胞外聚合物在含鐵礦物同微生物界面過(guò)程中的作用研究.pdf

1、胞外聚合物(Extracellular polymeric substances, EPS)是一定條件下,由細(xì)菌、真菌等微生物分泌的高分子聚合物,其中細(xì)菌又包含好氧菌和厭氧菌。EPS是決定微生物表面性質(zhì)的關(guān)鍵的物質(zhì),它維持各種微生物聚集體的結(jié)構(gòu)和功能的完整性。EPS在礦物的吸附和分解中也起著重要的作用。本文以嗜酸氧化亞鐵硫桿菌(Acidithiobacillus ferrooxidans,A. ferrooxidans)和硫酸鹽還原菌(

2、SRB)菌株(Desulfovibrio desulfuricans,D. desulfuricans)作為好氧菌與厭氧菌的代表,對(duì)好氧菌與厭氧菌EPS提取方法進(jìn)行優(yōu)化,并研究了EPS對(duì)含鐵礦物同微生物交互作用的影響。
　　文中比較了7種提取方法(加熱法、超聲波提取法、離子交換法、高速離心法、EDTA法、NaOH法和H2SO4法)對(duì)A. ferrooxidans菌和SRB EPS的提取效果,實(shí)驗(yàn)分析了 EPS組分蛋白質(zhì)、多糖、核酸

3、含量,并且利用紫外可見(jiàn)光譜表征提取方法的破胞程度,結(jié)果表明:對(duì)于好氧菌A. ferrooxidans菌和厭氧菌SRB來(lái)說(shuō),EDTA法是最優(yōu)的處理方法。
　　使用EDTA法提取A. ferrooxidans菌的EPS,并向其中添加黃鐵礦,研究不同pH條件下好氧菌EPS與Fe3+交互作用及對(duì)黃鐵礦的分解作用。通過(guò)Zeta電位和循環(huán)伏安法表征EPS溶液的性質(zhì),發(fā)現(xiàn)在低pH下EPS與含鐵EPS呈正電荷性,易于吸附在呈負(fù)電荷性的黃鐵礦表面,

4、并且含鐵 EPS溶液更有利于黃鐵礦的氧化反應(yīng)。黃鐵礦分解實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明pH較低時(shí)EPS對(duì)Fe3+氧化分解黃鐵礦的促進(jìn)效果不明顯,在pH較高時(shí)EPS能明顯增強(qiáng)Fe3+對(duì)黃鐵礦的分解作用。
　　通過(guò)計(jì)時(shí)安培法、電位滴定以及 FTIR等表征手段研究厭氧污泥-針鐵礦體系EPS性質(zhì),結(jié)果顯示中比表面積針鐵礦組別中產(chǎn)甲烷量與電子接收量QEAC具有正相關(guān)性,電子接受能力越大,產(chǎn)甲烷量越多;電位滴定結(jié)果表明污泥-礦物體系中提取的 EPS溶液主要的官