第2章节浸矿用细菌幻灯片.pptVIP

b.对数生长期 随着细菌适应环境后，生长非常活跃，以对数增长的速度繁殖，此时细胞数目大量增加，对数生长期的曲线斜率就是细菌生长率μ： 这个时期新增加的细菌数目远超过死亡的细菌数。 c. 稳定生长期  细菌死亡数目和新生数目大致相等，总的细菌数维持恒定。这个时期培养器内细菌的绝对数是最多的。但此时培养基中营养大量消耗，细菌已变得不太活跃，当进入大量培养或用于生产接种时，应当使用稳定期内尽量靠近对数期的细菌。 d. 衰亡期  细菌开始大量死亡，培养器内总的细菌数目急剧减少。此时培养基中的营养物质已基本消耗完。 (八）细菌的繁殖 Microbio－hydrometallurgy 细菌分裂过程 Microbio－hydrometallurgy 2.3.3 浸矿细菌的驯化 细菌的驯化：对细菌进行转移培养过程中逐渐变化外界条件，使对新环境不适应的细菌死亡，而某些活力较强的细菌会发生变异，演变成耐受性更强的细菌而活下来，形成新在耐性菌株。 1） 影响细菌生长的因素 （1）浸矿细菌的细胞膜类似于半透膜，可透过水分而对其他物质有选择性。细菌较其他生物细胞对渗透压的变化有较强的适应能力，但外界盐分浓度过高，会抑制细菌生长，甚至因渗透压变化过大，造成细菌死亡。 （2）重金属离子可使细胞蛋白质凝固，大部分重金属离子对细菌有毒性作用，超过一定限度，细菌会因细胞脱水而死亡。 （3）非金属离子对细菌影响小些，但浓度过高也不行。如F-，细菌对它很敏感，浓度超过几个ppm就会严重抑制细菌生长 2) 驯化方法 在装有一定体积培养基的三角瓶中加入较低浓度的金属离子后，接种入要驯化的细菌进行恒温培养，待细菌适应能正常生长后，将它再转移到含有更高浓度金属离子的培养基中继续培养。依此类推，每转移一次都提高金属离子浓度，最终可获得对该金属离子具有较强耐性的菌株。 3) 驯化育种 在细菌浸出研究中所使用的细菌通常都要经过驯化 即将所要使用的细菌接种到所要浸出矿物的矿浆中或人工设计的类似环境中进行预培养 从而获得能够适应新的生长环境的细菌 . 驯化育种按目的不同 ,可分为活性驯化和抗性驯化。方法是使用目的矿物不断转代培养或不断增加有毒离子的转代培养。比如：氧化亚铁硫杆菌耐离子毒性的能力分别是15g/LAs3+、119g/LZn2+、72g/LNi2+、30g/LCo2+、56g/LCu2+、160g/LFe2+。 Microbio－hydrometallurgy 4）驯化菌与非驯化菌的比较 从图 1 中可发现, 接种驯化菌的矿浆镍的浸出率在最初三天提高较慢，这是由于接种细菌量较少，矿浆中细菌初始浓度比较低所以浸出速率也较低。但是随着细菌的迅速繁殖，矿浆中的细菌浓度很快增大矿物的镍浸出速率也随之提高。 而接种非驯化菌的矿浆中镍浸出速率则始终比较低 显微镜观察发现其中的细菌数量很少且增长缓慢，而接种了驯化菌的矿浆中的细菌数则很快增加直至达到一个最大值后才稳定下来. 从图 2 中也可以看出 接种驯化菌的矿浆 Eh 很快升高 在达到最高值后缓慢下降 而接种非驯化菌的矿浆 Eh升高较慢. 造成 Eh 升高的原因是矿浆中的Fe2+在细菌作用下被氧化成为Fe3+三价铁 细菌活性越高 Eh上升越快 由此确认驯化菌在矿浆中的繁殖速度和活性均大大高于非驯化菌. Microbio－hydrometallurgy 驯化菌与非驯化菌浸出率比较 Microbio－hydrometallurgy 2.4 细菌对各种离子的抗性 2.4.1 阳离子对细菌的毒害作用 金属离子对细菌的毒害作用主要是使细菌生长的延滞期增长,从而降低金属的浸出率。 1） As3 +的影响 毒害机理:三价砷与蛋白质里的硫基反应使酶钝化,导致糖类耗尽 ,从而使细菌失去活性甚至死亡。 2）Ag+的影响 当Ag+ 浓度达到 50 g/L 以上时,对氧化亚铁硫杆菌有害 。Ag+ 浓度过高会产生很大毒害抑制浸矿细菌生长甚至导致死亡。最近研究表明 ,在金属硫化物的细菌浸出工业生产实践中 Ag+ 浓度为 10～20 mg/L时,Ag 对氧化亚铁硫杆菌的毒性降低了99 %。 Microbio－hydrometallurgy 3）Hg2+的影响 毒害机理:Hg2+ 对硫醇类化合物具有较大的亲和性,使得许多蛋白质和酶结构中必需的硫醇失去活。研究表明,金属铜浸出率随 Hg2+ 浓度增加而增加,但在0.1 g/L 时,细菌几乎不生长。因为 Hg2+存在使细菌延滞期延长,影响金属的浸出率。 4）Mo6+的影响 试验表明 ,在9 k培养基中1 mM的Mo6+对氧化亚铁硫杆菌对铁的氧化已有抑制作用,2 mM 则完全抑制铁的氧化。研究还发现 ,Mo6+