生物浸出过程中黄铁矿表面胞外多聚物和铁离子的分布及含量变化

摘要

微生物-矿物界面是生物浸出的主要生化反应场所,界面作用机制是阐明微生物浸矿行为的关键。本文通过Acidithiobacillus caldus、Leptospirillum ferriphilum和Sulfobacillus thermosulfidooxidans三种中度嗜热混合菌对黄铁矿颗粒和黄铁矿切片分别进行了生物浸出实验和生物膜的定殖实验,采用高选择性和高灵敏性的金属荧光探针结合激光共聚焦显微镜、扫描电子显微镜和物理提取法对生物浸出过程中界面胞外聚合物(EPS)和铁离子的分布及其含量变化进行了研究。结果表明,EPS平铺在黄铁矿切片表面形成的片状生物膜主要在生物浸出的前期和中期形成,在第15天浓度达17.21 mg/g,主要成分为胞外蛋白。在生物浸出前期,黄铁矿表面主要以Fe2+(0.75 mg/g)为主,Fe3+仅有0.08 mg/g,随着浸出时间的增加,大量的Fe3+(11.97 mg/g)富集在微生物-矿物界面。