pH是生物冶金中一類較為重要的參數(shù),它影響著微生物的生長、活性、群落結(jié)構(gòu)及中間產(chǎn)物的生成等。尤其在工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用中,降雨和持續(xù)干旱是很難控制的自然因素,對浸礦體系pH產(chǎn)生較大的影響。本文采用中度嗜熱微生物,研究不同pH對黃銅礦生物浸出的影響,結(jié)合生態(tài)學(xué)方法和礦物學(xué)手段,探索pH刺激對生物浸出過程中微生物群落結(jié)構(gòu)、種群動態(tài)的影響,闡明浸礦微生物協(xié)同作用機(jī)制及生態(tài)規(guī)律,為浸礦微生物種群的動態(tài)調(diào)控提供理論依據(jù)。本文所用中度嗜熱微生物是從多個(gè)地區(qū)酸性礦坑水富集而來,經(jīng)反復(fù)多次馴化,黃銅礦可以取得較好的生物浸出效果。采用DGGE技術(shù)對該富集物的微生物組成進(jìn)行分析,結(jié)果表明中度嗜熱富集物主要由A.caldus, L. ferriphilum, S. thermosulfidooxidans和古菌F.thermophilum四種菌組成。在初始pH1.0,2.0和3.0浸出條件下,黃銅礦在22天的浸出率分別為84.6%（18.41g/L）、88.2%（19.2g/L）和77.5%（16.87g/L）,在初始pH2.0取得相對較好的浸出效果；初始pH仍采用2.0,當(dāng)浸礦微生物進(jìn)入對數(shù)生長后期時(shí)分別調(diào)整過程... 

【文章來源】：中南大學(xué)湖南省211工程院校985工程院校教育部直屬院校

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【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 黃銅礦的生物浸出機(jī)理
        1.1.1 直接浸出機(jī)理
        1.1.2 間接浸出機(jī)理
        1.1.3 直接接觸和間接接觸作用
    1.2 浸礦微生物之間的協(xié)同作用
        1.2.1 浸礦微生物的協(xié)同作用類型
    1.3 pH對硫化礦生物浸出的影響
    1.4 浸礦微生物群落結(jié)構(gòu)研究及協(xié)同作用分析方法
    1.5 本文的研究目的和意義
    1.6 研究主要內(nèi)容
    1.7 論文課題來源及資助情況
2 中度嗜熱浸礦微生物富集、馴化
    2.1 材料與方法
        2.1.1 浸礦菌種采集
        2.1.2 中度嗜熱菌的富集和培養(yǎng)
        2.1.3 中度嗜熱浸礦微生物黃銅礦馴化
    2.2 結(jié)果與討論
        2.2.1 在馴化過程中,不同礦漿濃度下黃銅礦的生物浸出
        2.2.2 在馴化過程中,浸礦微生物群落結(jié)構(gòu)變化情況
    2.3 本章小結(jié)
3 不同初始pH和過程pH刺激對黃銅礦的生物浸出的影響
    3.1 材料與方法
        3.1.1 黃銅礦精礦的礦樣成分
        3.1.2 浸礦微生物馴化和生物浸出培養(yǎng)條件
        3.1.3 生物浸出過程中浸出參數(shù)的檢測
        3.1.4 黃銅礦表面吸附微生物的分離
    3.2 結(jié)果與討論
        3.2.1 在不同初始、過程pH條件下黃銅礦生物浸出情況
        3.2.2 在不同pH條件下黃銅礦生物浸出過程中礦渣成分及含量分析
    3.3 本章小結(jié)
4 pH刺激對黃銅礦生物浸出過程中微生物群落結(jié)構(gòu)的影響
    4.1 材料與方法
        4.1.1 基因組的提取和純化
        4.1.2 提取的基因組的純化
        4.1.3 16S rRNA基因片段擴(kuò)增
        4.1.4 DGGE所需試劑及配制方法
        4.1.5 DGGE膠的制備
        4.1.6 電泳
        4.1.7 切膠回收和克隆測序
        4.1.8 采用Quantity One對DGGE帶型進(jìn)行分析
    4.2 結(jié)果與討論
        4.2.1 初始pH 1.0,2.0和3.0條件下浸礦微生物群落結(jié)構(gòu)及種群動態(tài)變化
        4.2.2 過程pH 1.0和3.0條件下浸礦微生物群落結(jié)構(gòu)及種群動態(tài)變化
        4.2.3 典范對應(yīng)分析
    4.3 本章小結(jié)
5 pH刺激對生物浸出過程中游離微生物與吸附微生物種群動態(tài)的影響
    5.1 材料與方法
        5.1.1 浸礦微生物培養(yǎng)
        5.1.2 黃銅礦精礦
        5.1.3 游離、吸附微生物基因組的提取
        5.1.4 PCR引物設(shè)計(jì)與擴(kuò)增
        5.1.5 采用Real-time PCR分析浸礦微生物種群動態(tài)變化
    5.2 結(jié)果與討論
        5.2.1 實(shí)時(shí)定量PCR的溶解曲線和標(biāo)準(zhǔn)曲線
        5.2.2 在初始pH 1.0,2.0和3.0條件下,游離、吸附微生物種群動態(tài)變化
        5.2.3 在過程pH 1.0和3.0條件下,游離、吸附微生物種群動態(tài)變化
        5.2.4 典范對應(yīng)分析(Canonical Correspondence Analysis,CCA)
    5.3 本章小結(jié)
6. 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
主要研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]功能基因芯片技術(shù)在生物冶金研究中的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 曾偉民,周丹,石麗娟,周洪波,余潤蘭,邱冠周.  有色金屬科學(xué)與工程. 2013(06)
[2]生物浸出過程中微生物協(xié)同作用機(jī)制的研究進(jìn)展[J]. 余潤蘭,石麗娟,周丹,邱冠周,曾偉民.  中國有色金屬學(xué)報(bào). 2013(10)
[3]Autoheated thermophilic aerobic sludge digestion and metal bioleaching in a two-stage reactor system[J]. Rohan Jain,Ashish Pathak,T.R.Sreekrishnan,M.G.Dastidar.  Journal of Environmental Sciences. 2010(02)
[4]Single and cooperative bioleaching of sphalerite by two kinds of bacteria——Acidithiobacillus ferriooxidans and Acidithiobacillus thiooxidans[J]. 夏樂先,柳建設(shè),肖利,曾嘉,李邦梅,耿梅梅,邱冠周.  Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2008(01)

博士論文
[1]黃銅礦生物浸出過程中鈍化膜的形成機(jī)制及其消除方法探討[D]. 曾偉民.中南大學(xué) 2011
[2]中高溫菌組合浸出黃銅礦及細(xì)菌種群結(jié)構(gòu)和演替規(guī)律研究[D]. 鄒平.昆明理工大學(xué) 2008
[3]硫化礦物生物提取及腐蝕電化學(xué)研究[D]. 柳建設(shè).中南大學(xué) 2002



本文編號：3636043