黄钾铁矾的生成机理及其对嗜酸氧化亚铁硫杆菌有重要作用的离子的影响(英文)

黄钾铁矾的生成对Sarcheshmeh生物堆浸硫化铜矿有不利影响。实验研究了在嗜酸氧化亚铁硫杆菌存在的情况下,生长介质中Fe(II)的初始浓度、pH及温度影响黄钾铁矾沉淀形成的机理。产生最多Fe(III)沉淀的条件为:硫酸亚铁浓度50 g/L、初始pH 2.2、温度32°C。Fe(III)沉淀的生成影响了对嗜酸氧化亚铁硫杆菌有重要作用的离子的浓度,比如:Fe3+、SO 2?4、K+、PO 3?4、Mg2+。对于Fe3+和K+,他们有相似的模式,这些离子共沉淀而形成黄钾铁矾的组分。在pH高于1.6时,由于PO 3?4与黄钾铁矾共沉淀以及嗜酸氧化亚铁硫杆菌较快的生长速度而导致合PO 3?4的化合物的溶解度急剧降低。在生物堆浸的初期,由于脉石的溶解,Mg2+浓度增大,随后缓慢降低。     

浸矿微生物的研究进展

本文综述了主要浸矿微生物的性质、分类地位、培养条件以及在生物冶金方面的应用及研究进展,涉及到的微生物有嗜酸氧化亚铁硫杆菌、嗜酸氧化硫硫杆菌、氧化亚铁钩端螺旋菌、硫化叶菌属及硫化芽孢杆菌属.     

分离于酸性矿坑水的疑似钩端螺旋菌的鉴定及重金属对其铁氧化能力影响的评估

采用稀释分离法,从山西中条山铜矿的酸性矿坑水中分离出一株铁氧化细菌,命名为ZTS菌株.该菌株为革兰氏阴性细菌,螺旋状或弧状,最适生长温度为30 ℃,最适生长pH值为2.5,对低浓度的酵母浸出物较敏感.形态学和生理学分析表明,ZTS菌株可能属于钩端螺旋菌属的成员;16S rDNA序列的系统发育分析表明,该菌株与氧化亚铁钩端螺旋菌典型菌株ATCC 49879位于系统发育树的同一分支,相似度为100%,从而证实ZTS菌株属于氧化亚铁钩端螺旋菌.考虑到当前的商业利益,考察了Cu2+、Co2+ 和Ni2+对ZTS菌株氧化亚铁能力的影响.结果表明:3种金属对ZTS菌株的毒性强弱依次为Co2+＞Cu2+＞Ni2+.就Ni2+抗性能力而言,ZTS菌株能够耐受Ni2+的浓度高达160 mmol/L,这比已报道的氧化亚铁钩端螺旋菌的Ni2+抗性能力要强得多,这种能力可能与它的遗传特性有关.     

RAPD用于20株嗜酸氧化亚铁硫杆菌菌株亲缘性研究

为研究中国20株嗜酸氧化亚铁硫杆菌菌株的基因多样性,以及基因指纹技术分类与嗜酸氧化亚铁硫杆菌生理生化特性的相关性,使用20种随机引物,通过PCR扩增20株菌株的基因组DNA,并分析凝胶电泳条带的有无,使用Jaccard系数和UPGMA分析菌株间相关性。20种引物产生的条带将20株菌株分成了5组,菌株间相关性系数最小为35.1%(YTW与DXS),而相似系数最大为96.9%(BY-0502与DXS,DY26与DY30)。结果表明:20株来自不同地区的嗜酸氧化亚铁硫杆菌株具有较高的多样性,并且亲缘性分类与各菌株取样地以及最大铜离子耐受能力分类,有较高的分类相似性,说明RAPD技术拥有在嗜酸氧化亚铁硫杆菌内分类鉴定菌株的能力。     

阴离子对嗜酸氧化亚铁硫杆菌生长和硫氧化活性的影响

以嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans, ATCC23270)为对象,研究NO_3~-、SO_4~(2-)、Cl~-和PO_4~(3-)对Acidithiobacillus ferrooxidans生长和硫氧化活性的影响.结果表明:不同阴离子对Acidithiobacillus ferrooxidans硫氧化表观活性的影响效应不同,其影响由大到小的顺序依次为Cl~-,NO_3~-,SO_4~(2-)和PO_4~(3-);在高浓度PO_4~(3-)的胁迫(300 mmol/L)下,细菌所表达蛋白质的总数量减少,但同时表达一些特异性蛋白质,这说明细菌可通过抑制一些在正常条件下表达的蛋白质,同时表达一些新的蛋白质来应对无机离子的胁迫效应.     

好氧和厌氧条件下Acidithiobacillus ferrooxidans菌对Fe3+氧化FeS2的影响

嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans:A.ferrooxidans菌)是目前研究得最多的浸矿细菌,其能量代谢途径复杂多样。在好氧和厌氧气氛下,分别对Fe3+浸出黄铁矿及A.ferrooxidans菌对Fe3+氧化浸出黄铁矿的影响进行了研究,并且利用A.ferrooxidans菌构建微生物燃料电池,研究在不同气氛下A.ferrooxidans菌对电子传递过程的影响。结果表明:在好氧和厌氧气氛下,加菌时的黄铁矿浸出率比无菌时的分别提高了40.03%和27.76%。在好氧和厌氧气氛下,A.ferrooxidans菌均可以提高电子传递速率,进而加快氧化还原反应的进行,说明A.ferrooxidans菌在厌氧环境下,能以Fe3+为电子受体、含还原性硫的黄铁矿为电子供体来进行呼吸作用,获得生命活动所需的能量。在实验结果和前人工作的基础上提出在厌氧情况下,A.ferrooxidans菌进行呼吸作用的一条可能的路线图。     

采用中温菌和常温菌浸出含砷金精矿

考察了不同矿浆浓度和接种量对细菌浸出含砷金精矿的影响。结果表明：中度嗜热嗜酸铁氧化菌MLY和嗜酸氧化亚铁硫杆菌（Acidthiobacillus ferrooxidans,At.f）的浸矿效果不同。MLY和At.f对含砷金精矿的浸出机理也不同;接种MLY的矿浆中,可能主要是溶液中的细菌将Fe^2＋氧化为Fe^3＋,再由Fe^3＋氧化溶解矿物,即以间接浸出作用为主;而接种At.f可能首先是At.f被吸附到矿物表面,通过细菌与矿物之间的某种界面作用引起矿物溶解,矿物溶解产生的Fe^2＋被游离菌氧化成为Fe^3＋,从而溶解矿物,即At.f浸出可能包括直接作用和间接作用的共同效应。     

镍黄铁矿电化学生物氧化过程的分解机理(英文)

应用表面粘附和没有粘附Acidithiobacillus ferrooxidans的镍黄铁矿粉末微电极进行电化学测试,以说明镍黄铁矿氧化分解的机理。循环伏安CV结果显示,在-0.2V的低电位区域,在镍、铁离子析出时镍黄铁矿转变为中间相Fe4.5-yNi4.5-xS8-z;当电位在-0.2V到0.2V区间时,有不稳定的紫硫镍矿Fe3Ni3S4和FeNi2S4形成并在表面伴有元素硫的产生;当电位增加到0.2V以上时,不稳定相将全部分解;在高电位0.7V时,析出的亚铁离子被氧化为高铁离子。嗜酸氧化亚铁硫杆菌Acidithiobacillus ferrooxidans的存在使峰电位增高,反应起始电位负移,并对表面形成的元素硫有氧化去除作用。这一过程可通过-0.75到-0.5V电位区间发生的的还原反应证实。生物浸出和电化学实验结果均表明当pH2时溶液酸度的增加对氧化过程有轻度的阻碍作用。     

嗜酸氧化亚铁硫杆菌亚铁氧化系统研究进展

嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)是目前研究得最多的浸矿细菌,其能量代谢途径复杂多样。在有氧条件下,A.ferrooxidans以氧化Fe2 、H2或(和)各种还原性硫化物提供能量来生长,在亚铁氧化系统中,A.ferrooxidans的各种菌株氧化亚铁后产生的电子经大致相同的传递途径传递给最终电子受体O2,但是最初电子受体可能有所不同。讨论了A.ferrooxidans亚铁氧化系统中电子顺电势梯度传递的各个电子传递载体的组成,基因结构和特征以及可能的相互作用机制;同时,介绍了A.ferrooxidans生长过程中,少量电子经细胞色素bc1复合体逆电势梯度传递、参与还原力NAD(P)H的生成和CO2固定过程中可能存在的电子传递模式,以及A.ferrooxidans在不同生长基质中生长时rus操纵子的转录调控模式。     

源自硫化矿区的氧化亚铁硫杆菌新菌系的鉴定

从广西铜坑矿区多金属复杂硫化矿矿坑水中分离得到了一株嗜酸氧化亚铁硫杆菌(暂命名为TK),该菌株为革兰氏阴性细菌,短杆状,菌体大小为(0.4±0.1)μm×(1.4±0.2)μm,最适生长温度为25~30℃,最适pH值为2.0,化能自养型,能利用亚铁、单质硫和葡萄糖生长,不能利用硫代硫酸钠、蛋白胨生长。测定其亚铁和元素硫的氧化能力,并考察它对铁闪锌矿的浸出效果。以16SrDNA序列同源性为基础构建了包括15株已报道菌种和其他菌属菌株作为外来群在内的系统发育树。结果表明:TK菌株处于单独的一个分支内,与嗜酸氧化亚铁硫杆菌株D2最为相似,相似性为98.67%,推测TK菌株为嗜酸氧化亚铁硫杆菌的一个新菌系。该菌系的分离为嗜酸氧化亚铁硫杆菌多样性和生态分布研究提供了一种新材料。     

Repetitive sequence based polymerase chain reaction to differentiate close bacteria strains in acidic sites

To study the diversity of bacteria strains newly isolated from several acid mine drainage（AMD） sites in China, repetitive sequence based polymerase chain reaction （rep-PCR）, a well established technology for diversity analysis of closely related bacteria strains, was conducted on 30 strains of bacteria Leptospirillum ferriphilium, 8 strains of bacteria Acidithiobacillus ferrooxidans, as well as the Acidithiobacillusferrooxidans type strain ATCC （American Type Culture Collection） 23270. The results showed that, using ERIC and BOX primer sets, rep-PCR produced highly discriminatory banding patterns. Phylogenetic analysis based on ERIC-PCR banding types was made and the results indicated that rep-PCR could be used as a rapid and highly discriminatory screening technique in studying bacterial diversity, especially in differentiating bacteria within one species in AMD.     

Bioleaching of marmatite flotation concentrate by Acidithiobacillus ferrooxidans and Leptospirillum f errooxidans

Bioleaching of marmatite flotation concentrate by Acidithiobacillus ferrooxidans and Leptospirillum ferrooxidans was investigated at 35℃, the initial pH value of 2.0 on an orbital shaker with 160 min^-1 over a period of 10 days. Experimental results indicate that the adapted strains increase markedly the dissolution rate and the leac-hing ratio of marmatite. Pulp density also affects the bioleaching of marmatite. Massive elemental sulfur and jarosite form during the leaching process in the systems inoculating the adapted strains in pure and mixed cultures;and acid product is enhanced, which decreases the pH below to 2.0 in latter leaching period. Marmatite preferentially dis-solves during the bacterial leaching of complex sulfides. Compared with the pure cultures of original and adapted strains, the adapted strains of Acidithiobacillus ferrooxidans and Leptospirillum ferrooxidans in mixed cultures are more efficient in the oxidation of marmatite.     

Comparison of different analysis models to measure plastic strains on sheet metal forming parts by digital image processing

The principal strains of sheet metals and their limitations while forming can be obtained by using a strain measurement system. A strain measurement may employ one of two different approaches: namely the total least square optimization method or the multiple regression analysis (MRA) method. With both methods plastic strains of deformed parts are calculated based on the non-deformed reference configuration designated by a circle and the deformed configuration, which is a curve-fitting ellipse. In the MRA method, the mathematical formula is simpler reducing the required computations than that of the total least square optimization method. While the formula has a greater margin of error, this margin proves less than significant in the practical application of the method’s results.Information from the results of a strain measurement system can be used to determine the sheet metal’s formability and strain path allowing engineers to determine at which point, the sheet metal will crack. They can then change the thickness and the material of the sheet metal, or modify its shape accordingly to maximize the metal’s efficiency. Strain measurement systems possess practical advantages in their actual application; they improve the quality of sheet metal being produced by minimizing defects in sheet metal during production. One industrial case study of fine stamping electronic part is discussed to demonstrate the proposed methodology.