Microbial aspects of acid mine drainage and its bioremediation

The role of chemolithotrophs such as Acidithiobacillus ferrooxidans, Acidithiobacillus thiooxidans and Leptospirillum ferrooxidans which were isolated from some abandoned mines and processed waste tailings in the generation of acid mine drainage and toxic metal dissolution was discussed. Mechanisms of acid formation and dissolution of copper, zinc, iron and arsenic from copper, lead-zinc and arsenopyrite-bearing sulfide ores and railings were established in the presence of Acidithiobacillus group of bacteria. Sulphate Reducing Bacteria（SRB） isolated from the above mine sites could be used to precipitate dissolved metals such as copper, zinc, iron and arsenic. Arsenic bioremediation was demonstrated through the use of native microorganisms such Thiomonas spp. which could oxidize arsenite to arsenate. Bioremoval of arsenic through the use of jarosite precipitates generated by Acidithiobacillus ferrooxidans and Leptospirillum ferrooxidans was also found to be very effective. Biotechnological processes hold great promise in the remediation of acid mine drainage and efficient removal of toxic metal ions such as copper, zinc and arsenic.     

抑制氧化亚铁硫杆菌作用下沉淀生成的研究

为了减少氧化亚铁硫杆菌培养过程中黄钾铁矾沉淀的生成,通过改变培养基的pH值、菌种的培养温度、不同的菌种接种量及优化培养基组分等方法,确定出黄钾铁矾沉淀生成量最少的培养条件,即培养基pH值为2.0,培养温度为30℃,菌种接种量为10%,最佳培养基组分K2HPO4为0.25 g/L,KH2PO4为0.195 g/L。此条件下即能保持菌种的良好活性,又能使产生沉淀量降至2.27 g/L。     

浸矿微生物的研究进展

本文综述了主要浸矿微生物的性质、分类地位、培养条件以及在生物冶金方面的应用及研究进展,涉及到的微生物有嗜酸氧化亚铁硫杆菌、嗜酸氧化硫硫杆菌、氧化亚铁钩端螺旋菌、硫化叶菌属及硫化芽孢杆菌属.     

黄铁矿高效培养嗜酸氧化亚铁硫杆菌及过程分析

以黄铁矿为能量来源对嗜酸氧化亚铁硫杆菌的高效培养进行了研究,并针对培养过程中黄铁矿的能量利用进行了分析。研究表明,在黄铁矿浓度10 g/L、接菌浓度15%和pH＝2.0的条件下培养144 h后,嗜酸氧化亚铁硫杆菌细菌浓度达到6.4×10⁸个/mL。在培养嗜酸氧化亚铁硫杆菌过程中单位质量黄铁矿提供的能量约为培养基中单位质量FeSO₄·7H₂O提供能量的34.7倍,通过黄铁矿可以实现对嗜酸氧化亚铁硫杆菌的高效培养。     

一株氧化亚铁硫杆菌的系统进化分析 及其浸矿效果研究

从低品位黄铜矿浸矿菌液中分离到14株嗜酸、亚铁离子氧化菌株, 并对菌株进行了Fe^2＋氧化率及其对低品位黄铜矿铜浸出率的测定。实验表明, YK12菌株的氧化活性最高, 对该菌株进行系统进化分析表明, 该菌株与分离自德国某废铀矿堆中的Acidithiobacillus ferrooxidans D2菌株(嗜酸氧化亚铁硫杆菌)相似性最高, 可鉴定为嗜酸氧化亚铁硫杆菌菌株(Acidithiobacillus ferrooxidans)。     

中温嗜酸硫杆菌浸出低品位硫化铜矿

研究了中温嗜酸硫杆菌的生长条件, 对黄铜矿进行了细菌浸出试验研究。研究表明, 中温嗜酸硫杆菌最适宜的生长条件为: pH值为2, 温度为30±1 ℃, 此条件下细菌浓度为2.24×10⁷个/mL。接种量、矿浆浓度对黄铜矿中铜的浸出率有显著的影响, 随着接种量的增加, 铜的浸出率提高。在相同浸出时间内, 矿浆浓度5%左右时, 黄铜矿中铜的浸出率最高。低品位硫化铜矿柱浸试验结果表明: 细菌浸出75 d, 铜的浸出率为45%。     

低品位磷矿废石的细菌浸出试验研究

用硫杆菌氧化还原态硫产生硫酸来浸出磷矿,可望为低品位磷矿废石的综合利用及环境保护开辟新的途径,但是用硫杆菌浸出磷矿的浸出率较低。采用加入不同吐温类表面活性剂的方法,促进细菌与矿物的作用,用pH值的变化和浸出率来评价其效果,并对其种类和用量对嗜酸氧化硫硫杆菌的生长及浸磷效果的影响进行了分析。试验结果表明:在加入不同种类及用量的吐温类表面活性剂时,浸矿溶液中嗜酸氧化硫硫杆菌的浓度、溶液的pH、以及磷的浸出率三者具有十分一致的变化趋势。吐温类表面活性剂的分子结构及加入量为影响嗜酸氧化硫硫杆菌浸磷效果的重要因素,通过选择适当的吐温类表面活性剂并控制其用量,可促进嗜酸氧化硫硫杆菌的生长及产酸能力。吐温类表面活性剂可改善嗜酸氧化硫硫杆菌的浸磷作用,通过选择其种类并调节其用量,可获得较佳的浸磷效果。     

含磷铁矿石生物除磷试验研究

研究利用嗜酸氧化亚铁硫杆菌(At.f菌)和嗜酸氧化硫硫杆菌(At.t菌)从某含磷铁矿石中除磷的主要影响因素。研究结果表明:1)At.f菌对该铁矿石的除磷效果比At.t菌的更好,而未接种任何细菌的铁矿石除磷率在第26 d时只有11.76%;2)不同摇床转速中,140 r/min最利于At.f菌去除铁矿石中的磷;3)随着矿浆浓度的增加,除磷率逐渐降低;4)加入一定量的黄铁矿能提高除磷率,当黄铁矿与铁矿石的质量比超过10%时,除磷率能提高到90%以上;5)经浸矿驯化过的At.f菌,其除磷性能比未驯化前有了一定程度的提高;6)At.f菌浸矿后产生的主要物质为黄铵铁矾[NH4Fe3(SO4)2(OH)6]。     

微波诱变氧化亚铁硫杆菌浸出磷矿粉中可溶性磷

采用微波辐照对氧化亚铁硫杆菌进行诱变,并利用诱变菌在黄铁矿存在条件下从磷矿粉中浸出可溶性磷.结果表明:800 W微波辐照功率条件下(处理4 min),氧化亚铁硫杆菌浸磷的效果较佳,磷的浸出率达12.25%,比原菌提高了52.74%.通过微波诱变可提高氧化亚铁硫杆菌的氧化活性和产酸量,从而增强磷矿粉中可溶性磷的浸出效果.     

氧化硫硫杆菌的培养特性及低品位磷矿浸出

从安徽某煤矿的酸性矿坑水中分离出能有效浸出低品位磷矿的氧化硫硫杆菌菌株,对其形态特征和培养特性进行了初步的研究,并通过研究不同固体培养基成分对氧化硫硫杆菌分离纯化的影响,确定了适宜的分离条件：采用双层平板,即上层为涂布氧化硫硫杆菌的Starkey固体培养基平板,下层为涂布异养菌（红酵母菌）的琼脂平板,可显著提高菌落密度并缩短检出时间。考查了培养基、表面活性剂等因素对所选育的氧化硫硫杆菌的浸磷效果的影响,通过初步试验浸磷率可达到48.41%。