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。     

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10g／L和20g／L时，在15d内线路板Cu几乎全部浸出，而50g／L和100g／L在15d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。     

一株嗜酸氧化亚铁硫杆菌的分离及沥滤效果研究

从山西某煤矿的酸性矿井水中分离得到菌株ATF-1,对其形态、生理生化特性、16SrDNA基因序列、生长特性及其对城市污泥的摇瓶沥滤效果进行了研究。结果表明:(1)该菌为革兰氏阴性菌,短杆状,经16SrDNA鉴定为嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidthiobacillus ferrooxidans)。菌株ATF-1培养的最佳条件为初始pH 2.0、温度30℃、接种量10%(体积分数)、Fe2+投加量9.00g/L。(2)以菌株ATF-1作为沥滤菌处理城市污泥,经过15d的生物沥滤,污泥中Zn、Pb、Ni、Cu、Cd和Cr去除率的最大值分别为93.56%、46.54%、85.48%、97.68%、90.64%和45.15%,处理后污泥中的重金属含量符合《农用污泥中污染物控制标准》(GB4284—84)中规定的在酸性土壤上的最高容许含量。     

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。     

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线路板中铜及过程中铁的变化研究

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Cu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,在220 mL溶液中添加量为2.2、4.4 g时Cu的浸出率很快达到了90%,而添加量为11.0、22.0 g时浸出率表现了缓慢上升,在15 d左右达到了90%.观察了浸出过程中铁浓度及价态的变化,结果表明,浸出初期随着添加量的增加,Fe2 增加明显,但是随着浸出时间的推移,Fe3 、Fe2 和总Fe都呈现降低趋势.     

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。     

pH、接种量及固形物含量对氧化亚铁硫杆菌LX5煤炭生物脱硫的影响

高硫煤燃烧释放SO2污染环境。采用摇瓶实验,以FeS2驯化的嗜酸性氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)LX5为供试菌株,研究了pH、接种量及煤粉数量对菌株LX5进行生物脱硫的影响。实验结果表明,在15 d的反应周期中反应液的起始pH为2.0、2.5、3.0和4.0时,菌株LX5的脱硫效率分别为43.1%、73.3%、61.9%和37.3%;将菌株LX5的接种量控制为5%、10%及15%时,其脱硫效率分别为44.2%、68.1%及72.2%;将煤粉含量调整为5%、10%及15%时,LX5的脱硫效率分别为73.1%、72.2%及56.3%。摇瓶实验确定的最合适的生物脱硫条件是:培养液起始pH为2.5,LX5接种量为培养液体积的10%,煤粉加入量为培养液质量的10%。在5 L序批式反应器进行煤炭生物脱硫的启动实验,研究表明,反应15 d后煤炭脱硫率达到69.2%,而煤中黄铁矿硫的脱硫率可达78%。     

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.     

一株高效脱硫菌的分离鉴定和脱硫特性研究

从污水净化厂二沉池回流污泥中分离到一株硫杆菌菌株dj-5,该菌株是一种兼性厌氧菌,通过生理生化特性鉴定,并结合16S rDNA序列分析及鉴定,该菌株可以确定为脱氮硫杆菌（Thiobacillus denitrificans）。该菌株的生长曲线表明菌体生长迅速,延滞期约为8 h,然后细菌进入对数生长期,这一阶段持续时间大约20～24 h,稳定期较短,细菌很快进入衰亡期。通过脱硫工艺实验考察了pH值、温度和搅拌速度对脱硫率和菌体生长的影响,结果表明,在进气量180 L/h、pH=6～8、温度为25～35℃和搅拌速度为270 r/min时,该菌株能正常生长,对进气浓度高达2 500 mg/m³的硫化氢脱除率在91%以上。     

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。     

一株高效脱硫脱氨氮菌的分离、鉴定及系统发育分析

从运行稳定的能同步脱臭的曝气生物滤池中采集样品,富集分离获得一株能高效脱硫脱氨氮的菌株TS-1。对分离菌株进行形态观察、生理生化试验及16S rRNA基因序列分析,结果表明,该菌株TS-1为革兰氏阳性菌,杆状;菌落在营养琼脂培养基上呈圆形,表面光滑,乳白色半透明;V-P试验阴性,能水解淀粉和明胶,利用柠檬酸盐生长;对菌株进行16S rRNA的PCR扩增,扩增产物测序结果表明分离菌株TS-1与巨大芽孢杆菌（Bacillus megaterium）同源性达到99%;以16S rRNA同源性为基础构建了包括24株相关种属细菌在内的系统发育树,在系统发育树中,分离菌株TS1与Bacillus megaterium在同一分支。结合形态观察、生理生化试验及16S rRNA基因序列分析结果,将其初步鉴定为巨大芽孢杆菌（Bacillus megaterium）。在常温（30±2）℃、转速为150 r/min的条件下,处理pH 7、S^2-和NH⁺₄-N分别为80 mg/L和88 mg/L的水样40 h,硫化物和氨氮的脱除率分别为91.8%和96.6%。