热硫化条件下铁硫比值对黄铁矿形成的影响

模拟火山喷气成矿作用,在热硫化条件下,系统考察反应物中铁硫比值从Fe∶S=1∶1至1∶8变化对黄铁矿形成的影响。运用扫描电镜(SEM)、X射线粉晶衍射分析(XRD)等测试手段,观测和分析实验产物的形貌、成分和结构特征,发现随着Fe∶S比值的减小,实验产物中黄铁矿逐渐增多,磁黄铁矿逐渐减少,同时Fe∶S比值对实验产物的形貌也有一定的控制作用。计算结果显示实验产物中黄铁矿晶粒尺寸的变化范围为42.543～63.799nm,磁黄铁矿晶粒尺寸的变化范围为21.973～87.926nm,黄铁矿和磁黄铁矿的晶胞体积变化较小。结合热力学计算结果分析认为,在热硫化条件下,当Fe∶S比值小于或等于磁黄铁矿中铁硫原子比时,反应生成磁黄铁矿;当Fe∶S比值超过磁黄铁矿中铁硫原子比时,实验产物中出现黄铁矿;当Fe∶S比值达到或超过黄铁矿中铁硫原子比时,反应主要生成黄铁矿。过硫条件有利于黄铁矿的生长,硫源越充足,实验产物中黄铁矿越多。

富里酸和Ca^(2+)共存对嗜酸性氧化亚铁硫杆菌介导生成次生高铁矿物的影响

为揭示富里酸和Ca^(2+)共存对嗜酸性氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)氧化酸性矿山废水(AMD)中的Fe^(2+)和形成次生高铁矿物的影响,分析了pH、Fe^(2+)氧化率、铁沉淀率以及次生高铁矿物矿相、基团等相关指标。结果表明,Ca^(2+)确实具有提高嗜酸性氧化亚铁硫杆菌氧化Fe^(2+)的能力。低质量浓度(0.2 g/L)的富里酸对嗜酸性氧化亚铁硫杆菌活性的提高具有促进作用,高质量浓度(0.4 g/L)的富里酸具有抑制作用,而增加Ca^(2+)反过来能够减弱高浓度富里酸对嗜酸性氧化亚铁硫杆菌的抑制作用。对形成的次生高铁矿物进行X射线衍射(XRD)和傅立叶红外光谱(FTIR)分析,结果表明高浓度富里酸促进了另一次生高铁矿物草黄铁矾的生成。

氧化亚铁硫杆菌浸出污染土中镉的试验研究

微生物浸出法是一种资源节约、低碳环保的土壤修复方法,在重金属污染土壤修复领域颇具前景.通过一系列室内试验研究了氧化亚铁硫杆菌浸出污染土中重金属镉的特性,以期为重金属污染土的修复提供理论依据.通过振荡浸出试验,考虑镉的浓度、能源物质Fe^(2+)的投加量、氧化亚铁硫杆菌的接种量及浸出时间等影响因素,研究了氧化亚铁硫杆菌浸出污染土中镉的特性.结果表明:镉的初始浓度越低,氧化亚铁硫杆菌对镉的浸出率越高.随着浸出时间增加,溶液pH值以及镉的浸出率整体都呈现逐渐升高的趋势.随着Fe^(2+)质量浓度提高,污染土中镉的浸出率呈现先增高后降低的趋势,当Fe^(2+)质量浓度为9 g·L^(−1)时,浸出效果最好.随着氧化亚铁硫杆菌接种量增加,镉浸出效果也随之提高.当营养物质Fe^(2+)的投加量为9 g·L^(−1),氧化亚铁硫杆菌的接种量为25%时,镉的浸出效果最佳,镉初始质量分数100 mg·kg^(−1)的污染土中浸出率可达96.6%.微观测试表明,浸出后土样表面出现新的长条状矿物,土中残留的镉主要为弱酸可提取态与残渣态,可还原态、可氧化态均有所降低.

正交法优化嗜酸氧化亚铁硫杆菌次生铁矿物吸附废水中锌

采用正交实验法获得嗜酸氧化亚铁硫杆菌次生铁矿物处理废水中锌的最优条件。基于单因素实验结果,以次生铁矿物添加量、pH和处理时间作为影响因子,进行正交实验,测定废水中锌离子的去除率。结果表明:当次生铁矿物添加量为0.6 g,pH为2.4、处理时间为36 h时,废水中锌的去除率最高。采用正交实验法获得嗜酸氧化亚铁硫杆菌次生铁矿物处理废水中锌的最优条件,具有一定的应用价值,为地方锌污染的治理奠定理论基础。

低品位黏土钒矿水浸渣对氧化亚铁硫杆菌活性的影响

以低品位黏土钒矿水浸渣(以下简称钒矿水浸渣)和氧化亚铁硫杆菌为试验材料,研究了钒矿水浸渣对氧化亚铁硫杆菌生长特性及氧化活性的影响。按不同比例将钒矿水浸渣加入到已接种氧化亚铁硫杆菌的培养液中,测定计算不同矿浆浓度下溶液的pH值、菌液浓度、Fe^(2+)氧化率、钒浸出率。结果表明,钒矿水浸渣会对氧化亚铁硫杆菌浸出体系的pH值、Fe^(2+)氧化率、菌液浓度产生影响,并抑制氧化亚铁硫杆菌的生长特性和氧化活性。随着钒矿水浸渣引入量逐渐增大,体系终止pH值逐渐升高,菌液浓度、Fe^(2+)氧化速率和钒浸出率逐渐降低。当矿浆浓度为2.5和5 g/L时,钒的浸出率相近,均为60%左右,而当矿浆浓度升高到为7.5和10 g/L时,浸出率仅为48%左右。

铁硫簇结合蛋白1的磁感应能力

目的探究铁硫簇结合蛋白1(ISCA1)磁场刺激后对细胞钙内流的影响。方法(1)制备携带ISCA1基因的质粒、携带Magneto 2.0序列的质粒和空载质粒,且3种质粒均携带mCherry基因,包装成慢病毒感染HEK293A细胞,荧光显微镜观察慢病毒感染效率。(2)免疫共沉淀技术检测ISCA1与隐花色素1(CRY1)和CRY2蛋白之间的结合。(3)在磁场(40 mT,0.1 Hz,90%占空比)条件下,活细胞钙成像技术检测高表达ISCA1或Magneto 2.0细胞的钙内流。结果(1)在HEK293A细胞中观察到红色荧光,表明慢病毒转染成功。(2)外源ISCA1蛋白与内源CRY1或CRY2蛋白不结合。(3)与加磁前相比,加磁后Magneto 2.0组细胞的绿色荧光强度增加(1.8±0.5)倍(P<0.05),即发生显著的钙内流;而ISCA1组及细胞对照组细胞的绿色荧光强度与加磁前相比无显著差异。结论外源高表达ISCA1的细胞在此磁场条件刺激后未引起细胞钙内流,无明显磁感应性。

江西某高铁硫精矿选铜试验

为高效回收利用江西某高铁硫精矿中的铜资源,在矿石性质研究的基础上,进行了浮选工艺试验。试验结果表明:采用Z-200作为铜矿物捕收剂,在磨矿细度为-0.074 mm80%、CaO用量1 000 g/t、Z-200用量45 g/t的条件下,采用1粗3精2扫优先浮选闭路流程,可获得铜品位15.58%、铜回收率91.04%的铜精矿,有效回收了该高铁硫精矿中的铜资源。

污泥中氧化亚铁硫杆菌的分离及其应用效果

以FeSO4 ·7H2 O为能源物质 ,采用 9K选择性培养基培养继以Leathen固体培养基平板接种法直接从污泥中分离出一株高度嗜酸的氧化亚铁硫杆菌 (Thiobacillusferrooxidans)菌株 .该菌株适应污泥环境速度快 ,易于驯化 .序批式试验法研究表明 ,接种该菌株进行污泥生物淋滤可有效溶出污水污泥中重金属 .经过 4～ 1 0d的生物淋滤 ,Cr、Cu、Zn的最高去除率可分别达到 80 %、1 0 0 %和 1 0 0 % .

氧化亚铁硫杆菌作用下形成的黄钾铁矾的SEM研究

黄钾铁矾是金属硫化物在酸性条件下氧化形成的主要次生矿物。很多研究表明,金属硫化物矿区广泛发育的氧化亚铁硫杆菌会影响金属硫化物的氧化分解和次生矿物的形成。为讨论氧化亚铁硫杆菌在黄钾铁矾形成过程中的作用,设计了两组平行实验制备黄钾铁矾:一种采用化学方法合成黄钾铁矾,另一种在相同条件下接种氧化亚铁硫杆菌合成黄钾铁矾。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析仪(EDS)等技术对两种实验获得的黄钾铁矾进行定性分析和形貌观察。结果表明:在氧化亚铁硫杆菌充分繁殖的条件下,细菌的参与更利于黄钾铁矾的形成;Fe2+的氧化速率可能是影响黄钾铁矾结晶的主要因素,氧化亚铁硫杆菌通过提高Fe3+的供应速度促使黄钾铁矾快速结晶,细菌作用下形成的黄钾铁矾结晶程度好于纯化学方法制备的黄钾铁矾。

氧化亚铁硫杆菌浸出铁矿石脱磷技术

研究氧化亚铁硫杆菌（A.f菌）从含磷铁矿石中脱磷的可行性及工艺技术。结果表明：氧化亚铁硫杆菌可以浸出铁矿石中的磷,生物浸出脱磷应选择缺磷9 K培养基体系,添加黄铁矿可强化细菌浸出脱磷,矿浆初始pH对脱磷率有明显影响,合适的细菌接种量、亚铁初始含量及矿石粒度有利于生物浸出脱磷。对某含磷1.12%的铁矿石,以缺磷9 K培养基为浸出体系,添加质量比为20%的黄铁矿,在初始pH值为1.7-2.0的条件下,采用A.f菌进行生物浸出,获得的脱磷率为86.6%。

施氏矿物吸附Cu^(2+)及氧化亚铁硫杆菌的实验研究

在金属硫化物的表生氧化过程中,施氏矿物是最常见的一种次生矿物。施氏矿物具有粒度小、比表面积大、表面吸附能高的特点,能够吸附环境流体中的重金属离子和微生物细胞,从而影响重金属元素及微生物的表生地球化学行为。利用化学合成的施氏矿物,开展了施氏矿物吸附Cu2+及氧化亚铁硫杆菌的实验。结果显示:施氏矿物对金属Cu2+及氧化亚铁硫杆菌均有较强的吸附性;施氏矿物对Cu2+的吸附基本符合Langmuir吸附模型,而对氧化亚铁硫的吸附行为不符合Langmuir模型,可用Freundlich模型描述;施氏矿物的存在对流体中微生物的活动性及其地球化学行为有重要影响,可能会降低氧化菌分解金属硫化物的效率。

氧化亚铁硫杆菌的分离培养及其浸磷效果

从安徽某煤矿的酸性矿坑水中分离出能有效浸出低品位磷矿的氧化亚铁硫杆菌菌株,对其形态特征和生长特性进行了初步的研究,并通过研究不同固体培养基成分对氧化亚铁硫杆菌分离纯化的影响,确定了适宜的分离条件:9K固体培养基的Fe2+浓度为4.5g/L,采用下层涂布异养菌(红酵母菌)、上层涂布氧化亚铁硫杆菌的双层平板.考察了培养基、能源物质及表面活性剂等因素对所选育的氧化亚铁硫杆菌的浸磷效果的影响,通过初步实验,浸磷率可达48%.

镁离子对氧化亚铁硫杆菌生物合成次生铁矿物的影响

通过摇瓶实验,在Mg^2＋分别为48,4.8mg/L,其他元素组成与9K液体培养基一致的体系中,采用氧化亚铁硫杆菌A. ferrooxidans催化合成次生铁矿物.考察了Mg^2＋含量对生物合成次生铁矿物体系pH值、氧化还原电位（ORP）、Fe2＋氧化率、总Fe沉淀率、次生铁矿物矿相及矿物晶体尺寸的影响.结果表明,经过48h培养,Mg^2＋浓度为48,4.8mg/L生物成矿体系pH值分别从原来的2.50降低至2.30,2.19,ORP分别从初始259mV增加至269mV,276mV.两体系Fe2＋氧化率培养至第48h均达到100%,然而两体系总Fe沉淀率及矿物形态及却不尽相同.Mg^2＋浓度为48mg/L生物成矿体系,总Fe沉淀率为23.7%,次生矿物紧密粘附于三角瓶底部.而Mg^2＋浓度为4.8mg/L生物成矿体系,总Fe沉淀率达到32.2%,次生矿物却均匀分散于溶液中.两体系合成次生铁矿物均为黄铁矾与施氏矿物共存的混合物,Mg^2＋含量4.8mg/L 体系合成黄铁矾单个晶体长度（-1.60μm）约为Mg^2＋含量48mg/L体系的1.2倍.

耐低pH的氧化亚铁硫杆菌选育及其氧化硫酸亚铁的初步研究

低pH条件下高效氧化硫酸亚铁的氧化亚铁硫杆菌的选育是两步法生物浸出工艺应用的前提条件. 本文经定向培育和连续培养筛选得到pH为1.7～2.0条件下氧化硫酸亚铁的氧化亚铁硫杆菌驯化菌,其氧化硫酸亚铁的最适pH值由原来的2.0～3.0下降到1.7～2.0,在初始pH为1.7条件下培养48 h后,9K培养基中Fe2+氧化率从13.1%提高到85%. 动力学研究结果表明,该菌在250 ml摇瓶中装量100 ml、接种量10%、起始pH=1.7、温度31oC、转速120 r/min的优化条件下培养52 h后,9K培养基中Fe2+氧化率在98%以上,对数期的细菌比生长速率为0.0635 h(1,与出发菌株相近. 该菌有望用于两步法生物浸出矿物的新工艺.

氧化亚铁硫杆菌生物浸出污泥中的重金属离子

为研究氧化亚铁硫杆菌（Acidithiobacillus ferrooxidans,At. f）对污泥中重金属的浸出机制,进行了空白、直接浸出（At. f）、加亚铁浸出（At. f＋Fe2＋）、加亚铁和硫酸浸出（At. f＋Fe2＋＋H2SO4）4组生物淋滤实验,分析淋滤前后污泥的成分和物相变化.结果表明加亚铁和硫酸浸出淋滤后Cu、Zn、Ni、Pb和Cr的去除率可分别达到90.8%、100%、87.5%、51.6%和83.3%,高于其他3种体系；定量计算和动力学拟合结果表明,5种金属在直接-间接（加亚铁）浸出中的质量含量和速率常数（k）均高于直接浸出.EDS 和 XRD 证实污泥浸出前后样品组分主要是C（26.2%~37.5%）、O（32.5%~45.7%）和一些无机化合物（如铝盐和SiO2）,生物淋滤后会造成营养元素（P和Ca）的部分流失.此外,ICP-MS分析表明其他金属（如Cd、Fe、Mn）也能同时被溶出.基于结果分析,提出FeSO4＆#183;7H2O和H2SO4的加入有助于生物淋滤系统的启动,其中Cu、Pb、Cr和Ni主要以间接浸出为主,而Zn是直接和间接浸出共同作用.

氧化亚铁硫杆菌浸出线路板中铜及过程中铁的变化研究

从煤堆积水中分离得到氧化亚铁硫杆菌,利用该菌种对线路板中的Cu进行了浸出实验。研究了不同线路板粉末添加量对浸出效果的影响,在220mL溶液中添加量为2.2、4.4g时Cu的浸出率很快达到了90%,而添加量为11.0、22.0g时浸出率表现了缓慢上升,在15d左右达到了90%。观察了浸出过程中铁浓度及价态的变化,结果表明,浸出初期随着添加量的增加,Fe2+增加明显,但是随着浸出时间的推移,Fe3+、Fe2+和总Fe都呈现降低趋势。

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.

微生物-矿物接触作用对金属硫化物溶解的影响——氧化亚铁硫杆菌参与黄铜矿溶解的初步研究

在表生条件下,氧化亚铁硫杆菌的参与能够有效促进黄铜矿的氧化分解,前人研究认为微生物对黄铜矿的溶解有直接和间接作用,但相对贡献仍存在争议。利用透析膜将细菌和黄铜矿隔离,模拟对比了黄铜矿与氧化亚铁硫杆菌不接触和直接接触时的溶解行为。利用等离子光谱(ICP-AES)测定两种实验条件下溶液中Cu2+离子的浓度变化,并利用扫描电子显微镜(SEM)观察了两种条件下黄铜矿表面特征的变化和次生产物特征。实验发现在两种模式下,氧化亚铁硫杆菌均不同程度提高了黄铜矿的溶解速率;直接接触模式比非接触模式对黄铜矿氧化分解的促进作用更显著。

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NO3-、SO42-、Cl-和PO43-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-,NO3-,SO42-和PO43-;在高浓度PO43-的胁迫(300mmol/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。

用RAPD分子标志方法研究氧化亚铁硫杆菌遗传多样性

本文对采自7个不同环境的氧化亚铁硫杆菌进行了随机扩增多态性DNA(RAPD)分析,20个引物中筛选出扩增效果较好的4个引物,每个引物能产生1～9条DNA条带。通过4个引物的RAPD分析获得的平均相似性系数表明不同来源的菌之间的相关系数在44%～83%之间。