錳氧化細(xì)菌在粘土礦物表面的吸附及其對(duì)Mn(Ⅱ)的氧化.pdf

1、本文以土壤中的主要粘土礦物（高嶺石、針鐵礦、蒙脫石）和從土壤鐵錳結(jié)核中篩選出的錳氧化細(xì)菌（27號(hào)細(xì)菌和74號(hào)細(xì)菌）為材料，研究了礦物與細(xì)菌的吸附作用和影響粘土礦物與細(xì)菌吸附的各種因素，比較了吸附態(tài)細(xì)菌與游離細(xì)菌氧化Mn2+的能力，探討了細(xì)菌吸附與生長(zhǎng)時(shí)的pH值對(duì)細(xì)菌氧化Mn2+的影響。取得的主要結(jié)果如下：
　　 1．明確了細(xì)菌與礦物吸附時(shí)適宜的用量比例和吸附時(shí)間：當(dāng)27號(hào)細(xì)菌懸液濃度為7mg/mL，74號(hào)細(xì)菌懸液的濃度為5.68

2、mg/mL，時(shí)，細(xì)菌與高嶺石吸附時(shí)以18mL細(xì)菌懸液加40mg礦物的比例為佳。細(xì)菌與針鐵礦、蒙脫石吸附時(shí)以15mL細(xì)菌懸液加40mg礦物的比例為佳。吸附在60min達(dá)到飽和。
　　 2.27號(hào)與74號(hào)細(xì)菌與三種粘土礦物的吸附曲線表明，細(xì)菌在礦物上的吸附量隨細(xì)菌濃度的增加先增加后減小。對(duì)于同一種細(xì)菌而言，細(xì)菌在三種礦物上的吸附量大小順序?yàn)椋焊邘X石最大，針鐵礦次之，蒙脫石最小。對(duì)于同一種礦物而言，27號(hào)細(xì)菌的吸附量大于74號(hào)細(xì)菌的吸

3、附量。
　　 3．幾種因素（pH、離子強(qiáng)度、溫度）對(duì)礦物吸附細(xì)菌的影響為：當(dāng)pH值為2-3時(shí)，細(xì)菌在高嶺石、針鐵礦、蒙脫石表面的吸附隨pH值升高是一個(gè)增加的過(guò)程。在pH值為3-9時(shí)，細(xì)菌在高嶺石、蒙脫石表面上的吸附隨pH值升高是一個(gè)逐漸下降的過(guò)程。針鐵礦的變化情況略有不同：當(dāng)pH為3-8時(shí)細(xì)菌吸附量逐漸下降，當(dāng)pH大于8時(shí)吸附量急劇下降。隨著吸附體系的K+濃度增加，細(xì)菌在高嶺石、針鐵礦、蒙脫石表面的吸附量都有不同程度的增加。其中

4、細(xì)菌在蒙脫石上的吸附量增加最明顯。溫度對(duì)礦物吸附細(xì)菌有較大的影響，細(xì)菌的吸附量隨著溫度的升高先增加后減少。27號(hào)細(xì)菌和74號(hào)細(xì)菌在25℃左右的吸附量最大。溫度過(guò)高或過(guò)低都不利于細(xì)菌在礦物上吸附。
　　 4．細(xì)菌在不同pH的培養(yǎng)基環(huán)境下氧化Mn2+的能力大下順序?yàn)椋簆H7>pH5>pH9。即細(xì)菌在中性環(huán)境下氧化Mn2+的能力最強(qiáng)。
　　 5．細(xì)菌與礦物吸附時(shí)的pH值對(duì)吸附態(tài)的細(xì)菌氧化Mn2+的影響為：pH7條件下雖然細(xì)菌吸

5、附量較小，但吸附態(tài)細(xì)菌氧化Mn2+能力最強(qiáng)；在pH3條件下，雖然細(xì)菌吸附量最大，但吸附態(tài)細(xì)菌氧化Mn2+能力較弱。這說(shuō)明礦物與細(xì)菌在中性環(huán)境下吸附有利于吸附態(tài)細(xì)菌氧化Mn2+。
　　 6．供試游離態(tài)的細(xì)菌氧化Mn2+的能力要強(qiáng)于其吸附態(tài)細(xì)菌，如：27號(hào)游離細(xì)菌經(jīng)五天培養(yǎng)后對(duì)Mn2+氧化率為10％。而27-蒙脫石復(fù)合物經(jīng)五天培養(yǎng)后對(duì)Mn2+的氧化率為6.2％。細(xì)菌-蒙脫石復(fù)合物對(duì)Mn2+氧化率大于細(xì)菌-高嶺石、細(xì)菌-針鐵礦復(fù)合物對(duì)