石煤矿坑水中嗜酸异养菌的分离及应用研究

摘要

基于不同矿坑水中微生物种类不同,本论文从石煤矿坑水中进行了嗜酸性异养菌的富集、分离和鉴定,并对分离得到的嗜酸性异养菌进行了浸矿能力研究。主要的研究内容和结论如下:
　　(1)石煤矿坑水中嗜酸性异养菌的分离。采用BSYG选择性培养基,从湖南益阳某石煤矿坑水中分离出两株嗜酸性异养菌YY-1和YY-2。
　　(2)YY-1、YY-2的理化性质。采用单因素实验分析方法,确定 YY-1菌的最适生长温度为30℃,最适生长初始pH值为3.0;YY-2菌的最适生长温度为25℃,最适生长初始pH值为3.5。YY-2菌喜盐,其最适生长盐浓度为7.5％,最高耐盐浓度可达18%;两菌均可利用蔗糖、果糖、乳糖、麦芽糖、葡萄糖、饴糖、甘油、柠檬酸钠、谷氨酸等多种能源进行生长,但YY-1菌不能利用乙酸和醋酸钠,YY-2菌能利用乙酸和醋酸钠;硫代硫酸钠可抑制两菌对葡萄糖的利用,两菌均不能进行硫代谢,可参与铁循环。
　　(3)YY-1、YY-2的形态及生物学归属地位。扫描电子显微镜观察 YY-1为长杆状,大小约为(0.4~0.7)μm×(0.9~1.6)μm,产芽孢,革兰氏染色为阳性;YY-2菌为橄榄状,革兰氏阴性菌,大小约为(1.2~2.3)μm×(2.4~8.8)μm;YY-1、YY-2同属于Acidiphilium spp.,YY-1与Acidiphilium cryptum JF-5的同源关系最近,相似度达99%;YY-2与Acidiphilium multivorum AIU301的同源关系最近,相似度达99%;YY-1与YY-2也具有高度的同源性。
　　(4)细菌浸出石煤矿的能力。采用益阳石煤原矿及9 K基本盐溶液模拟石煤的生物浸出体系。实验结果表明,Acidiphilium sp.YY-1、Acidiphilium sp.YY-2、自养主导浸矿菌ATC230均能促进石煤矿中金属钒的溶浸,在经过40 d的培养后,YY-1的钒浸出率达42.1%,YY-2的钒浸出率达37.6%,ATC230的钒浸出率达40.1%。混合细菌的浸钒率优于单一菌的浸出率,其中YY-1与ATC230混合菌的浸矿效果最佳,其钒浸出率达48.1%;YY-2与ATC230混合菌的浸钒率达46%;YY-1、YY-2与ATC230混合菌的浸钒率达44.8%。
　　(5)细菌的相互作用效果研究。双层平板及细菌浸矿活性的参数测定结果表明,YY-1、YY-2均能促进ATC230的生长及浸矿活性,且YY-1菌的促进作用优于YY-2菌;而YY-1、YY-2混合菌的促进作用效果最明显。

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第1章 前 言

1.1 酸性矿坑水的研究概况

1.2 微生物冶金研究进展

1.3 石煤提钒研究进展

1.4 本课题的研究背景和意义

1.5 本课题的主要研究内容

第2章 实验材料和方法

2.1 实验材料

2.2 实验仪器

2.3 实验方法

第3章 石煤矿坑水中嗜酸异养菌的分离及理化特性研究

3.1 石煤矿坑水中嗜酸异养菌的分离及纯化

3.2 嗜酸异养菌的生理特性研究

3.3 嗜酸异养菌的生化特性研究

3.4 本章小结

第4章 嗜酸异养菌基因组的提取及系统发育分析

4.1 嗜酸异养菌基因组的提取

4.2 嗜酸异养菌的系统发育分析

4.3 本章小结

第5章 嗜酸异养菌的浸矿能力研究

5.1 嗜酸异养菌对石煤矿的浸出作用

5.2 自养菌与嗜酸异养菌的相互作用效果研究

5.3 本章小结

第6章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

致谢

攻读硕士期间发表的学术论文