煤矸石中脫硫細(xì)菌的分離及其特性研究.pdf

1、華中農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文煤矸石中脫硫細(xì)菌的分離及其特性研究姓名：胡瑜申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：微生物學(xué)指導(dǎo)教師：趙斌;畢銀麗20060601華中農(nóng)業(yè)大學(xué)碩七學(xué)位論文摘要煤矸石是煤炭生產(chǎn)加工過(guò)程中產(chǎn)生的固體廢棄物，隨著煤炭的大量開(kāi)采，煤矸石的排放和堆積也R 益增加。煤矸石的長(zhǎng)期堆存后會(huì)引發(fā)自燃，污染大氣和地下水質(zhì)。煤矸石污染環(huán)境的主要污染源是硫。本文針對(duì)容易引發(fā)自燃的高硫煤矸石開(kāi)展微生物脫硫?qū)嶒?yàn)，在脫硫微生物的篩選及鑒定的基礎(chǔ)上研究了其生物

2、學(xué)特性及煤矸石脫硫的影響因素。通過(guò)比較富集培養(yǎng)和傳代純化獲得純培養(yǎng)菌株的氧化硫的能力，從寧夏大武口煤矸石浸水中篩選出能迅速氧化單質(zhì)硫及低價(jià)含硫化合物的菌株C M T l ：3 2 。1 6 Sr D N A 序列同源性分析結(jié)果結(jié)合形態(tài)和生理生化特征可確定分離的C M T T - 3 2 為硫桿菌屬的嗜酸氧化硫硫桿菌翻c i d i t h i o b a c i l l u st h i o o x i d a n s ) 。C L U

3、 S T A L w 程序繪制的系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)得出C M T T - 3 2 和A ．t h i o o x i d a n s A T C C l 9 3 7 7 進(jìn)化關(guān)系最為接近。培養(yǎng)過(guò)程中測(cè)定了溶液p n 變化和硫酸根濃度的變化，結(jié)果表明C M T r - 3 2 菌株極端耐酸，培養(yǎng)基p H 值可下降到0 ．8 左右，產(chǎn)硫酸能力可達(dá)3 ．0 g ／L ·d 。最適生長(zhǎng)溫度為2 8 ℃，最適生長(zhǎng)p H 為2 ．呲．5 。脈沖電

4、泳結(jié)果表明該菌可能含有大質(zhì)粒。研究了不同矸石粒徑，不同初始p H 條件，不同細(xì)菌濃度，不同矸石加入量對(duì)細(xì)菌的矸石脫硫的影響情況，結(jié)果表明：大粒徑煤矸石的細(xì)菌浸出脫硫量明顯低于小粒徑；細(xì)菌接種量越大，硫酸根濃度的增加也越明顯；煤矸石的加入濃度越小，測(cè)得的單位矸石脫出的硫酸根濃度越高；初始p a 對(duì)微生物矸石脫硫的效率影響較大，隨著初始p H 的降低，細(xì)菌浸出的脫硫率增高，在初始p H 為1 ．5 時(shí)，1 4 d 生物浸出后得到8 4 ．5

5、 ％的脫硫率，脫硫量為2 ．7 2 9 ／L 。X ．R a y 衍射分析結(jié)果表明脫硫前后煤矸石的衍射峰強(qiáng)弱和出峰數(shù)都有較大改變，證明了煤矸石中的成分和結(jié)構(gòu)的改變是由細(xì)菌的吸附氧化造成的。通過(guò)富集培養(yǎng)和傳代馴化，從煤矸石浸液中分離出能迅速氧化亞鐵的細(xì)菌N F ．0 1 ，生理生化特征鑒定結(jié)果表明該菌株為氧化亞鐵硫桿菌。該菌在培養(yǎng)過(guò)程中p H 先上升后下降最后穩(wěn)定在2 ．0 左右，6 0h 培養(yǎng)后溶液中的亞鐵離子濃度降至檢測(cè)范圍以下，同時(shí)

6、生成含有三價(jià)鐵的褐色沉淀。在煤矸石的細(xì)菌脫硫過(guò)程中，溶液中鐵離子的濃度形成有起有落的動(dòng)態(tài)過(guò)程。矸石粒徑和初始p H 對(duì)細(xì)菌N F ．0 1 脫硫的影響和C h ⅡT - 3 2 菌株脫硫結(jié)果變化趨勢(shì)一致，但接種量的結(jié)果表明N F ．0 1 在2 5 ％接種時(shí)達(dá)到最大，1 0 ％和5 0 ％接種時(shí)浸出脫硫率降低。N F ．0 1 和C M l T - 3 2 共同作用可以加速黃鐵礦的浸出和煤矸石的脫硫反應(yīng)，隨著細(xì)菌浸出時(shí)間的延長(zhǎng)，不同混合