Bioleaching of Zn(Ⅱ) and Pb(Ⅱ) from Nigerian sphalerite and galena ores by mixed culture of acidophilic bacteria

Zn（Ⅱ） and Pb（Ⅱ） from Nigerian sphalerite and galena ores were bioleached by a mixed culture of acidophilic bacteria.The influences of pH and ferric ion on the bioleaching rates of sphalerite and galena were examined.The result shows that pH 2.1 and 2.7 are favourable for the leaching of Zn（Ⅱ） and Pb（Ⅱ） from sphalerite and galena,respectively.It was observed that the use of agarose-simulated media caused cells to excrete exopolymers containing ferric ions which enhanced oxidation.The oxidation equilibrium for sphalerite and galena took 3 and 4 d,respectively.About 38.3% sphalerite and 34.2% galena were leached within 1 d and approximately 92.0% Zn（Ⅱ） and 89.0% Pb（Ⅱ） were recovered in 5 d,respectively.The unleached residual products were examined by X-ray diffraction for sphalerite,revealing the presence of elemental sulphur（S）,zinc sulphate（ZnSO4） and few traces of calcium aluminate（Ca3Al2O6）.The XRD pattern also indicates the presence of elemental sulphur（S）,lead sulphate（PbSO4） and few traces of itoite [Pb（S,Ge）（O,OH）4] and cobalt lead silicate [Pb8Co（Si2O7）3] in the unleached galena ore.

嗜酸铁氧化细菌生物矿化研究进展及其应用

重点介绍嗜酸铁氧化细菌的胞内胞外矿化研究进展,概述嗜酸铁氧化细菌胞内矿化产物性质和影响矿化产物合成的因素,整理现阶段磁性纳米颗粒的合成机制;对嗜酸铁氧化细菌胞外矿化产物的合成原理和影响因素进行汇总;最后总结嗜酸铁氧化细菌矿化产物的应用前景,并指出当下磁性纳米颗粒研究的不足。针对研究现状提出未来依赖分子生物学解析胞内矿化机制并拓展其应用范围的新思路,该研究有望为进一步研究嗜酸铁氧化细菌胞内胞外矿化及其应用提供理论指导。

浓缩苹果汁中嗜酸耐热菌的分离鉴定及菌群特性研究

为了解和控制浓缩苹果汁中的嗜酸耐热菌,从胀袋浓缩苹果汁中筛选、分离、纯化得到了1株嗜酸耐热菌,并进行菌种鉴定及特性研究。通过菌落形态、显微形态和16S rDNA基因测序以及建立系统发育树分析,初步确定该分离菌与Aiyclobacillus acidoterrestris ATCC 49025标准菌同源度>99.51%,确定该分离菌为酸土脂环酸芽孢杆菌(A.acidoterrestris)。通过热和酸碱处理考察该菌株的热稳定性和酸碱稳定性,在单因素试验的基础上进行正交试验。结果表明,在最优灭菌参数为pH 6.0,105℃热处理20 min的条件下,平板生长菌落数为0,说明该提取条件具有较好的合理性和可靠性,为浓缩苹果汁中嗜酸耐热菌的控制提供了理论依据。

嗜酸铁还原菌JF-5改性镧膨润土吸附砷及其矿物颗粒迁移研究

利用嗜酸铁还原菌(Acidiphilium cryputum JF-5),通过生物还原技术释放膨润土中的Fe^(2+)以强化镧改性,从而得到一种新型生物镧改性膨润土。通过等温吸附实验考察生物镧改性膨润土对As(Ⅴ)的吸附效果,并与国际上商用的锁磷剂(Phoslock)进行对比,通过柱实验探讨生物镧改性膨润土在石英砂柱中的迁移行为。结果表明:(1)JF-5能够强化膨润土还原释放Fe^(2+),从而加强La^(3+)负载,低固液比(1.6 g/L)下制备生物镧改性膨润土具有最高的La^(3+)负载量(370 mg/g)。(2)生物镧改性膨润土对As(Ⅴ)的吸附行为符合Freundlich模型,最大吸附量为7.58 mg/g,与Phoslock的最大吸附量(3.08 mg/g)相比大幅提高;对As(Ⅴ)的吸附动力学过程与Phoslock相似,均能在4 h内快速去除As(Ⅴ)。(3)生物镧改性膨润土在石英砂柱中的迁移行为可以用对流扩散模型描述,在0.38、0.77、1.54 mL/min的流速下,生物镧改性膨润土在石英砂柱中的滞留量分别为3.68、3.77、2.29 mg,可见中等流速条件下溶液在石英柱中能够更充分接触介质从而提高滞留量。

浅谈果汁加工中嗜酸耐热菌的控制及检测方法

近年来,随着生活水平的不断提高,人们对食品安全和营养的要求也逐步升级,纯天然、富含营养、高品质、安全绿色食品受到了广大消费者的青睐。调查显示,果蔬汁饮料是饮料中最受欢迎的品类之一,占比为25%。为适应市场需求,满足客户对果蔬汁风味的要求,本文对果汁中嗜酸耐热菌的种类、特性、产生的原因等进行分析研究,阐明了嗜酸耐热菌对果汁风味产生的影响,提出了有效的控制措施;同时对嗜酸耐热菌的多种检测方法进行了汇总比较,通过检测手段更好地控制果汁中的耐热菌,最终达到去除的目的。

嗜酸光合细菌耦合萎缩芽孢杆菌降解马铃薯加工淀粉废水条件优化

【目的】研究嗜酸光合细菌耦合萎缩芽孢杆菌在实验室条件下降解马铃薯淀粉废水污染物。【方法】以马铃薯加工淀粉废水为材料,实验室条件下研究2种菌株复配比例、复合菌接种量、复合菌协同培养方式等对淀粉废水COD和恶臭气体的降解效率。【结果】嗜酸光合细菌∶萎缩芽孢杆菌活菌数比=10∶1,接种量15%,30℃,采用分段连续培养前72 h厌氧光照(5000 lux)培养,之后72 h采取厌氧光照∶黑暗好氧=12 h∶12 h方式。在最优条件下添加1 g/L乙酸钠能够使淀粉废水COD降解率由对照组的16.9%提升到98.21%,水体中氨氮,硝氮,总磷,硫醇,硫化氢等污染物降解效率均超过98%以上,同时较高的pH使水体实现自絮凝,沉降速度达到8 cm/h。【结论】嗜酸性光合细菌和萎缩芽孢杆菌最适生长pH差异造成的生态位分化是其耦合以及高效降解淀粉废水污染物的主要原因。

生物炭协同微生物修复四川某铜矿选冶渣重金属复合污染研究

为了解决四川某选冶渣多重金属复合污染问题,采用生物炭固化微生物试验和吸附动力学试验,研究生物炭与微生物的协同作用对多种重金属的修复效果、多种重金属在生物炭表面的吸附动力学行为。使用傅里叶红外光谱(FTIR)与扫描电镜(SEM),探究生物炭基团强化微生物修复重金属的界面机理。结果表明,在厌氧气氛下,硫酸盐还原菌(SBR)和嗜酸性氧化亚铁硫杆菌(At.f,pH=5.0)以体积比3∶2混合,接种量为20%,生物炭添加量10%,固化30 d后,选冶渣中铁、锌、铜、铅和铬的生物有效性降低率分别为98.37%、90.32%、90.81%、96.52%和100%,吸附动力学试验表明反应过程是化学反应。傅里叶红外光谱与扫描电镜分析表明,重金属与生物炭表面羟基和羧基等基团反应,以沉淀的形式将Zn、Cu等重金属固化/稳定化,降低其生物有效性。

嗜酸耐金属菌浸出金属铜的性能研究

将从常州污水处理厂取得的污泥在9 K培养基中进行筛选、驯化、并分离得到一株嗜酸耐金属菌株,命名为C菌株。通过单因素实验法对菌株的培养基类型、pH、温度、转速进行培养条件优化,优化实验研究发现C菌株最适宜的温度为30℃、pH为3、转速为140 rpm、培养基类型为9 K。在最优条件下此菌株浸出废电路板粉末中金属铜的浸出率为89%。

电镀污泥中的有价金属生物淋滤资源化回收技术

电镀污泥含铜、镍、锌等重金属,属于危险废物,必须进行无害化处理。同时,电镀污泥含的重金属又是不可多得的资源,具有资源回收价值。微生物淋滤技术具有反应温和、产生二次污染物少等优点,与酸浸出相比具有优势。本文介绍了生物淋滤技术在电镀污泥资源回收有价金属方面的应用,并提出了发展趋势。

pH对生物脱硫系统的性能及菌群结构的影响

为探究pH对生物脱硫反应器性能、生物量及微生物种群结构的影响,一座生物滴滤池(bio-trickling filter,BTF)分别运行在中性偏碱(6.0<pH<9.5)、弱酸(2.6<pH<5.5)和极酸(pH<1.0)环境下。结果表明,BTF获得对H_(2)S的最大脱硫性能分别为246.5、142.8和164.6 g/(m^(3)·h)。中性偏碱下BTF的脱硫性能最佳,这是由于较低的H2 S气液传质阻力及较高的硫氧化菌活性。保持此pH范围需消耗大量碱性试剂,这导致反应器的运行成本升高和操作过程变得复杂。在极酸环境中,耐酸的硫氧化菌——Mycobacterium逐渐占据主导(79.2%),且生物膜拥有高硫氧化活性(比耗氧速率1.35 mg/(g·min)),非耐酸的微生物被淘汰,这维持了系统内生物量的稳定(生物量质量浓度10~11 g/L),避免了反应器的堵塞,降低了生物量控制和pH调整的成本。综上,通过富集高丰度且高活性嗜酸的Mycobacterium,BTF在极酸环境(pH<1.0)下仍可获得较高的脱硫性能,扩大了生物反应器运行的pH范围。

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。

一株高效抗砷喜温硫杆菌工程菌的构建

利用DNA体外重组技术,将大肠杆菌质粒载体pUM3上的抗砷基因簇片段亚克隆到含有强启动子(tac启动子)并具有广泛寄主范围特性的IncQ族质粒pMMB24上,删除调节基因片段,构建了含有强启动子、可在tra基因诱动下转移的组成型表达的抗砷质粒pSDRA4。通过接合转移的方式将其导入专性自养极端嗜酸性喜温硫杆菌Acidithiobacillus caldus中,构建了冶金工程菌Acidithiobacillus caldus(pSDRA4),接合转移频率为(1.444±0.797)×10-4。表明在大肠杆菌和喜温硫杆菌之间成功地建立了一个遗传转移系统。经检测,重组质粒在喜温硫杆菌中具有较好的稳定性,在无选择压力条件下传代50次基本保持稳定(重组质粒保留76%以上)。经抗砷性能检测,与野生菌相比,构建的喜温硫杆菌工程菌抗砷能力明显提高,从10mmol/L提高到45mmol/L。

浓缩苹果汁中嗜酸耐热菌的分离及检测条件探讨

目的 对浓缩苹果汁中嗜酸耐热菌进行分离培养,研究其生理特性和最佳检测方法。方法 采用L16 (45)正交试验,对培养基种类、pH值、热休克方式、果汁稀释度四个影响浓缩苹果汁中嗜酸耐热菌检测的因素进行了研究,以菌落数多少进行综合评分,优选最佳检测方法。结果 分离出的嗜酸耐热菌不是单一的一种菌,而表现为多形态。检测该菌的最佳方法:70°Brix浓缩苹果汁样品经10 倍稀释,80 ℃热处理10 min,室温水自然冷却至50 ℃,接种于pH值为3.5的k琼脂培养基,置45℃培养3 d。结论 该方法可较大程度地提高苹果汁中嗜酸耐热菌检测的灵敏度。

高温浸矿微生物的选育探索

以从 (5 0～ 6 0℃ )酸性温泉中采集的菌为选育对象 ,研究确定浸矿高温菌初筛、复筛的方法后 ,用该方法获得高温浸矿菌retech Y。通过生理生化的研究鉴定retech Y为兼性异养菌 ,此高温菌的最适生长条件为 :FeTSB0 培养基 ,pH 1.6 0 ,Fe2 + 含量 90mmol/L ,最适温度为 6 0℃ ,最适生长周期为 2 4h ,Fe2 + 氧化率为 10 0 % ,菌数为 7× 10 7个 /ml。

脂环酸芽胞杆菌对果汁危害的研究

概述了脂环酸芽胞杆菌的种类、特点、性质、全基因组测序状况、果汁中脂环酸芽胞杆菌的来源、传播途径、对果汁的危害、鉴定检测方法等,并就该菌的研究意义、目前果汁生产中存在的问题等进行了分析,旨在为控制脂环酸芽胞杆菌的污染提供理论依据。

浓缩苹果汁加工中耐热菌的分析与控制

对浓缩苹果汁加工中的耐热菌的种类、生长特性、抗热性及来源和产生原因进行了详细的分析和研究，阐述了耐热菌的生长繁殖给果汁带来的危害，并提出一些控制耐热菌污染和繁殖的措施。

苹果汁中耐热菌培养基的优化及生长曲线

通过对苹果汁中分离耐热菌和德国标准耐热菌菌株基础培养基的正交优化,确定最佳的培养基。得出最佳培养基配比是(质量分数):德国标准菌:蛋白胨0.5%,果糖0.2%,酵母粉0.2%,MgSO4·2H2O0.1%,CaCl20.5%,KH2PO40.12%,MnSO4·4H2O0.05%;分离菌:蛋白胨0.5%,葡萄糖0.2%,酵母粉0.2%,MgSO4·2H2O0.1%,CaCl20.5%,KH2PO40.12%,MnSO4·4H2O0.05%。并计算得出吸光度与细菌浓度之间的关系公式及用优化培养基培养绘制耐热菌生长曲线。

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。

脂肪酶和酯酶指纹分析在嗜酸耐热菌快速鉴定中的应用

【目的】采用反相高效液相色谱建立嗜酸耐热菌的脂肪酶和酯酶指纹图谱,为建立基于脂肪酶和酯酶指纹分析的嗜酸耐热菌快速鉴定方法提供参考。【方法】将5个脂肪酶和酯酶底物直接与嗜酸耐热菌反应,通过反相高效液相色谱检测得到了9株嗜酸耐热菌的脂肪酶和酯酶指纹色谱图,并对色谱数据进行系统聚类分析。【结果】所得脂肪酶和酯酶指纹图谱能将脂环酸芽孢杆菌和芽孢杆菌明显分为2个类群,且同一属的2个不同种的细菌也能得到正确归类。【结论】脂肪酶和酯酶指纹分析能够用于嗜酸耐热菌的快速鉴别,且简便快速、重现性好、经济成本低,具有广阔的应用前景。

不同搅拌方式下某铀矿石的细菌浸出效果

利用从现场酸性矿坑水中分离并经诱变、驯化和扩大培养的的嗜酸中温混合菌,对某难浸铀矿石进行了充气搅拌方式和机械搅拌方式的浸出试验。试验结果显示,机械搅拌方式下铀的渣计浸出率可达89.2%,而充气搅拌方式下铀的渣计浸出率仅为67.6%,说明机械搅拌方式更有利于该铀矿石的细菌浸出。