低分子量有机酸对氧化亚铁硫杆菌影响

氧化哑铁硫杆菌生物淋滤修复重金属污染土壤研究报道很少,因为该菌对低分子量有机酸敏感.研究 6 种低分子量有机酸(甲酸、乙酸、丙酸、草酸、苹果酸和柠檬酸)对嗜酸性氧化哑铁硫杆菌 R2 氧化 Fe2 的影响,且利用高效液相色谱法测定沈阳冶炼厂和张士灌区重金属污染土壤中低分子量有机酸的浓度.结果表明,6 种有机酸对 R2 氧化能力均具有抑制作用,且抑制顺序为:甲酸乙酸丙酸草酸苹果酸柠檬酸.其中 R2 对甲酸最敏感,甲酸浓度为0.064 mmol/L时,抑制率达到 60%;浓度为 0.254 mmol/L时,R2 氧化Fe2 的能力完全被抑制.液相色谱分析可知,冶炼厂和张士灌区土壤中有机酸的浓度很低,其中草酸含量最高,分别为 0.04和 0.149 mmol/L.尽管氧化亚铁硫杆菌对低分子量有机酸很敏感,但是试验土壤中低分子量有机酸的浓度远远低于硫杆菌的耐受限度.因此,分离菌株 R2 有望应用于重金属污染土壤的修复.     

氧化亚铁硫杆菌对双底物的利用

氧化亚铁硫杆菌是脱硫领域的重要微生物之一。研究了在亚铁和含硫基质双底物存在的条件下,氧化亚铁硫杆菌对2种能源物质的利用情况,结果表明,Thiobacillus ferrooxidans在双底物利用过程中,铁氧化系统首先启动,随Fe2＋浓度的下降,硫氧化系统开始启动,之后两者协同作用;3种含硫基质的存在对Fe2＋的氧化有不同的影响,S对Fe2＋的氧化不产生抑制作用,而Na2S2O3和Na2SO3对Fe2＋的氧化有一定的抑制,尤其是Na2SO3的抑制作用更明显,亚铁完全氧化所需的时间更长。     

碳纳米管对嗜酸氧化亚铁硫杆菌的毒性效应及其作用机制

以嗜酸氧化亚铁硫杆菌（Acidithiobacillus ferrooxidans）为实验菌株,探讨不同条件下碳纳米管（CNTs）对其生长的影响,并采用SEM、EDS和FT-IR等手段分析CNTs对嗜酸氧化亚铁硫杆菌的毒性机制。实验结果表明,CNTs对Acidithiobacillus ferrooxidans生长有抑制作用,并随着CNTs剂量的增加,毒性增大。在CNTs投加量为500 mg/L时,培养40 h后菌株的生长量OD420达到最大值0.117,低于空白组的0.163。培养温度和培养基的pH对CNTs的细胞毒性效应有较大影响,在菌体生长的适宜条件下（pH 3.0,温度为30℃）,CNTs对菌体的毒性最强。SEM、EDS和FT-IR分析结果显示,CNTs附着在细胞表面,与细胞表面的羟基、氨基等基团相互作用,并可能诱发菌体细胞产生活性氧自由基（ROS）,从而导致细胞死亡。     

载体对氧化亚铁硫杆菌氧化活性的影响及生物量分析

载体的选择对氧化亚铁硫杆菌的固定化至关重要,选择活性炭、煤矸石、陶粒和沸石4种载体,考察这4种载体在不同添加量下对氧化亚铁硫杆菌氧化活性的影响,并分析载体表面附着的生物量.结果表明,这4种材料均可作为细菌固定化培养的载体材料.在载体添加量为25～75 g/L条件下,载体对细菌生长过程中Fe2 浓度变化影响最大,随载体添加量的增加,Fe2 氧化速率增加,而对pH变化和Eh变化无明显影响.单位重量的活性炭、陶粒和沸石的生物量高于单位重量煤矸石的,但随载体添加量的增加,其生物量减小;对煤矸石,随载体添加量的增加,其生物量增加.     

氧化亚铁硫杆菌浸出线路板中铜的研究

从煤堆积水中分离得到氧化亚铁硫杆菌,利用该菌种对线路板中的铜进行了浸出实验.研究了不同线路板粉末添加量对浸出效果的影响,观察了浸出过程中pH和氧化还原电位(Eh)的变化,结果表明添加量为10 g/L和20 g/L时,在15 d内线路板Cu几乎全部浸出,而50g/L和100g/L在15 d内亦有较高的浸出效率,并呈持续上升趋势.     

氧化亚铁硫杆菌浸出废弃线路板中铜的研究

对废弃线路板中的铜进行了细菌浸出、只有硫酸亚铁环境下的浸出及酸浸出实验,研究了不同条件对比浸出效果,研究结果表明,细菌浸出比只有硫酸亚铁存在的浸出和酸浸要快得多。研究了在线路板粉末浓度12、24、40、60和120 g/L下浸出速率的变化,结果表明, 在考察范围内,浸出速度随着加入的废弃线路板粉末浓度的升高而降低,当线路板粉末的浓度＞60 g/L时,浸出速度维持在较低水平,选取24 g/L作为浸出的线路板粉末的浓度。分别在细菌培养0、24、48和72 h时加入线路板粉末24 g/L进行浸出实验,结果表明,细菌培养时间长,使得浸出过程进行得也更快。     

氧化亚铁硫杆菌菌液脱除SO_2的实验研究

对比了酸性水溶液、酸性Fe3+溶液、含Fe3+的氧化亚铁硫杆菌菌液的SO2脱除效果,分析了氧化亚铁硫杆菌在SO2脱除过程中的主要作用。结果表明:(1)在实验的进气SO2浓度范围内,酸性水溶液对SO2的吸收仅为物理吸收,反应进行到60min时,SO2脱除率均降至15%以下,溶液不再具有SO2脱除能力。(2)对酸性水溶液、酸性Fe3+溶液和含Fe3+的氧化亚铁硫杆菌菌液3种吸收液而言,在实验的进气SO2浓度范围内,进气SO2浓度越高,SO2脱除率越低;Fe3+初始质量浓度为4.44g/L时,SO2脱除效果较好。(3)氧化亚铁硫杆菌在SO2脱除过程中,直接氧化作用不明显,其主要作用是将Fe2+氧化为Fe3+,维持溶液中Fe3+的浓度,这种间接氧化的作用对SO2的有效脱除非常重要。     

氧化亚铁硫杆菌对电子垃圾焚烧迹地重金属形态的影响

采用生物淋滤法处理电子垃圾焚烧迹地重金属严重污染的土壤。所用氧化亚铁硫杆菌是从矿坑废水中通过一系列培养、分离和纯化得到。实验结果表明,生物淋滤法可以有效地去除土壤中重金属Cu、Ph和Zn,去除率的大小顺序为Zn〉Cu〉Pb;采用五步连续提取法分析处理前后土壤中重金属的存在形态,结果表明,通过氧化亚铁硫杆菌处理受重金属污染的土壤,可以促使易移动的重金属结合态的溶解（可交换态、碳酸盐结合态和Fe—Mn氧化物结合态）,并使难移动的重金属结合态向易移动的重金属结合态转变。     

嗜酸氧化亚铁硫杆菌脱煤矸石中硫影响因素的筛选及条件优化

采用Plackett-Burma(P-B)和Box-Behnken(B-B)设计相结合的方法筛选和优化嗜酸氧化亚铁硫杆菌(A.ferrooxidans)脱除煤矸石中硫的主要影响因素和实验条件。首先,通过P-B设计从pH、煤矸石粒度、煤矸石添加量、Ag+浓度和煤矸石类型等因素中筛选影响脱硫率的主要因素。然后,在确定使用新鲜矸石条件下,对另外4个主要因素采用B-B设计和响应面分析进行脱硫条件优化。研究结果表明,pH、煤矸石粒度和Ag+浓度对脱硫率具有显著影响,其影响程度为煤矸石粒度 >pH >Ag+浓度。利用Design Expert软件建立起脱硫率与影响因素之间的二次回归方程模型,通过求解方程得到最优脱硫条件为pH(3.0)、煤矸石粒度(124 μm)、煤矸石添加量(56 g/L)、Ag+浓度(100 mg/L),在该条件下实际脱硫率达88.62%,与模型预测值接近,说明可以利用该模型来分析和预测矸石的脱硫效果。     

氧化亚铁硫杆菌浸出废弃挠性PCB中金属的影响因素分析

废弃挠性PCB是资源化价值高的电子废弃物之一,正需环境友好的方法回收其所含的多种有价金属。采用显微镜对破碎后的挠性PCB粉样进行解离情况观察,发现破碎法难以将挠性PCB中的金属与非金属解离。通过设计单因素实验,研究挠性PCB粉末粒度大小、添加量、培养液初始pH、菌接种量、活化时间以及FeSO4·7H2O添加量6个因素对氧化亚铁硫杆菌（Acidithiobacillus ferrooxidans,简称A.f菌）浸出挠性PCB中金属过程的影响。结果表明,A.f菌不能浸出挠性PCB中Au,但Cu、Ni可以有效浸出且最优化条件为：10 g·L-1挠性PCB、粒度0.25~0.42 mm、培养基初始pH 2.5、菌接种量5%、菌活化时间5 d、FeSO4·7H2O添加量30 g·L-1,金属Cu的浸出率达到90.1%,比未接种处理高出42.4%;金属Ni的浸出率达到了85.9%,比未接种处理高出了32.9%。因此,采用生物法可环境友好地回收挠性PCB中Cu、Ni,有利于废弃挠性PCB的资源化处理。     

氧化亚铁硫杆菌浸铜作用研究

为研究氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans,简称A.f)对铜浸出的作用,从某煤堆积水中分离得到A.f菌,利用该菌对铜进行浸出实验,设置3个处理,3个处理的浸出液分别为9 K培养基(简称S),成熟菌液(简称MS)和过滤除菌液(简称FS)。结果表明,3个处理中铜都得到了浸出,浸出铜浓度按S、FS和MS依次递增分别为4 433、5 377和6 296 mg/L;浸出初期,MS中的铜,浸出速度最快,过滤除菌液中次之,而培养基中的速度比较稳定,比前两者均慢,24 h后三者浸铜速度趋近一致;三者中pH、Eh变化相似,pH均先升高至3.4左右保持相对稳定,Eh均先迅速下降至280 mV后保持稳定。由实验可知,氧化亚铁硫杆菌主要在浸出初期促进了铜的浸出,且菌液中溶解氧氧化Fe2+以及酸性条件下氧化Cu0对铜的浸出作用不容忽视。     

氧化亚铁硫杆菌浸铜研究及胞外多聚物的作用

为了获得氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans,A.f)以及胞外多聚物(extracellular polymeric sub-stances,EPS)对铜浸出的作用结果,进行了透析袋实验,设置2个处理,2者的浸出液均为成熟菌液,但一个将铜片装入透析袋中以隔离A.f及EPS与铜的直接接触。结果表明:(1)菌液的处理和加透析袋的处理中铜都得到了浸出,240 h铜的浸出浓度分别为6 796 mg/L和1 366 mg/L,可知A.f及EPS与铜片直接接触能促进铜的浸出;(2)透析袋的处理中Fe3+保持较高浓度,说明Fe3+与EPS络合后被阻挡在透析袋外面从而不能与铜反应,可知EPS在A.f浸铜中起了媒介载体的作用;(3)2者的SEM图表明无透析袋的处理A.f与铜在实验初期发生了吸附,实验后期则无,实验初期铜快速浸出是由于传质距离短,而后期速度变缓是由于传质距离增大。     

一株氧化亚铁硫杆菌的筛选及生长条件研究

从广东省大宝山矿区尾矿中分离纯化得到一株嗜酸细菌,对其进行DNA提取和16S rRNA扩增后测序,将测序结果与国际基因数据库Genbank中已有相关菌株序列进行相似性比对后,发现该菌株与氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacil-lus ferrooxidans)Tf-49菌位于系统发育树的同一分支中,二者相似度高达99%以上,确定其为氧化亚铁硫杆菌并命名为DBS-8菌。另外,通过设计5因素4水平的正交实验,研究了接种量、培养温度、硫酸铵浓度、初始pH和初始亚铁浓度对该菌株生长状况的影响。结果表明适宜该菌株生长的最佳初始条件为:20%的接种量、3.0 g/L硫酸铵、9.0 g/L初始亚铁、pH=2.0和28℃培养,各初始条件对细菌生长影响的顺序为:pH初始亚铁浓度接种量温度硫酸铵浓度。     

一株氧化亚铁硫杆菌的分离及其浸出废旧线路板中铜的效果

从广东某硫铁矿山酸性废水中分离到一株嗜酸性细菌,经形态观察、生理学和近全长16S rRNA基因分析鉴定为氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans,简称A.ferrooxidans),命名为Z1。该菌与GenBank中菌株A.ferrooxidansCMS等处在系统发育树的同一分支,16S rRNA基因序列相似度均为99%。菌株Z1生长的最适pH值和温度分别为2.25和30℃,对数生长期处于第18～30小时,Fe2+平均氧化速率达到0.2307 g/(L.h),经驯化后能耐受15 g/L的废旧线路板金属富集体。浸出实验结果表明,在起始pH值为2.25、起始Fe2+浓度为9 g/L、接种量为10%、金属富集体投加量为15 g/L的条件下,菌株Z1能在62 h内浸出废旧线路板中99.3%的铜。与生物浸出效果类似,过滤除菌的滤菌液处理能在86 h内浸出96.0%的铜。而不接种上述细菌的9K培养基无菌浸出对照134 h铜的浸出率仅为61.3%。因此,菌株Z1可作为浸出废旧线路板中有价金属的潜在有效菌株。     

氧化亚铁硫杆菌浸提废旧线路板铜的浸出率与时间的关系

探讨氧化亚铁硫杆菌SW-02(Thiobacillus ferrooxidans SW-02)浸提废旧印刷线路板Cu的适宜浸出时间,对Cu的浸出率与时间的关系进行了研究。通过摇瓶培养的方式,在30℃,摇床转速为170 r/min条件下进行浸出实验,按不同时间间隔取样测定溶液Cu2+浓度,pH值与氧化还原电位。分析发现,线路板加入量在30 g/L及以上时,浸出40 h后浸出反应停止,而线路板加入量在15 g/L时,浸出40 h后Cu的浸出率达到70%,继续浸出,浸出率不再显著增加。研究结果表明,铜的适宜浸出时间为40 h。     

氧化亚铁硫杆菌的筛选、生长特性及其橡胶再生研究

从大西洋底死火山口土壤中筛选出一株硫杆菌,经16S rDNA鉴定为氧化亚铁硫杆菌。研究了初始底物Fe2+浓度,初始pH,接种量对其生长的影响,确定了其最佳的生长的条件:在30℃、170 r/min条件下,最适底物Fe2+浓度为9 g/L,最佳初始pH为2.5,最适接种量为10%(体积分数)。探讨了氧化亚铁硫杆菌对天然硫化橡胶的脱硫再生,橡胶的SEM分析、FTIR图谱及EDS图谱研究表明氧化亚铁硫杆菌对硫化胶粉的硫交联键有断裂或转化作用,脱硫率达52.6%,氧化亚铁硫杆菌对天然橡胶具有一定的再生作用。     

中空纤维膜传质H2对氧化亚铁硫杆菌还原溶解黄钾铁矾类矿物的影响

为强化氧化亚铁硫杆菌厌氧还原溶解黄钾铁矾类矿物过程中的H₂传质,以2种典型中空纤维膜(无泡出气与微气泡出气)搭建中空纤维膜反应器,研究中空纤维膜传质H₂对氧化亚铁硫杆菌厌氧还原溶解黄钾铁矾类矿物的影响。结果表明,采用无泡出气中空纤维膜,黄钾铁矾类矿物最大还原溶解速率为5.82 mmol·(L·d)⁻¹,16 d后黄钾铁矾类矿物还原溶解量达到86.6%;而采用微气泡中空纤维膜,黄钾铁矾类矿物最大还原溶解速率为3.18 mmol·(L·d)⁻¹,16 d后黄钾铁矾类矿物还原溶解量仅达到53.9%。进一步地,无泡出气中空纤维膜相比微气泡出气中空纤维膜,在显著降低H₂消耗的同时,能够让氧化亚铁硫杆菌更易获取H₂,进而分泌更多胞外有机物,提高浸出效率。本研究结果可为无泡出气中空纤维膜在氧化亚铁硫杆菌还原溶解黄钾铁矾类矿物的应用提供参考。     

Effect of culture conditions on the formation of struvite by Myxococcus xanthus

The amount of struvite (MgNH₄PO₄·6H₂O) produced by Myxococcus xanthus as well as the culture parameter values (pH, total phosphorus, total Kjeldahl nitrogen) were dependent on the culture medium used. Struvite formation started during the exponential phase and the maximum concentration was observed at the beginning of stationary growth phase. The addition of each medium component to the liquid culture influenced the amount of crystal produced. This amount did not depend on the pH increase during the culture period. The moment of the bacterial growth phase, at which each medium component was added, influenced the struvite formation.