煤矸石中脫硫細菌的分離及其特性研究.pdf

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

2、學特性及煤矸石脫硫的影響因素。通過比較富集培養(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硫及低價含硫化合物的菌株C M T l ：3 2 。1 6 Sr D N A 序列同源性分析結果結合形態(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 進化關系最為接近。培養(yǎng)過程中測定了溶液p n 變化和硫酸根濃度的變化，結果表明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3 ．0 g ／L ·d 。最適生長溫度為2 8 ℃，最適生長p H 為2 ．呲．5 。脈沖電

4、泳結果表明該菌可能含有大質粒。研究了不同矸石粒徑，不同初始p H 條件，不同細菌濃度，不同矸石加入量對細菌的矸石脫硫的影響情況，結果表明：大粒徑煤矸石的細菌浸出脫硫量明顯低于小粒徑；細菌接種量越大，硫酸根濃度的增加也越明顯；煤矸石的加入濃度越小，測得的單位矸石脫出的硫酸根濃度越高；初始p a 對微生物矸石脫硫的效率影響較大，隨著初始p H 的降低，細菌浸出的脫硫率增高，在初始p H 為1 ．5 時，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 衍射分析結果表明脫硫前后煤矸石的衍射峰強弱和出峰數(shù)都有較大改變，證明了煤矸石中的成分和結構的改變是由細菌的吸附氧化造成的。通過富集培養(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菌N F ．0 1 ，生理生化特征鑒定結果表明該菌株為氧化亞鐵硫桿菌。該菌在培養(yǎng)過程中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范圍以下，同時

6、生成含有三價鐵的褐色沉淀。在煤矸石的細菌脫硫過程中，溶液中鐵離子的濃度形成有起有落的動態(tài)過程。矸石粒徑和初始p H 對細菌N F ．0 1 脫硫的影響和C h ⅡT - 3 2 菌株脫硫結果變化趨勢一致，但接種量的結果表明N F ．0 1 在2 5 ％接種時達到最大，1 0 ％和5 0 ％接種時浸出脫硫率降低。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，隨著細菌浸出時間的延長，不同混合