微生物对低品位铝土矿生物浸矿的应用潜力

目前,对中低品位铝土矿的利用主要依赖于对传统炼铝工艺及传统选矿工艺的改进。该文在综述微生物在中低品位铝土矿中的运用研究进展,主要集中在微生物对中低品位铝土矿的生物脱硅及生物浸铝,并分析了其作用机制,揭示了利用微生物(细菌和真菌)对铝土矿进行生物脱硅或生物浸铝具有理论和实际可行性,并可对传统炼铝工业形成有效补充。在此基础上,探讨微生物在中低品位铝土矿脱硅及浸铝运用中面临的困难,并逐一展开讨论相应的解决方案,对微生物在中低品位铝土矿中的运用提供参考。     

黄铁矿的细菌氧化

本文研究了氧化亚铁硫杆菌(Thiobarillus ferrooxidam,T-M)菌株在黄铁矿I和II上的生长和氧化的效果。用粒径一300网目的矿粉,进行了5％矿浆浓度的摇瓶浸出试验,获得细胞量108—109个/ml,浸出铁分别为18.9g/L和18.6g/L,比无菌对照快56—60倍,说明黄铁矿只靠空气化学氧化极其缓慢。浸出的铁和生成硫酸量的计算值与化学理论值基本相似。扩大矿石粒径至一20 mn,用矿量20 kg的柱式细菌连续浸出近一年的结果表明,浸出铁速度稳定在0．6—1．5 g／L／d,pH值下降至0·95一l·0的最佳水平。最佳浸出pH为2．0,pH范围1．0—5．0。适应菌株T—py在黄铁矿上生长比原始菌T—M的生长迟缓期缩短,加速了铁的浸出和硫酸产生的速度。在黄铁矿浸出系统中,未发现元素硫存在。此文还讨论了细菌 氧化黄铁矿的机制。     

新太古代-古元古代东海岩群双湖石墨矿成因:来自有机碳同位素的证据

中国北方古元古代孔达岩系内含有丰富的石墨矿,其地质年龄主要集中在20-23亿年之间;片麻岩系中石墨的碳同位素值主要分布在-22.8‰到-21.5‰之间,被认为来源于古代有机质沉积后的变质作用;而少量石墨的碳同位素数据在-10‰到-5‰之间,接近热液来源的碳同位素,被认为与无机来源有关。苏鲁高压变质带中的石墨矿勘查过程中,发现了出露赋存在新太古代-古元古代东海岩群班庄组中的双湖石墨矿。此前中国科研人员对新太古代-古元古代石墨矿的研究,主要集中在华北板块。本次研究对华北板块与华南板块之间的苏鲁造山带的东海岩群班庄组中的碳酸盐岩以及石墨,分别进行了无机碳同位素与有机碳的地球化学研究。结果发现东海岩群班庄组石墨的有机碳同位素大致分布在-22‰到-32‰之间,吻合此前古元古代的有机碳同位素数据,表明该套石墨沉积为生物成因。     

浸矿细菌——喜温硫杆菌研究进展

摘要：生物冶金技术具有良好的发展前景。喜温硫杆菌是生物冶金过程中的优势浸矿菌之一,在混合浸矿体系中可协助铁氧化细菌显著提高浸矿效率。本文在分析相关文献的基础上,并结合本实验室的研究工作,从喜温硫杆菌在浸矿过程中的作用机制、抗砷机制、基因组学研究和遗传改造等方面的研究进展进行了综述,并对未来相关研究方向做了展望,旨在为喜温硫杆菌研究提供参考。     

有希望用微生物回收钴

曾经发现Thiobacillus ferrooxidans对浓缩另一种金属也是有用的,现在当这种细菌正被探索做为从废水中移取砷和其它重金属的手段的时候,最近它已更多地用于从低质量的硫化物矿中移取所有的钴了。钴,一个被用于军事上的价值昂贵的战略金属,大部分是从扎伊尔和其它的一些非洲国家进口的,在美国没有正在开采的钻矿。     

改良剂对酸性土壤上伴矿景天铝毒缓解作用及镉锌吸收性的影响

为探究不同改良剂对酸性土壤铝(Al)胁迫条件下镉(Cd)锌(Zn)超积累植物伴矿景天Sedum plumbizincicola生长以及镉和锌吸取修复效率的影响,分别添加不同种类改良剂(钙镁磷肥(CMP)、MgCO3、KH2PO4)和不同浓度CMP进行温室盆栽试验。结果表明,CMP能够一定程度上提高土壤pH值并降低土壤交换性Al的浓度,MgCO3能够显著提高土壤pH值和降低土壤交换性Al的浓度,KH2PO4能够降低土壤中交换性Al浓度但未改变土壤pH值。施用适量的CMP(9.39 mg/kg)能够提高伴矿景天生物量和Cd、Zn吸取修复效率,用量过高会抑制伴矿景天生长和Cd、Zn修复效率;施用MgCO3可增大伴矿景天生物量和Cd、Zn修复效率,施用KH2PO4反而抑制了伴矿景天生长。酸性土壤上施用适量的CMP和MgCO3能够缓解伴矿景天的铝毒作用,维持较高的重金属吸收效率。     

基于WorldView 2影像的矿区植被重建效果评估

植被盖度反映植被质量,是评价矿区复垦土地植被重建效果的重要指标。该文选择安太堡矿区为案例区,基于高空间分辨率World View 2(WV 2)影像新波段,使用混合像元模型和实地数据验证相结合的方法计算得到研究区的植被盖度,并对植被重建效果进行了评估,主要得到以下结论:(1)基于WV 2影像的近红外2波段和红波段,采用混合像元法得到的植被盖度反演值Fc_2与实测值最为接近,相关性最强(R~2=0.934),均方根误差最小(RMSE=0.048);(2)研究区植被重建效果整体较好,中等、较高和高植被盖度区域占研究区的60%以上,低植被盖度仅占22.09%。受植被重建年限和管理措施的影响,不同复垦区域植被重建状况之间存在着差异,内排土场、西排土场、南排土场的植被重建效果较好,而西排土场扩大区植被状况相对较差,其中等及以上植被盖度所占比例依次为75.24%、68.35%、68.20%、22.29%。(3)就植被组合模式看,乔灌草模式重建效果(按冠层盖度)最好,其次是乔草模式,其他模式如灌草、草地、自然恢复地依次降低。土壤表层水分含量随着复垦地植被盖度的增大而增大,说明植被重建状况对土壤表层的水分保持具有重要作用。     

嗜热糖化酶基因在重组黑曲霉工程菌中的表达及酶学性质初步研究

为了提高糖化酶的耐热性能,降低淀粉糖化发酵工艺的生产成本,构建了同源整合载体pEasy-glaAdir以及pEasyssg,将黑曲霉(Aspergillus niger)的糖化酶基因(glaA)灭活,并将硫磺矿硫化叶菌(Sulfolobus solfataricus)的嗜热糖化酶基因(ssg)插入到黑曲霉基因组中,筛选得到表达嗜热糖化酶的重组黑曲霉工程菌(A.nigerWW1)。重组菌的发酵结果显示,嗜热糖化酶在黑曲霉中得到了分泌表达,发酵液酶活达到3 030 U/mL。重组嗜热糖化酶的最适反应温度为90℃,最适pH为6.0,该酶具有较高的热稳定性,在80℃时的半衰期在60 min以上,具有良好的工业应用前景。     

伴矿景天植物螯合肽合酶基因的克隆及功能分析

重金属超积累植物由于长期生长在高浓度的重金属环境中,使得经由植物螯合肽（phytochelatins, PCs）解毒途径来应对重金属毒害代价高昂。我们从Zn/Cd超积累植物伴矿景天（Sedum plumbizincicola）中克隆了植物螯合肽合酶（phytochelatin synthase, PCS）基因SepPCS。该基因在裂殖酵母和拟南芥中表达后都具有PCS活性,而且能够互补它们的PCs缺失突变体的Cd敏感表型。SepPCS在伴矿景天中的表达受到高浓度Cd处理的诱导。与其近亲非超积累生态型东南景天（S. alfredii）相比,虽然伴矿景天地上部PCs与Cd的摩尔比远低于东南景天,但是在高浓度Cd处理时PCs含量以及PCs与Cd的摩尔比急剧增加。我们推测在伴矿景天应对Cd毒害的过程中, PCs起到一定的作用,并且在高浓度Cd胁迫时地上部PCs依赖的解毒作用有所加强。     

矿物作用下A.ferrooxidans中磁小体相关基因的差异表达

目的:研究氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans,A.f)中与磁小体形成相关的mpsA、magA、thy和mamB基因分别在黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿和闪锌矿的作用下的表达差异,寻找有利于磁小体形成的最佳培养矿物能源。方法:测量以不同硫化矿为能源时的菌体生长特性,用实时定量PCR方法研究与磁小体形成相关基因的表达差异。结果:在以磁黄铁矿为能源时,菌的生长量及多数基因的表达量优于其它三种矿,四个基因相对表达量分别为1.15、2.35、1.32、2.68。结论:磁黄铁矿是A.f中磁小体形成的最佳矿物能源。