电化学氧化对湖泊沉积物细菌群落结构的影响

生物电化学技术在水生态修复中具有良好的应用前景。3种不同生境条件下的湖泊沉积物,经过30 d的电化学氧化后,只观测到1种沉积物中细菌微生物的Shannon指数发生了显著性改变(P<0.05)。3种沉积物中共计17个细菌门的相对丰度发生显著性变化:其中只有酸杆菌门、硝化菌门和螺旋菌门的相对丰度大于1%。相反地,相对丰度最高的9个细菌门在电化学氧化组和对照组中的变化则不显著。电化学氧化对沉积物中不同细菌微生物之间的相互关系影响同样较小。但是,在纲分类水平上,电化学氧化对脱卤球菌纲和多种硫酸盐还原菌(如Thermodesulfovibrionia和Desulfobulbia)的相对丰度影响显著,表明电化学氧化可能改变沉积物中卤素和硫等元素的生物地球化学循环过程。研究成果为明确电化学氧化修复处理污染沉积物所造成的潜在生态效应提供了供更多理论依据。

利用硫氧化细菌改良盐碱土

硫氧化细菌具有氧化单质硫及硫化物,生成硫酸的特性。根据硫氧化细菌的这种生物特性,使其在盐碱土中发生生化反应,将硫磺粉氧化生成硫酸,中和盐碱土中的OH-,从而达到改良盐碱土的目的。在实验中,土样分为吹填土、盐田土、农田土、绿化土4组,将一定体积的氧化硫硫杆菌、排硫杆菌菌液和硫磺粉加入到各土样中,每12 h观测一次土壤上清液的pH值和电导率。实验结果表明:氧化硫硫杆菌和排硫杆菌对降低土壤pH值有明显作用,使土壤pH值由7.5降低到7.2,对改良碱土有一定的作用。

嗜酸硫氧化细菌作用下元素硫化学形态的研究进展

嗜酸硫氧化细菌是生物冶金过程中研究最为广泛的细菌,广泛分布在含硫和硫化物丰富的环境中。嗜酸硫氧化细菌作用下,单质硫及其它还原型硫化物(包括金属硫化矿)经过一系列形态转换使得硫在其细胞体内、体外和环境沉积物中存在着不同形态分布。单质硫经细菌细胞活化后在细胞体内以硫球形式积累;还原型硫化物可被细菌氧化至硫酸盐,其氧化中间态多为单质硫或连多硫酸盐等。有关嗜酸硫氧化细菌作用下硫的形态研究十分缺乏,进一步开展嗜酸硫氧化细菌作用下元素硫化学形态的研究可以为这类细菌的硫氧化机制及对硫化矿的浸出机理的阐明提供理论依据。

硫氧化细菌的筛选及其脱硫性能研究

从含硫土壤中分离得到一株高效的硫氧化细菌A62.通过间歇性试验对菌株A62的特性进行了研究.结果表明,该菌单个细胞为杆状、革兰氏阴性,好氧菌,且当温度30℃,pH7.5,S2-≤300mg/L时,硫化物的去除率最高达92.6%,它对工业脱硫有一定的应用价值.

硫化矿物细菌氧化机理研究进展

对于以氧化铁硫杆菌为代表的嗜中温菌的浸矿研究进行了回顾，对黄铜矿、闪锌矿和黄铁矿及砷黄铁矿的细菌氧化机理的研究进行了分析，认为闪锌矿的细菌浸出倾向于间接作用机理，细菌的作用在于清理矿物表面硫层及再生Ｆｅ３＋，黄铜矿和黄铁矿的细菌氧化是通过包含直接与间接机理的复合机理进行，而在两种作用的相对贡献方面更倾向于以间接机理为主。

嗜酸硫氧化细菌消解元素硫的研究进展

浸矿酸性环境下,金属硫化矿在Fe3+作用下,经过硫代硫酸盐途径或多聚硫化氢途径而分解的过程中导致大量元素硫的累积,进而可能在金属硫化矿表面形成疏水元素硫层,阻碍金属离子的进一步浸出。酸性环境下,惰性元素硫的消解必须借助嗜酸硫氧化细菌来实现。该消解过程包括嗜酸硫氧化细菌对元素硫的吸附、转运以及氧化转化等过程。对近年来嗜酸硫氧化细菌消解元素硫过程的相关研究进行了全面评述,认为要清晰阐述有关嗜酸硫氧化细菌消解元素硫的分子机制,需要对消解过程的各个环节的分子机制进行大量研究来实现。

硫氧化细菌对锑矿尾矿重金属浸出研究

为研究硫氧化细菌对硫化锑矿尾矿中重金属污染释放的影响,从贵州某锑矿的酸性矿井废水中分离出硫氧化细菌,分离纯化后对其生长特性进行初步研究,以温度、pH、与矿浆浓度为3种因素,每种因素选择3种不同水平进行正交试验设计,探讨不同条件下硫氧化细菌的浸矿影响。结果表明,随着时间变化,硫氧化细菌不断生长,各实验组溶液pH呈下降趋势、EC(电导率)呈上升趋势、目标重金属离子浓度呈上升趋势,且在pH=3、t=25℃、矿浆浓度c=20%时浸出量达到最大。表明硫氧化细菌的存在促进了锑矿尾矿中重金属的溶出,在自然堆存条件下会加剧矿区的环境污染,应加以及时有效控制。

某高硫砷难浸金精矿的细菌氧化预处理

为提取广西某高硫砷难浸金精矿中的金,利用氧化亚铁硫杆菌,通过鼓泡搅拌槽浸试验对该金精矿进行细菌氧化预处理,浸出铁和砷,分解黄铁矿和砷黄铁矿,使金得以暴露以便氰化浸出。研究了pH、细菌接种量、矿浆浓度、通气量以及矿石粒度等因素对细菌氧化预处理过程的影响,结果表明:细菌氧化预处理该高硫砷难浸金精矿的适宜条件为pH=2.0、接种量10%(体积分数)、矿浆质量浓度100 kg/m3、通气量0.1 L/(L.min),在此条件下,细菌作用10 d后,Fe和As的浸出率分别可达到50%和90%以上;矿石的粒度越小越有利于细菌预处理;细菌预处理过程中砷酸铁沉淀的生成对铁和砷的浸出均不利,有待采取措施。

脱硫废弃物改良宁夏盐渍化土壤对细菌和氨氧化微生物丰度的影响

为探明脱硫废弃物改良盐渍化土壤对微生物群落的影响效果,在2009~2010年,采用田间试验,施用不同量的脱硫废弃物（0、0.74、1.49、2.25、3.00 kg·m-2）,研究了脱硫废弃物对盐渍化土壤细菌、氨氧化细菌和氨氧化古菌的影响。试验结果表明：0~20 cm土层,Ca2＋和NO-3-N含量随着施用量增加而增加;土壤p H值、电导率值显著下降。实时荧光定量PCR（q PCR）分析结果表明,微生物丰度随着脱硫废弃物的施用发生变化,但这种变化并不与脱硫废弃物的施用量呈线性关系。在0~20 cm土壤层,施脱硫废弃物使得细菌16S rRNA基因拷贝数处理组显著高于对照组。氨氧化古菌与氨氧化细菌基因拷贝数在T2和T4处理高于其它处理。20~40 cm土层各处理间微生物群落没有显著变化,或没有出现规律的变化趋势。因此,脱硫废弃物增加了土壤细菌和氨氧化功能基因丰度,且对上层土壤影响更为显著。本研究中施用脱硫废弃物1.49 kg·m-2（T2）是引起细菌和氨氧化功能基因丰度增加的施用量。

两种硫氧化细菌诱导钢铁腐蚀的电化学评估

两种硫氧化细菌诱导钢铁腐蚀的电化学评估张英，戴明安，王秋（青岛海洋腐蚀研究所青岛２６６０７１）（青岛海洋大学青岛２６６００３）１前言各国学者对由生物的生命活动引起材料的腐蚀（ＭＩＣ）或降解（Ｂｉｏｄｅｔｅｒｉｏｒａｔｉｏｎ）进行了大量的研究，大多数文...

高硫高砷金精矿细菌氧化-氰化浸金试验研究

采用细菌氧化氰化浸金工艺处理高砷高硫金精矿,研究了不同矿石细度、矿浆浓度、细菌接种量、氧化温度、氧化时间和矿石硫、铁、砷的脱除率对金浸出率的影响。结果表明,在矿浆浓度为10%,氧化温度为32℃,氧化时间10d条件下,金浸出率可达85.1%;矿石中铁、硫、砷的脱除率分别为70.5%,58.7%和41.1%时,金的浸出率高达87.7%。该工艺与常规直接全泥氰化浸出相比,金的浸出率明显提高。

中度嗜热硫氧化细菌的分离及其特性

从我国酸热环境采样,在硫代硫酸钠洋菜平板上通过单菌落形成,分离到四株类似氧化硫硫杆菌(Thiobacillus thiooxidans)的中度嗜热硫氧化细菌,称作MS(MS252,MS272,MS281,MS301)。MS菌落微小(0.5～1.0mm)半透明,延长培养时间时呈浅褐色。细胞杆状(0.5～0.8X 1.0～2.0um),极生鞭毛,运动,G(一)。所有菌株最适生长温度为45℃;最适生长初始pH为3.0～3.5,范围为1.0～5.5(MS252,MS301)T 1.6～6.0(MS272,MS281)。MS272DNA中G+C含量为57mol％,其它三株均为60mol％。它们与中温的氧化硫硫杆菌一样,能利用元素硫、硫代硫酸纳作能源,以二氧化碳为碳源,自养生长产生硫酸。这些菌不能利用有机营养,为专性无机化能自养菌。它们也不能氧化亚铁(FeSO_4)和硫化物如黄铁矿(FeS_2)。二种菌不同之处在于后者生长温度范围较低(10～37℃),DNA中G+C含量较低(50～52mol％)。因此本工作分离的MS菌应定为硫杆菌屑的一个新种,称作嗜热氧化硫硫杆菌(Thiobacillus thermothiooxidans sp. nov.)。

中度嗜热氧化硫细菌及中度嗜热氧化亚铁细菌在难处理铜精矿浸出中的应用

从山西某大型煤矿的煤矸石堆中取样,用选择性培养基筛选到了一株中度嗜热氧化硫细菌和一株中度嗜热氧化亚铁细菌,并对其生理特性进行了初步研究。中度嗜热氧化亚铁细菌最适温度为55℃左右,为专性化能自养菌,通过将二价铁氧化成三价铁获得生长能量。嗜热的氧化硫细菌最适温度为55℃左右,为兼性化能自养细菌,可以通过氧化硫、二价铁获得生长能量,同时还能在LB培养基上以异养方式生长。对比这两种细菌对铜精矿的浸出能力,中度嗜热氧化硫细菌较中度嗜热氧化亚铁细菌更易使浸出体系维持较低的pH,浸出能力更强。

细菌浸出硫化锌矿氧化动力学研究进展

综述近年来氧化铁硫杆菌浸出硫化锌矿的反应机理及其氧化动力学的研究进展概况。对氧化铁微螺菌和氧化铁硫杆菌混合菌种浸出硫化锌矿的机理做了分析．并对开展混合茵浸出硫化锌矿的动力学模型研究提出建议．

铀矿石生物浸出中氟对铁-硫氧化细菌的影响

本文针对某铀矿矿石氟含量高的特点,研究了铀矿石生物浸出过程中矿石浸泡液中pH值与氟离子浓度变化规律、不同起始氟离子浓度对铁-硫氧化细菌生长发育的影响以及所选用铁-硫氧化细菌对氟离子的适应能力。结果显示,铀矿石中氟离子浓度随着生物浸出体系中pH值由高到低的变化而呈现出由低到高的线性变化特征;试验用铁-硫氧化细菌对氟离子非常敏感,20 mg/L氟离子便会抑制其生长;但经过较高浓度含氟离子培养基长时间培养选择后筛选所得到的菌株却对较高浓度氟离子生长基质有较强的耐受性,如菌株Z-1可在含氟1.48 g/L的溶浸液中一昼夜即可将5 g/L Fe2+完全氧化。研究结果表明,通过驯化可以获得耐氟铁-硫氧化细菌,将其应用于生物浸出工艺中,既不会降低铀浸出率,也不需额外的经济投资。

中度嗜热嗜酸铁氧化细菌脱除煤炭硫分研究

从淮北矿务局某煤矿煤渣堆分离得到一株中度嗜热嗜酸铁氧化细菌HMS菌株，该菌株最适生长温度为48～53℃，最适pH值1．6～2．0；HMS菌株为兼性化能自养菌，能利用酵母膏进行异养生长；HMS菌株能氧化Fe^2＋,S2O3^2-和元素硫（S^0）。对比研究了HMS菌株与氧化亚铁硫杆菌倦菌株对煤炭的脱硫效果，结果表明，HMS菌株脱除煤炭硫铁矿硫比氧化亚铁硫杆菌倦菌株提高11．21％～20．33％。

海水环境中硫氧化菌对混凝土性能的影响

目的 探究硫氧化细菌及其生物膜对混凝土宏观性能和微观结构的作用效果以明确硫氧化细菌对混凝土性能的影响规律。方法 将混凝土试样半浸泡于含有微生物的海水中,利用光学显微镜和紫外光密度(OD)分析不同龄期生物膜厚度、膜内微生物数量变化,观察测定混凝土不同龄期的外观形貌、抗压强度、质量以及通过电通量法分析混凝土抗氯离子渗透能力表征混凝土宏观性能,利用热分析仪、X射线衍射仪、压汞仪分析混凝土微观结构。结果 生物膜的生长、发育和脱落具有周期性规律,且膜内微生物数量与生物膜厚度呈正相关。120 d时无菌组混凝土电通量达到793.1 C,有菌组混凝土电通量仅为173.4 C,180 d时仅无菌对照组的混凝土出现开裂,240 d时有菌混凝土和无菌混凝土的质量损失率分别为0.79%、1.20%,有菌混凝土的抗压强度增加了6.9%,而无菌混凝土的抗压强度降低了7.1%;有菌组混凝土石膏生成量和C-S-H凝胶损失量均小于无菌混凝土,使得有菌组混凝土孔隙率比无菌组混凝土低了1.193 5%。结论 附着在混凝土的气液固界面的硫氧化细菌逐渐形成生物膜,膜厚度以及膜内微生物数量发生周期性变化,生物膜会降低SO42-的传质效率从而减缓混凝土的劣化。

一株硫氧化细菌的分离与鉴定

从河道滞水和淤泥中分离出的光合细菌的纯培养物 ,根据菌体形态、生理生化特征等鉴定为荚硫菌属 (Thiocapsa)的桃红荚硫菌 (Thiocapsa roseopersicina) .该菌株可氧化 H2 S生成硫粒贮存于细胞内 ,能够利用多种小分子有机酸 。

硫氧化细菌的生长特性及其对砂浆性能的影响

研究了硫氧化细菌的生长特性以及腐蚀后砂浆试样的力学性能和微观结构.结果表明:硫氧化细菌适宜生长在30℃,pH值6~7,且硫代硫酸钠质量浓度为10 g/L的环境中,其代谢产物为SO_(4)^(2-);砂浆表面的粗糙度与SO_(4)^(2-)腐蚀程度有关,试验组完全浸没区的粗糙度变化值高于气-液交界面处的粗糙度,形成的生物被膜对砂浆起到了一定的保护作用,对照组气-液交界面处的粗糙度变化值明显低于试验组,说明硫氧化细菌促进了SO_(4)^(2-)的渗透;120 d时试验组和对照组试样中均检测到了大量板状石膏的存在,且试验组试样中石膏的生成量高于对照组,在75 d后试验组由于大量石膏的膨胀力作用使得砂浆性能最终劣化,硫氧化细菌在一定程度上对砂浆起到了加快腐蚀的作用.

酿酒废水硫氧化细菌的分离鉴定及其硫氧化特性

本研究从酿酒废水中分离了一株化能自养硫氧化细菌LS2,通过16S rRNA基因和硫氧化功能酶基因sox B分析表明该菌株与Halothiobacillus亲缘关系最近,但Halothiobacillussp.LS2的基因组中存在完整的固氮酶基因簇nif,其关键编码基因nif H与Acidithiobacillus属中A. ferrooxidans和A. ferrivorans相似性最高,均高于80%。通过细胞水平的比较研究,菌株LS2在有氮和无氮条件下均可生长,在1 mM NH4^+的条件下生长量最高可达1.98×10^7/m L,而无氮条件下生长量较有氮条件下少,最高可达1.37×10^7/m L;基于基因表达分析,菌株LS2的nif H表达量因氮源存在而下调,硫代硫酸盐浓度增加而上调,其中在5 mM S2O32-浓度下其表达量上调了约33倍。说明该菌的固氮作用与硫氧化反应息息相关。本研究获得了一株具有固氮能力的化能自养硫氧化细菌,所获得的结果可为含硫化物废水的治理提供一种新思路。