不同營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)對(duì)菌群浸出黃鐵礦的影響機(jī)制.pdf

1、利用具有鐵、硫代謝功能的極端嗜酸微生物對(duì)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(shì)而受到廣泛關(guān)注。同時(shí)這類微生物對(duì)廢棄尾礦、礦渣中硫化礦物的浸出作用又是酸性礦水產(chǎn)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(jī)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(yīng)用價(jià)值提供幫助。
　　本研究以實(shí)驗(yàn)室已有的嗜酸微生物菌群5Biol為研究對(duì)象，其主要由自養(yǎng)型硫氧化菌Acidithiobacillus caldus(A.ca

2、ldus)和混合營(yíng)養(yǎng)型鐵、硫氧化菌Sulfobacillusthermotolerans(S.thermotolerans)組成，該菌群可在常溫常壓下實(shí)現(xiàn)黃鐵礦的浸出。利用生物黃鐵礦浸出液對(duì)軟錳礦實(shí)施浸出時(shí)發(fā)現(xiàn)，這種生物浸礦液可以在較短時(shí)間內(nèi)完成對(duì)礦石中錳元素的浸出，而且低pH、高的氧化還原電勢(shì)(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(duì)黃鐵礦的浸出過程是整個(gè)反應(yīng)的關(guān)鍵步驟。為了深入了解其浸礦機(jī)制，進(jìn)一步提升菌群

3、功能，通過添加單質(zhì)硫和不同濃度的酵母提取物，分別對(duì)A.caldus和S.thermotolerans進(jìn)行強(qiáng)化。結(jié)果表明低濃度酵母提取物可以在初期刺激S.thermotolerans的生長(zhǎng)，將黃鐵礦的浸礦周期縮短了2天，同時(shí)提高浸出液中Fe(Ⅲ)濃度。熒光定量結(jié)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(dá)，表明

4、低濃度酵母提取物是通過提高S.thermotolerans的生長(zhǎng)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(huì)導(dǎo)致浸礦效率的下降，熒光定量的結(jié)果表明高濃度酵母提取物會(huì)提高S.thermotolerans菌生長(zhǎng)，但導(dǎo)致S.thermotolerans在整個(gè)浸礦過程中以異養(yǎng)代謝為主，鐵氧化基因sulfocyanin的表達(dá)水平下調(diào)。添加單質(zhì)硫會(huì)增加菌群中A.caldus的比例，加速系統(tǒng)的酸化，但無法提高浸礦效果，說明鐵氧化菌