Mn(Ⅱ)氧化细菌的微生物学研究进展

Mn(Ⅱ)氧化细菌广泛存在于自然界中,对其生理特性、氧化机制和功能等的研究,对于进行含锰水处理过程中生物除锰机理的探究具有重大意义.本文就国内外对Mn(Ⅱ)氧化细菌的氧化机理、酶学研究等进展进行了总结.普遍认为,Mn(Ⅱ)的氧化机理可分为:(1)间接氧化,即微生物通过新陈代谢作用改变自身微环境,如pH、Eh,从而实现Mn(Ⅱ)的化学氧化;(2)直接氧化,即锰氧化酶的直接催化氧化或通过特定的键合作用实现氧化.目前酶学研究中所涉及到的酶有:木质素过氧化酶、锰过氧化物酶、漆酶、木质素降解酶等,所涉及到的微生物有:生盘纤发菌、杆状菌、土微菌属、假单胞菌、真菌等.本文同时也提出了Mn(Ⅱ)氧化细菌的微生物学研究中存在的问题,对进一步的研究作了展望.

利用锰氧化细菌处理矿山废水的可行性研究

以KMnO4改性锰砂、未经改性锰砂、陶粒和碳酸盐岩4种载体材料,分为接种Mn(Ⅱ)氧化细菌试验组和未接种试验组,在好氧条件下探究不同Mn2+浓度、HRT、重金属离子以及pH值对接种Mn(Ⅱ)氧化细菌在不同填料上去除Mn2+效果的影响。试验结果表明,在进水Mn2+浓度为20 mg/L时各组去除效果最佳;重金属存在对各组影响不明显;在Fe2+存在的条件下,接种改性锰砂和非改性锰砂组处理效果优于非接种组;低pH值对Mn(Ⅱ)氧化细菌影响显著。

Mn(Ⅱ)氧化细菌Pseudomonas aeruginosa L3的分离、鉴定及氧化特性

【背景】Mn(Ⅱ)氧化细菌是一类可以沉积和氧化Mn(Ⅱ)从而形成固态锰氧化物的细菌,在生物地球化学和环境修复领域中引起了广泛关注,但目前所研究的Mn(Ⅱ)氧化模式菌株中大多来源海洋,土壤源Mn(Ⅱ)氧化细菌涉及较少。【目的】丰富土壤源Mn(Ⅱ)氧化细菌的来源与物种多样性,同时也为方铁锰矿型Mn_(2)O_(3)的潜在应用提供新菌种。【方法】从湖南省株洲市已关停的清水塘冶炼工业园区内筛选得到一株具有Mn(Ⅱ)氧化能力的铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)L3,并就其分离纯化、鉴定、生长曲线、pH变化、Mn(Ⅱ)氧化特性及锰氧化物制备等方面进行系统研究。【结果】Pseudomonas aeruginosa L3的菌液离心后的上清液及提取的绿脓菌素(pyocyanin,PYO)均具有Mn(Ⅱ)氧化能力,与菌液相比,上清液对Mn(Ⅱ)氧化的能力更强。进一步利用X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)对Pseudomonas aeruginosa L3产生的锰氧化物进行晶相分析,发现该锰氧化物在2θ为32.951°和55.189°处出现了明显的特征峰,表明其结构为弱晶态的方铁锰矿型Mn_(2)O_(3)。【结论】Pseudomonas aeruginosa L3具有较高的Mn(Ⅱ)耐受与氧化能力,与菌液相比,上清液的Mn(Ⅱ)氧化能力更强。所产生的锰氧化物为弱晶态方铁锰矿型Mn_(2)O_(3),其Mn(Ⅱ)氧化过程可能与绿脓菌素相关。