pH对嗜酸氧化亚铁硫杆菌分泌胞外多聚物及其吸附性能的影响

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1、中图分类号Q窆三9：窆2UDC570硕士学位论文学校代码!Q5三3pH对嗜酸氧化亚铁硫杆菌分泌胞外多聚物及其吸附性能的影响EffectofpHontheextracellularpolymericsubstancesandadhesionfromAcidithiobacillusferrooxidans作者姓名：学科专业：研究方向：学院(系、所)：指导教师：刘晶生物工程生物冶金资源加工与生物工程学院余润兰教授答辩委员会中南大学二O一三年五月原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和

2、致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均己在论文中作了明确的说明。作者签名：—尘}日期：j型三年』月』日学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供

3、信息服务。作者签名：耻翩签名匀啦嗍渺年』月；日

4、硕士学位论文摘要pH对嗜酸氧化亚铁硫杆菌分泌胞外多聚物及其吸附性能的影响摘要：作为世界上贮量最丰富的铜矿资源，黄铜矿的生物冶金仍然存在着很大的挑战。黄铜矿的生物浸出过程中，微生物的胞外多聚物对于生物膜的形成以及黄铜矿的氧化溶解起到了至关重要的作用。环境因素pH、温度、矿浆浓度、溶氧等对于黄铜矿的生物浸出有显著影响，在这个过程中微生物的胞外多聚物也必将受到一定的影响。本文通过控制浸出环境pH值，深入考察pH值对嗜酸氧化亚铁硫杆菌浸出黄铜矿过程中细菌产生胞外多聚物量的影响，吸附铜铁离子的量的影响，控制不同pH值条件

5、下黄铜矿的浸出过程中游离菌与吸附菌数量的动态变化，为阐明环境因素pH值对黄铜矿的生物浸出过程中微生物与矿物复杂的界面作用的影响提供理论依据。本文首先以最基础的9K培养基作为培养条件，控制培养基pH值为1．0、1．5、2．0和2．5，考察控制不同pH值条件下，A．ferrooxidans菌胞外多聚物主要成分多糖以及蛋白质产生的量的差异。结果表明，在不同pH的9K培养基中A．ferrooxidans菌在不同的生长期产生的胞外多糖和蛋白质都有显著的差异。在控制不同pH值的黄铜矿生物浸出过程中，浸出液中游离菌产生的胞外多聚物和矿物表面吸附菌产生的胞外多聚物受pH影响

6、显著。浸出液中游离细菌各个生长时期分泌胞外多糖的量与环境的酸度、溶液中溶质离子的浓度、浸矿微生物繁殖的速度、细菌生长代谢情况等因素有关，对数生长期微生物分泌的胞外总多糖的量是最多的，随着时间的推移单位细胞分泌的胞外总多糖量逐渐减少；矿物表面吸附细菌与浸出液中游离细菌受pH的影响一致，细菌分泌的胞外总多糖也是在对数生长期分泌的胞外总多糖的量是最多的，随着时间的推移单位细胞分泌的胞外总多糖量逐渐减少。矿物表面吸附细菌产生胞外总多糖的量主要与浸矿体系中pH值的大小即酸性有关，成正相关关系，与体系中溶质的浓度大小关系不大，这一点有别于浸出液中游离细菌。从总体上来讲，

7、矿物表面吸附细菌分泌的胞外多聚物的量远远大于游离细菌分泌的胞外多聚物的量。控制不同pH值条件下，微生物对于铜铁离子的吸附性能受到显著影响。在适合生长的pH条件2．0和2．5时，吸附铁离子的量与细菌的代谢能力成正相关，在低pH环境中，主要受到酸度的影响比较明显，越不适应的情况富集的总铁离子越多。不同pH环境对铜离子的吸附的影响程度不同，规律也有一定的差异。硕士学位论文摘要本文采用目前较为准确的实时定量PCR技术检测控制不同pH条件下黄铜矿的浸矿过程中游离细菌数量和吸附细菌数量的动态变化。研究表明，在不适合微生物生长的pH条件下，游离细菌和吸附细菌的生长都会受到

8、抑制，在这种情况下细菌更多的是吸附于矿物表面，而不是游离于浸出液中。没有外加能源物质的黄铜矿浸矿体系中，浸出液中游离菌的生长繁殖是依赖于细菌产生胞外多聚物吸附于矿物表面，对矿物氧化溶解后，释放到溶液中能源物质供游离菌生长和繁殖，而游离菌将二价铁离子氧化为三价铁离子或着氧化硫产生硫酸，又进一步促进矿物表面吸附微生物对黄铜矿的氧化分解，在生物浸出黄铜矿过程中，游离细菌和吸附微生物互相促进生长，最终引起了黄铜矿的不断溶解。在生物浸出黄铜矿后期，由于钝化层的形成，矿物表面吸附菌数量下降，随后浸出液中游离茵的数量也会下降。关键词：胞外多聚物；黄铜矿；生物浸出；嗜酸氧化

9、亚铁硫杆菌；吸附性能；实时定量PCR分类号：TFl8