吸附,并通过对照试验比较浸出过程中吸附在线路板粉末上和游离于溶液中的T.f菌在浸出中的作用.结果显示,在6 h内,T.f菌在线路板粉末上的吸附达到平衡,吸附的T.f菌生物量占系统总生物量的72%￣82%,吸附T.f菌的作用在浸出中更为重要.