不同營養(yǎng)物質對菌群浸出黃鐵礦的影響機制.pdf

1、利用具有鐵、硫代謝功能的極端嗜酸微生物對硫化礦的浸出過程稱為生物冶金，因具有綠色、環(huán)保的優(yōu)勢而受到廣泛關注。同時這類微生物對廢棄尾礦、礦渣中硫化礦物的浸出作用又是酸性礦水產生的主要原因，引發(fā)環(huán)境問題。深入研究其代謝特征與機制，可以為重金屬酸性水體污染治理和提升生物冶金工藝的應用價值提供幫助。
　　本研究以實驗室已有的嗜酸微生物菌群5Biol為研究對象，其主要由自養(yǎng)型硫氧化菌Acidithiobacillus caldus(A.ca

2、ldus)和混合營養(yǎng)型鐵、硫氧化菌Sulfobacillusthermotolerans(S.thermotolerans)組成，該菌群可在常溫常壓下實現黃鐵礦的浸出。利用生物黃鐵礦浸出液對軟錳礦實施浸出時發(fā)現，這種生物浸礦液可以在較短時間內完成對礦石中錳元素的浸出，而且低pH、高的氧化還原電勢(ORP)和高濃度的Fe(Ⅲ)的環(huán)境體系可以提高浸錳效率，因此菌群對黃鐵礦的浸出過程是整個反應的關鍵步驟。為了深入了解其浸礦機制，進一步提升菌群

3、功能，通過添加單質硫和不同濃度的酵母提取物，分別對A.caldus和S.thermotolerans進行強化。結果表明低濃度酵母提取物可以在初期刺激S.thermotolerans的生長，將黃鐵礦的浸礦周期縮短了2天，同時提高浸出液中Fe(Ⅲ)濃度。熒光定量結果顯示，低濃度的酵母提取物可以引起S.thermotolerans的鐵氧化基因sulfocyanin，自養(yǎng)碳代謝基因rubisco和異養(yǎng)碳代謝基因oxoglutarate表達，表明

4、低濃度酵母提取物是通過提高S.thermotolerans的生長代謝和鐵氧化能力，從而提高了菌群的浸礦能力。而高濃度酵母提取物會導致浸礦效率的下降，熒光定量的結果表明高濃度酵母提取物會提高S.thermotolerans菌生長，但導致S.thermotolerans在整個浸礦過程中以異養(yǎng)代謝為主，鐵氧化基因sulfocyanin的表達水平下調。添加單質硫會增加菌群中A.caldus的比例，加速系統的酸化，但無法提高浸礦效果，說明鐵氧化菌