抑制剂对嗜酸氧化亚铁硫杆菌形态影响研究

在生物冶金中,因矿石成分不同,某些成分会对浸矿菌产生抑制作用而影响金属的浸出。为研究氟、钼对浸矿微生物的影响,本研究以氟化钠和钼酸钠为两种抑制剂,研究不同浓度的抑制剂对两株不同来源的嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)的影响。采用扫描电镜观察经添加不同浓度的抑制剂培养基培养后的嗜酸氧化亚铁硫杆菌的细胞形态,发现在添加抑制剂的条件下,细菌细胞均发生了或轻或重的皱缩,但细胞长度与宽度基本无变化。从而得出两种抑制剂均对这种细菌产生了抑制作用,并且使其在形态上也发生了一些变化,但具体的抑制机理有待深入研究。     

嗜酸氧化亚铁硫杆菌在沥青铀矿石浸出中的作用

为了研究沥青铀矿石的细菌浸出机理,设计了有菌有铁、有菌无铁及无菌无铁3种矿粉浸出试验及有菌无铁、无菌无铁两种试块浸出试验,检测了矿粉浸出体系中细菌的浓度、pH值、Eh、亚铁离子浓度、总铁离子浓度及铀浓度的变化,分析了浸出尾渣中O、Mg、K、P、S、Fe、U等元素的含量,观测了浸出前后试块表面形貌的变化。结果表明,在沥青铀矿石浸出过程中,嗜酸氧化亚铁硫杆菌可以高效氧化浸出体系中的亚铁、还原态硫及元素硫,使得浸出体系中的Eh升高和pH值降低;有菌有铁浸出体系中,高浓度的细菌、高浓度的铁、低pH值和高Eh可加速铀矿石的浸出和提高铀矿石的浸出率;有菌无铁浸出体系中,即使总铁离子浓度很低,但由于有细菌的存在,同样可以加速铀矿石的浸出和提高铀矿石的浸出率。有菌无铁的试块浸出中,试块表面出现了许多溶蚀坑,这表明细菌对铀矿石具有直接氧化作用。     

浮选药剂对嗜酸氧化亚铁硫杆菌活性的影响

引言 传统的矿山资源开发模式,要求采出高品位、易选矿,从而造成资源利用率低、能源消耗大、产生大量废矿和尾矿、环境污染严重,难以适用于品位较低的矿物资源.     

镉、锰、镍、铅对嗜酸氧化亚铁硫杆菌活性的影响

以从粤北大宝山尾矿酸性矿山废水(AMD)分离的氧化亚铁硫杆菌(A.f菌)为研究对象,采用重铬酸钾滴定法测定Fe2+氧化率以及对A.f菌培养体系pH和氧化还原电位(ORP)的测定,研究镉、锰、镍、铅四种重金属对A.f菌活性的影响.结果表明,Ni对A.f菌生长和氧化活性具有明显的抑制作用,不同重金属处理组A.f菌培养体系p...     

高铁浓度下氧化亚铁硫杆菌的生长动力学

通过改变初始Fe2 浓度,对氧化亚铁硫杆菌生长过程中的代谢变化进行了研究。依据产物抑制的Monod方程,推导并建立了氧化亚铁硫杆菌在高铁浓度下的生长动力学方程。实验结果表明:随着Fe2 浓度的增加,底物抑制作用增加,导致细菌对底物的亲和力减小,Ks值增大。细菌比生长速率的实验值和模拟值之间的相关系数为0.97,表明该动力学方程能够较好地描述高铁浓度下氧化亚铁硫杆菌的生长情况。     

一株嗜酸氧化亚铁硫杆菌的筛选及生长条件研究

从湖北某矿的酸性矿坑水中取样,在9K培养基中分离得到一株细菌C1,对该菌株进行了形态、生理生化特性及16S rRNA序列分析。结果显示该菌为革兰氏阴性菌,短杆状,经16S rRNA鉴定为嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidi-thiobacillus ferrooxidans);生理生化鉴定结果表明其可以利用单质硫和亚铁生长,不能利用硫代硫酸钠生长。以Fe2+的氧化率为指标,研究了初始pH值、温度、接种量对C1菌生长的影响。结果表明,其最适初始pH值为2.0、温度为30℃、接种量为10%。考察了不同浸矿方法对C1菌浸磷率的影响,结果显示,经过24 d的生物浸出,普通浸矿法的浸磷率达到58.87%,比批浸矿法高出9.6%。     

高铁离子浓度下氧化亚铁硫杆菌的生长行为

测定了氧化亚铁硫杆菌在高铁离子浓度下的生长曲线、溶液pH的变化、T.f.菌对亚铁氧化情况及溶液氧化还原电位(Eh)的变化规律. 实验发现T.f.菌在[Fe2+]<70 g/L及pH=1.6~2.0、接种量10%的条件下生长良好,培养时间为10 d后细菌浓度可以达到(0.8~31.6)′107个/ml.     

黄药类捕收剂对嗜酸氧化亚铁硫杆菌的毒害机理研究

以分离于湖北某铜矿的嗜酸氧化亚铁硫杆菌LD-1菌株(At.f LD-1)为研究对象,首先得出了乙基黄药、异丙基黄药、丁基黄药、异戊基黄药4种黄药类捕收剂对At.f LD-1菌株活性的抑制规律,进而研究了这些浮选药剂对At.f LD-1菌株的毒害作用机理。结果表明,不同碳链黄药在酸性介质中与硫酸发生分解反应生成的醇和CS2均会引起At.f LD-1菌株氧化活性降低。醇类随着分子量增加,在菌体表面的吸附和渗透性能越强, 由醇类抑菌作用所造成的At.f LD-1菌株氧化活性的降低越来越明显;相同黄药药剂用量下,随着不同烃基黄药碳链的增长,与酸反应所生成CS2量的逐渐减小,对At.f LD-1菌株的抑制作用逐渐减弱。故在这两种物质共同影响下,造成了不同碳链黄药对菌种活性影响差异较大。     

嗜酸氧化亚铁硫杆菌对典型川煤全硫脱除的实验研究

利用嗜酸氧化亚铁硫杆菌对典型川煤进行脱硫实验研究,考察了FeSO4质量、Tf菌接种量、处理时间、煤浆质量分数、煤粉粒度等因素对脱硫效果的影响,并对煤系嗜酸氧化亚铁硫杆菌(煤系Tf菌)和非煤系氧化亚铁硫杆菌(非煤系Tf菌)的煤炭脱硫效果进行了比较。结果表明:煤系Tf菌最优条件为:FeSO4质量为0,接种量为9 mL,处理时间为28 d,煤浆质量分数为10%,煤粉粒度为0.150～0.075 mm,其脱硫率分别为43.35%、48.50%、49.36%、42.06%和57.71%;非煤系Tf菌最优条件为:FeSO4质量为1.12 g,接种量为9 mL,处理时间为28 d,煤浆质量分数为10%,煤粉粒度为0.150～0.075 mm,其脱硫率分别为20.60%、42.06%、50.64%、39.06%和53.30%。     

嗜酸氧化亚铁硫杆菌浸取印刷线路板中铜的多点添加策略

考察了嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)对废弃印刷电路板(PCBs)中铜回收的影响.由于PCBs添加时间和浓度显著影响菌体生长及铜浸取率,因而通过多点添加PCBs的策略促进铜浸取并减少对细胞生长的抑制.结果表明,PCBs添加量为18 g/L(4 g/L于48 h,6 g/L于96 h和8 g/L于144 h)时,经过240 h培养,铜浸取率达80%,说明该策略有效和可行.     

微生物浸出MnO2过程中嗜酸氧化亚铁硫杆菌与Fe3+的催化作用

考察了MnO₂-FeS₂-H₂SO₄细菌浸出体系下,嗜酸氧化亚铁硫杆菌和Fe³⁺单独或联合对MnO₂浸出Mn²⁺的浸出速率影响,并采用循环伏安电化学方法对过程中嗜酸氧化亚铁硫杆菌与Fe³⁺的催化作用进行了分析。结果表明：嗜酸氧化亚铁硫杆菌和Fe³⁺单独或联合都可以有效提高MnO₂浸出Mn²⁺的浸出速率,对MnO₂细菌浸出过程有一定催化作用;循环伏安电化学分析表明嗜酸氧化亚铁硫杆菌和Fe³⁺单独或联合加入,都会使FeS₂出现明显的氧化还原峰,且嗜酸氧化亚铁硫杆菌可以降低FeS₂的氧化电位和缩短FeS₂氧化峰与还原峰之间的电位差,从而催化MnO₂浸出Mn²⁺的过程。     

油页岩吸附水中铜离子的响应面优化

在单因素实验的基础上,采用响应面优化法对油页岩吸附水中Cu2+的过程进行优化。设定吸附质/吸附剂、pH、反应时间为3个主要影响因子,Cu2+吸附率为响应值,结合实验结果建立了响应面模型。方差分析表明模型显著,可用于预测油页岩原矿对铜离子的吸附;优化后的吸附最佳条件吸附质/吸附剂=25 mg/g,pH=6,接触时间=29 min,预测吸附率可达100%。在此条件下,实测Cu2+的吸附率达98.4%,说明油页岩对Cu2+具有良好的吸附效果,可用于处理低浓度含铜废水。     

微生物浸出MnO_2过程中嗜酸氧化亚铁硫杆菌与Fe~(3+)的催化作用

考察了MnO2-FeS2-H2SO4细菌浸出体系下,嗜酸氧化亚铁硫杆菌和Fe3+单独或联合对MnO2浸出Mn2+的浸出速率影响,并采用循环伏安电化学方法对过程中嗜酸氧化亚铁硫杆菌与Fe3+的催化作用进行了分析。结果表明:嗜酸氧化亚铁硫杆菌和Fe3+单独或联合都可以有效提高MnO2浸出Mn2+的浸出速率,对MnO2细菌浸出过程有一定催化作用;循环伏安电化学分析表明嗜酸氧化亚铁硫杆菌和Fe3+单独或联合加入,都会使FeS2出现明显的氧化还原峰,且嗜酸氧化亚铁硫杆菌可以降低FeS2的氧化电位和缩短FeS2氧化峰与还原峰之间的电位差,从而催化MnO2浸出Mn2+的过程。     

电位法在氧化亚铁硫杆菌氧化过程中的应用研究

对氧化还原电位法在氧化亚铁硫杆菌培养过程中的应用进行了探索性的研究,维持总铁浓度为10g／L,通过改变Fe（Ⅱ）与Fe（Ⅲ）的比例,找出E与Ln（Fe^3＋／Fe^2＋）的线性关系和培养液的处理条件。结果表明,在无菌体系中,当Fe＆3＋／Fe^2＋的比值范围为0．5-10时,二者的线性关系较好,并发现当培养基的消耗小于40％时对E与Fe^3＋／Fe^2＋的关系影响不大。进而考察了在氧化亚铁硫杆菌生物氧化过程中E与Fe^3＋／Fe^2＋的关系,通过加酸对培养液稀释40倍然后加热处理,发现了E与Ln（Fe^3＋／Fe^2＋）的线性关系,进而确定了能斯特方程中的参数Eo和RT／nF的大小。与无菌体系的参数进行了比较,相对误差小于1％。     

响应面法优化杆菌肽发酵培养基

采用响应面分析法对杆菌肽产生菌的发酵培养基进行优化。采用Plackett-Burman实验筛选出影响杆菌肽产量的主要因素为豆粕、Na2S2O3、生物氮素,利用最陡爬坡路径逼近响应区域,应用Box-Behnken设计和响应面分析优化得到最佳发酵培养基,发酵单位较优化前提高了36.9%。     

酸浸及紫外诱变对氧化亚铁硫杆菌浸矿的影响

利用从湖北省大冶市铜山口矿区的酸性矿坑水中选育的氧化亚铁硫杆菌（Thiobacillus ferrooxidans,以下简称T.f菌）对该矿区的铁矿进行了浸矿研究。结果表明：未经酸浸处理的矿粉,对体系pH值的影响较大,从而影响T.f菌的生长,进而影响浸矿效果;经过酸浸处理的矿粉,在整个浸矿过程中,体系pH值相对恒定,T.f菌生长良好;对混合菌群进行单次紫外诱变,未能明显提高浸矿能力。     

氧化亚铁硫杆菌与中度嗜热铁氧化菌浸出铁闪锌矿的比较

考察了采用氧化亚铁硫杆菌和中度嗜热铁氧化菌浸出铁闪锌矿浮选精矿的浸出效果. 结果表明,两种细菌的驯化菌株都可以显著提高铁闪锌矿的溶解速率,且接种中度嗜热铁氧化菌时浸出效果更好. 扫描电镜、X射线粉晶衍射和能谱分析等表明,接种不同菌种浸出铁闪锌矿时所产浸渣具有类似的表面形貌特征和矿物组成. 可以证明,采用中度嗜热铁氧化菌浸出铁闪锌矿浮选精矿可以在较高的温度和酸度下进行且具有更好的浸出效果,比氧化亚铁硫杆菌具有更好的工业应用前景.     

亚麻纤维素对染料吸附响应面优化法

以农业废弃物亚麻渣为原料,柠檬酸溶液对其进行处理,制备了优化型吸附剂,用于三芳甲烷类染料(孔雀石绿和甲基紫)的吸附研究。探索了改性条件及吸附条件对吸附效果的影响,并采用正交实验和响应面实验优化实验组合。研究结果表明,0.3mol/L柠檬酸在25℃下搅拌90min改性亚麻0.1g,吸附100mg/L甲基紫溶液120min可达到最优吸附效果;0.5mol/L柠檬酸在100℃下搅拌120min改性亚麻0.1g,吸附100mg/L孔雀石绿溶液120min可达到最优吸附效果;该实验过程符合Freundichd等温线性吸附模型和准二阶动力学方程;正交实验和响应面实验最优组合,其实验值和预测值相差很小,验证该实验可用软件设计进行实验优化。     

响应面法优化微波热解剩余污泥产酸

目前微波预处理污泥主要局限在污泥水解率及其对厌氧消化的影响, 常用溶解性COD来进行表征预处理效果, 在污泥产酸方向少有报道。为了确定微波热解剩余污泥产酸的最佳工艺条件, 通过单因素实验选取实验因素与水平, 根据中心组合设计原理, 在单因素试验的基础上采用四因素三水平的响应面分析法, 考察了微波加热温度、微波加热时间、过氧化氢投加量和乙酸投加量对污泥产酸的影响。微波热解剩余污泥产酸的最佳工艺条件为:加热温度180℃, 加热时间21min, 过氧化氢投加量0.18g/(gSS), 乙酸投加量49mg/(gSS), 最大预测乙酸增量值581mg/L, 试验值与预测值之间的相对偏差在0.033～0.074之间。研究结果表明:本工艺可有效提高污泥有机酸产率, 试验值与预测值吻合较好, 可为污泥原位碳源开发提供理论和实际指导。