誘變前后混合微生物對銅、鋅硫化礦浸出能力比較及其純種分離研究.pdf

1、微生物浸礦是多種微生物共同作用的復(fù)雜生化過程。大部分浸礦微生物是化能自氧型，生長速度慢，浸礦效率低。如何提高它們對金屬離子的浸出效率是工業(yè)應(yīng)用的難題。目前，普遍的方法是從浸礦混合微生物中分離純培養(yǎng)，對其誘變處理。但在工業(yè)生產(chǎn)中常常應(yīng)用混合微生物，其中很大一部分的微生物得不到純培養(yǎng)，因此單一菌種誘變方法來選育浸礦微生物有明顯的局限性。 本研究采用幾種理化誘變劑及其組合，對從江西、云南、廣東和臺灣等不同地點(diǎn)采集的浸礦混合微生物進(jìn)行單

2、一或復(fù)合誘變，以獲得生長快和浸礦效率高的混合培養(yǎng)物。同時，對誘變后的混合微生物進(jìn)行了菌株分離與純化、16S rDNA鑒定和微生物群落的生態(tài)分析。結(jié)果如下： 通過混合微生物誘變和多次浸黃銅礦精礦實(shí)驗(yàn)，篩選得到了浸出Cu2+能力較強(qiáng)的混合微生物A、B、C、D和E。 ①在加入礦漿濃度為1％黃銅礦精礦的9K培養(yǎng)基中培養(yǎng)40 d，混合微生物A、B、C、D和E浸出的Cu2+濃度比對照分別增加61.40％、125.57％、1.45％、

3、58.98％和149.98％，浸出率分別提高17.56％、35.90％、0.41％、16.87％和42.88％。說明混合培養(yǎng)物誘變可提高微生物浸黃銅礦精礦的活性。 ②在加入礦漿濃度為10％黃銅礦精礦的9K培養(yǎng)基中培養(yǎng)40 d，混合微生物A、B、C、D和E浸出的Cu2+濃度比對照分別增加49.46％、71.68％、22.82％、44.85％和97.57％，浸出率分別提高3.65％、5.29％、1.69％、3.31％和7.20％。說

4、明混合培養(yǎng)物誘變可提高微生物浸黃銅礦精礦的活性。 ③在加入礦漿濃度為20％的黃銅礦精礦培養(yǎng)基中培養(yǎng)40 d，在9K和leathen培養(yǎng)基中，混合微生物E浸出Cu2+濃度比對照分別增加87.22％和79.24％，浸出率分別提高3.60％和3.59％，表明混合微生物E的浸礦性能穩(wěn)定。 ④Cu2+耐受實(shí)驗(yàn)表明，混合微生物E耐受Cu2+能力明顯提高，提示其具有工業(yè)應(yīng)用的潛力。 ⑤混合微生物A、B、C、D和E在9K培養(yǎng)基上

5、生長到穩(wěn)定期，它們的生長速度比未誘變的混合微生物快1-2d?；旌衔⑸镌诤S銅礦精礦的培養(yǎng)基中保存比在不加礦的培養(yǎng)基中保存，其生長到穩(wěn)定期快1-2 d左右，表明加入選擇性壓力可以保持浸礦微生物的生長活性。 從不同地點(diǎn)采集的微生物，經(jīng)過黃銅礦和閃鋅礦的長期馴化后，通過混合微生物的復(fù)合誘變，得到浸出閃鋅礦精礦能力強(qiáng)的混合微生物B、D和E。 ①在加入礦漿濃度為1％閃鋅礦精礦的9K培養(yǎng)基中培養(yǎng)40 d，混合微生物A、B、C、D和

6、E浸出的Zn2+濃度比對照分別增加8.06％、85.97％、-2.39％、77.61％和117.01％；浸出率分別提高1.54％、16.43％、-0.46％、14.83％和22.37％。 ②在加入礦漿濃度為10％閃鋅礦精礦的9K培養(yǎng)基中培養(yǎng)40 d，混合微生物B、D和E浸出Zn2+濃度比對照分別增加49.14％、44.86％和54.77％；浸出率分別提高2.27％、2.07％和2.53％。 ③在加入礦漿濃度為20％閃鋅礦

7、精礦的9K培養(yǎng)基中培養(yǎng)40 d，混合微生物B、D和E在9K培養(yǎng)基中培養(yǎng)，Zn2+浸出率分別提高2.10％、1.59％和2.24％；在leathen培養(yǎng)基中，Zn2+浸出率分別提高2.03％、1.89％和2.56％ ④B混合微生物適合在礦漿濃度4％-16％下生長，E混合微生物適合在4％-32％礦漿濃度下生長，說明混合微生物B、E耐受高礦漿濃度，有良好的工業(yè)應(yīng)用前景。 比較了誘變前后四個不同樣品中微生物群落的多樣性。結(jié)果表明

8、，四個樣品中微生物群落結(jié)構(gòu)可以分為嗜鐵鉤端螺旋菌組、嗜酸氧化亞鐵硫桿菌組和嗜酸氧化硫硫桿菌和喜溫硫桿菌三大組。盡管隨著培養(yǎng)條件的改變，樣品中微生物的群落結(jié)構(gòu)存在一定的變化，但在本實(shí)驗(yàn)條件下，微生物浸出體系中最主要的優(yōu)勢菌種仍然是嗜酸氧化亞鐵硫桿菌和嗜酸氧化硫硫桿菌。 誘變處理使混合微生物中的嗜酸氧化硫硫桿菌(2＃菌株)由原來的次要菌株變成主要菌株，在含黃銅礦和閃鋅礦培養(yǎng)基中分別占微生物總數(shù)的69％和57％，可能在微生物浸礦中起主

9、要作用。 誘變前混合微生物中嗜酸氧化亞鐵硫桿菌(1＃菌株)生長量最少，誘變處理顯著提高了它在微生物群落中的數(shù)量。在含黃銅礦精礦和閃鋅礦精礦培養(yǎng)基中培養(yǎng)時，它分別占微生物總數(shù)的20％和29％，可能在微生物浸礦中起重要作用。在混合微生物樣品中，進(jìn)行微生物單菌株分離實(shí)驗(yàn)： ①分離出一株最適生長溫度40℃，最適生長起始pH值為1.5的螺旋菌， 16S rDNA序列分析表明，該菌為Leptospirillum店rriphilum。