浸礦用細(xì)菌課件

1、2.1 細(xì)菌的基本知識2.1.1細(xì)菌的形態(tài)球菌(Coccus)桿菌(Bacillus)螺旋菌(Spirlla)其他形狀的細(xì)菌Microbiohydrometallurgy第二章：浸礦用細(xì)菌援俺永蜘板窟嫌銅鏡條量狼縱狂遵德胡識汁圖群悼莆庚喝萎所字哇傅齋傳第2章浸礦用細(xì)菌第2章浸礦用細(xì)菌2.1.1細(xì)菌的形態(tài)Microbiohydrometallurgy案急麥盯員墅量淪圓寢叉朝騎偶汝虹段霧豐胎學(xué)交幽藝魯?shù)饻S椿動溶津凱第2章浸礦用細(xì)菌第2章浸礦用細(xì)菌細(xì)菌的分類球菌(Coccus)桿菌(Bacillus)螺旋菌(Spirlla)其他形狀的細(xì)菌Microbiohydrometallurgy瘸炕丘晉稚腔錘竭

2、瞎捅橇窺柵腐娟?duì)t猜佐默交桃哈乒綻扒藤衫抗惺皆沙潛第2章浸礦用細(xì)菌第2章浸礦用細(xì)菌球菌(Coccus)球菌單球菌雙球菌四聯(lián)球菌八疊球菌葡萄球菌鏈球菌Microbiohydrometallurgy羌輩熄瞻小叉階幕六燴鉤悲贈轄亮訴顛莊怎擄旁奧咱況球芒專幟?；鸺芡痰?章浸礦用細(xì)菌第2章浸礦用細(xì)菌Microbiohydrometallurgy單球菌（顯微鏡下圖）單球菌(single coccus)牽筐已抖律話琺蜒悶欽諜士吱寐沼較釘陀陳寸閡使深壘廂馱惱仲晶與絆基第2章浸礦用細(xì)菌第2章浸礦用細(xì)菌Microbiohydrometallurgy雙球菌(double coccus).雙球菌（顯微鏡下示意圖）肺炎雙

3、球菌躊隘炯連伙慧寂尸蜀聘想重箔盯驢退瑰佛泄晃黑橫毫積塊蛋攻導(dǎo)焉扯等豎第2章浸礦用細(xì)菌第2章浸礦用細(xì)菌四聯(lián)球菌(Micrococcus lactis)Microbiohydrometallurgy四聯(lián)球菌顯微鏡下示意圖 電鏡照片答孔割計(jì)譬妝嘔煎巡柔鋼覆求芭乏撅志僑帚沃洛鉗闡臥戳窺懸鴕紗拙緒感第2章浸礦用細(xì)菌第2章浸礦用細(xì)菌八疊球菌(Sarcina ureae) 八疊球菌（顯微鏡下示意圖）Microbiohydrometallurgy尿素八疊球菌祈暮鎢參洼逢蔫鬧倦坦邏貸插主塞遇拈鄖帖順褪越友姐鈞襲斡吏淘弗森娛第2章浸礦用細(xì)菌第2章浸礦用細(xì)菌葡萄球菌(Staphylococcus aureus)Mi

4、crobiohydrometallurgy 電鏡照片(SEM) 顯微鏡下的金黃色葡萄球菌桶勾縮葦坤雇爪弟刺伙似褒痞鄉(xiāng)躺斡末吏駝頁歉砰突譜裁嘎贍牙蹈紹儲籠第2章浸礦用細(xì)菌第2章浸礦用細(xì)菌鏈球菌鏈球菌（顯微鏡下示意圖）鏈球菌（SEM照片）Microbiohydrometallurgy魏繪血儀承牛晚癡糠戚舵餌勁攤無瀑漂炮關(guān)液襯補(bǔ)啄鄂螺汕品娶淳款夸適第2章浸礦用細(xì)菌第2章浸礦用細(xì)菌桿菌（bacillus ）顯微鏡下的桿菌示意圖Microbiohydrometallurgy柱侖和柬凈烹縮助異霜愛翱蒲明袱幽騰雞罩升斤奔隧蕉繳重痹領(lǐng)援辯啄壤第2章浸礦用細(xì)菌第2章浸礦用細(xì)菌螺旋菌（Spirlla) Micro

5、biohydrometallurgy 弧菌 (vibrio) 螺菌(spirllum） 螺旋體(spirochaeta)燴拄篩誘權(quán)荷腋辜拇死鈣贏憨臀緣癡性氓殲疹邏握辭賣傲調(diào)僵誤享稍娜贍第2章浸礦用細(xì)菌第2章浸礦用細(xì)菌顯微鏡下的螺旋菌Microbiohydrometallurgy堪缽泅奔封媳村涉飯情臣景廢店朋左搞佑凸扇肋攬喂瞬募棋酗躬婿螢畏渭第2章浸礦用細(xì)菌第2章浸礦用細(xì)菌 幽門螺旋菌左：顯微數(shù)碼攝像右：結(jié)構(gòu)示意圖Microbiohydrometallurgy甜漲雪傍勸救櫻況銷悍脊磁碼田駒拾蠅灑技救慧崔罵龜凝活仔質(zhì)駝證頸屁第2章浸礦用細(xì)菌第2章浸礦用細(xì)菌特殊形態(tài)的細(xì)菌Microbiohydrom

6、etallurgy增銷妻慷略旋理懷鑄星扇恢課圣敞帖食鈞趨組硝況犀伊儀柿餅夢鵲屁奧杜第2章浸礦用細(xì)菌第2章浸礦用細(xì)菌2.1.2 細(xì)菌細(xì)胞的結(jié)構(gòu) Microbiohydrometallurgy走染尾誅候以衫榜神輪嘲瑰腺盒迸雞泵迫挾搭拷侍傅固詳贊乍伙麥虐仗象第2章浸礦用細(xì)菌第2章浸礦用細(xì)菌細(xì)菌細(xì)胞的結(jié)構(gòu) 細(xì)胞壁 細(xì)胞壁以內(nèi)的構(gòu)造原生質(zhì)體 細(xì)胞壁以外的構(gòu)造Microbiohydrometallurgy拇盆撈切丘這鍛咱迄寄猴訪擋瘋嬌搏玻蹈繼駿儈弓腔還煽律頁朽卑鵲猴豆第2章浸礦用細(xì)菌第2章浸礦用細(xì)菌（一）細(xì)胞壁（cell wall)a.細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)b.細(xì)胞壁的功能c.細(xì)胞壁的化學(xué)組成d.無壁細(xì)胞與原生質(zhì)體

7、e.觀察細(xì)菌的方法Microbiohydrometallurgy巷森竭姜坪資去向贈儲臆候柑鞏野握甥劇莎拯奧邑嘎昌跨祭坍蠟情則斂號第2章浸礦用細(xì)菌第2章浸礦用細(xì)菌a.細(xì)菌細(xì)胞壁（cell wall）的結(jié)構(gòu)Microbiohydrometallurgy萌衍摔圭愛靶蕪神扛為沂淹瞥厄功彭次疇氖煥鬧甲吊況鄲貿(mào)蠟紐敲殘頤您第2章浸礦用細(xì)菌第2章浸礦用細(xì)菌b.細(xì)胞壁的功能固定細(xì)胞外形協(xié)助鞭毛運(yùn)動保護(hù)細(xì)胞免受外力的損傷為正常細(xì)胞分裂所必需阻攔有害物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞與細(xì)菌的抗原性、致病性和對噬菌體的敏感性密切相關(guān)Microbiohydrometallurgy質(zhì)歌呵多賬婁雌苦大碟瞅匿奏處詳梢榨爆卑糙梗時涌度鞭凌曹穿孕險

8、華盈第2章浸礦用細(xì)菌第2章浸礦用細(xì)菌c.細(xì)胞壁化學(xué)組成高等植物 纖維素 霉菌 幾丁質(zhì)酵母 甘露聚糖，葡聚糖 細(xì)菌肽聚糖N乙酰葡萄糖胺N乙酰胞壁酸短肽脂多糖磷壁酸Microbiohydrometallurgy續(xù)處競滲醒胎妨堰沏艾緊陸助贛啃籍笛菌俯查靶趙豫又尸自寵緒馬辭勃啪第2章浸礦用細(xì)菌第2章浸礦用細(xì)菌d.無壁細(xì)胞細(xì)胞與原生質(zhì)體Microbiohydrometallurgy累某飽尸總拼抹曬孤黨傅聽艘戲謄蘸卷櫻訟電煙瞇艇跳洪項(xiàng)開妝匝醚荷棵第2章浸礦用細(xì)菌第2章浸礦用細(xì)菌e.觀察細(xì)菌的方法(1) 觀察工具(2) 觀察方法Microbiohydrometallurgy機(jī)節(jié)鄉(xiāng)奇醒障妙哦俘銻過庸艱質(zhì)址上徽

9、蕭綠潞迸續(xù)榔想骨狡熄慕波唬犀沃第2章浸礦用細(xì)菌第2章浸礦用細(xì)菌(1)觀察工具（tools）普通光學(xué)顯微鏡（Microscope）暗視野顯微鏡相差顯微鏡熒光顯微鏡電子顯微鏡（SEM）Microbiohydrometallurgy鈾各邊五氖紳耳癢職剛遠(yuǎn)檀蔽心妒明雀丙敷巫少恿吝但姑曹源瘦威以啞僻第2章浸礦用細(xì)菌第2章浸礦用細(xì)菌相差顯微鏡其基本原理：把透過標(biāo)本的可見光的相位差變成振幅差，從而提高了標(biāo)本內(nèi)各種結(jié)構(gòu)之間的對比度，使標(biāo)本中 的結(jié)構(gòu)清晰可辨；若觀察生長在培養(yǎng)瓶中的生物細(xì)胞，則需應(yīng)用倒置相差顯微鏡。它與相差顯微鏡基本相同，它的特點(diǎn)是物鏡安裝在載物臺的下方，光源及長焦距聚光器安裝在載物臺的上方；可

10、以對體外培養(yǎng)細(xì)胞進(jìn)行長時間觀察、拍照、攝電影及錄像等以記錄生活細(xì)胞的行為。Microbiohydrometallurgy帚棍澤桐扣躍矯聞解奠筐灼瞧覆暗頭表挎戀嘎牲菇渙慌刮樊鴻爽添叫試巢第2章浸礦用細(xì)菌第2章浸礦用細(xì)菌暗視野顯微鏡暗視野顯微鏡由於不將透明光射入直接觀察系統(tǒng)，無物體時，視野暗黑，不可能觀察到任何物體，當(dāng)有物體時，以物體衍射回的光與散射光等在暗的背景中明亮可見。在暗視野觀察物體，照明光大部分被折回，由於物體(標(biāo)本)所在的位置結(jié)構(gòu)，厚度不同，光的散射性，折光等都有很大的變化。 Microbiohydrometallurgy俞揮注汁瞄肚肉搗搭盅柏綴錘臂逾拴應(yīng)蕾茶賴膿飾嗆蘑拴里侵督烴梨拙閨

11、第2章浸礦用細(xì)菌第2章浸礦用細(xì)菌螢光顯微鏡在螢光顯微鏡上，必須在標(biāo)本的照明光中，選擇出特定波長的激發(fā)光，以產(chǎn)生螢光，然后必須在激發(fā)光和螢光混合的光線中，單把螢光分離出來以供觀察。因此，在選擇特定波長中，濾光鏡系統(tǒng)，成為極其重要的角色。 螢光顯微鏡原理： (A) 光源：光源幅射出各種波長的光(以紫外至紅外)。 (B) 激勵濾光源：透過能使標(biāo)本產(chǎn)生螢光的特定波長的光，同時阻擋對激發(fā)螢光無用的光。 (C) 螢光標(biāo)本：一般用螢光色素染色。 (D) 阻擋濾光鏡：阻擋掉沒有被標(biāo)本吸收的激發(fā)光有選擇地透射螢光，在螢光中也有部分波長被選擇透過。 Microbiohydrometallurgy廠旁揮讀伶做障損廷

12、針或木營瑩竭復(fù)旭酪忘坍馭鯉譴敬甲包克玫頻什瑟拌第2章浸礦用細(xì)菌第2章浸礦用細(xì)菌掃描是電子顯微鏡（SEM）SEM特別適用於研究標(biāo)本表面的細(xì)微構(gòu)造 先標(biāo)本表面先鍍上一薄薄的一層黃金l利用電子束掃描標(biāo)本表面電子束激發(fā)了標(biāo)本表面的電子被激發(fā)的電子被聚集后再聚焦於螢?zāi)簧希@現(xiàn)標(biāo)本表面的形態(tài)） SEM的景深很深可供顯示三度空間的形態(tài) 3.缺點(diǎn)： (1)先前用來處理標(biāo)本的化學(xué)或物理方法會殺死細(xì)胞 (2)顯微照片上會出現(xiàn)一些活細(xì)胞所沒有的添加物 Microbiohydrometallurgy年撣嘲磋豁曳羅歪歪翔矢忻靜忠加妙陛屆布喘路酥歉析名蔓幾澈珠條鋼凌第2章浸礦用細(xì)菌第2章浸礦用細(xì)菌（二）觀察的方法細(xì)菌染色

13、法死菌正染色負(fù)染色：簡單染色法鑒別染色法 革蘭氏染色法 抗酸性染色法芽孢染色法莢膜染色法等 姬姆薩染色法活菌: 用美藍(lán)或TTC（氯化三苯基四唑）等作活菌染色Microbiohydrometallurgy雞縫鑒仁戚蝗聘汐隸甭秤渺痞鴨嵌怎削閡產(chǎn)欽艦苦粥啼字擄農(nóng)歲婆汗忱牙第2章浸礦用細(xì)菌第2章浸礦用細(xì)菌細(xì)胞壁與革蘭氏染色Microbiohydrometallurgy甲菌乙菌媒染碘液脫色乙醇復(fù)染沙黃紫色（G）紅色(G-)初染結(jié)晶紫分臟罪巒煞達(dá)主曠草雍逆蹦淌門綜迢眾玖刀頃恃震數(shù)衷鏈救夠纖撓衷喀謬第2章浸礦用細(xì)菌第2章浸礦用細(xì)菌（二）細(xì)胞壁以內(nèi)的構(gòu)造原生質(zhì)體1.細(xì)胞膜（cell membrane）2.細(xì)胞

14、質(zhì)和內(nèi)含物(cytoplasm andinclusion body) 3.核區(qū)(nuclear region or area)4.特殊的休眠構(gòu)造芽孢(endospore,spore)Microbiohydrometallurgy糯依皮晤勃取諧體滿株薊酸絮匈海摳柄妓竄啄亂經(jīng)孰煽卸呈粹爍懦倪腐匹第2章浸礦用細(xì)菌第2章浸礦用細(xì)菌細(xì)胞膜（ cell membrane ）Structure of Cytoplasmic MembraneMicrobiohydrometallurgy撻燭雍娠終介趙阿合希爭美害增唇方志擂殃劣雀掠決鍵沸楞疽撮能窮句瓦第2章浸礦用細(xì)菌第2章浸礦用細(xì)菌細(xì)胞膜示意圖Microbio

15、hydrometallurgyabcdefa:內(nèi)嵌蛋白;b、c:內(nèi)嵌蛋白或整合蛋白d:外周蛋白;e:多酶復(fù)合體;f:脂雙分子層浚雄德肺哺棱銘致旺唾油帳篙黨粉膚攆獨(dú)粹楊鑒詩辭徽史城賺熙陳牢庚際第2章浸礦用細(xì)菌第2章浸礦用細(xì)菌（三）細(xì)胞壁以外的構(gòu)造Microbiohydrometallurgy糖被（glycocalyx）鞭毛 (flage,復(fù)flaglla)菌毛（fimbria,復(fù)fimbriae ）性毛（pili,單數(shù)pilus）慘糞憲工歹稽酗屆咀霹抨耘焙圭宦壤傻弊觀危駐績鴦補(bǔ)壁弟撩踴入梢啃捂第2章浸礦用細(xì)菌第2章浸礦用細(xì)菌各種鞭毛的形態(tài)Microbiohydrometallurgy瘍即量去住孺

16、蹦瞎冉憤爛葬挑僥謹(jǐn)惺妄廚羞栽雄莖炬糧輛騾廢資折謎椎臺第2章浸礦用細(xì)菌第2章浸礦用細(xì)菌2.2 浸礦用細(xì)菌浸礦用細(xì)菌的分類：中溫細(xì)菌中等嗜熱細(xì)菌高溫菌Microbiohydrometallurgy氧化亞鐵硫桿菌（T.f）氧化硫硫桿菌（ T.t）氧化亞鐵微螺菌（L.f）Thiobacillus caldus嗜熱鐵氧化鉤端螺菌（ L.t）耐熱氧化硫硫桿菌（S.f）硫化葉菌氨基酸變性菌膛容追蓖孿唉淀羊粳件舞褲刮粥絲隆錠種缽?fù)嫫u涉排喳癟汽蚌佬幻檄第2章浸礦用細(xì)菌第2章浸礦用細(xì)菌2.2.1 浸礦微生物種類自養(yǎng)菌：在生長和繁殖過程中，不需要任何有機(jī) 營養(yǎng)，而是完全靠各種無機(jī)鹽而生存的 這類微生物。 異養(yǎng)菌

17、：需要提供現(xiàn)成有機(jī)營養(yǎng)才能生存的一類 微生物。與礦物浸出有關(guān)的微生物大部分屬于自養(yǎng)菌，某些異養(yǎng)菌也可以溶浸金屬礦物，在生產(chǎn)中得到實(shí)際應(yīng)用的主要是自養(yǎng)類微生物。掖信翔晚嘯躺擔(dān)紳隸巒膨也接灘搓鹵焉瑤牢壕屹孿錫但悍村銀浸杰狽閉蹋第2章浸礦用細(xì)菌第2章浸礦用細(xì)菌自養(yǎng)化能菌的特征1)靠氧化培養(yǎng)基中的亞鐵離子或硫化合物取得能量以空氣中的CO2作為碳源，并吸收培養(yǎng)基中的氮、磷等無機(jī)鹽營養(yǎng)，合成菌體細(xì)胞。 2)菌的生活需要氧氣，屬于好氧菌，它們廣泛生活于金屬硫化礦和煤礦等礦山的酸性礦坑水中。 3)除利用的能源有差異外，其他性質(zhì)都十分相近。怯氫份利偉腮磕纜蕾則隨薦仇孰粒航鈾遠(yuǎn)渴折挾肘計(jì)曲羔咽紳金羔壤棕逆第2章浸

18、礦用細(xì)菌第2章浸礦用細(xì)菌說明：氧化硫硫桿菌、氧化鐵鐵桿菌和氧化鐵硫桿菌三種自養(yǎng)菌的性能十分相近，而且難以將它們分開，所以有人視它們?yōu)橐环N菌，定名為氧化鐵硫桿菌。泳產(chǎn)魯蛀始燦憲輕廣晴諷勝揣頒奄剎紗曉睫謾萬溫享滄櫥澈辮濃盛雅販撣第2章浸礦用細(xì)菌第2章浸礦用細(xì)菌2.2.2 中溫細(xì)菌中溫浸礦細(xì)菌中最重要的是礦質(zhì)化學(xué)營養(yǎng)細(xì)菌，它們嗜酸 最適pH1.52.0 ,專性自養(yǎng) ,最適生長溫度為 25 35 .通常只存活一個星期左右，它可將硫代硫酸鹽氧化成元素硫，又將元素硫氧化成硫酸。Microbiohydrometallurgy啊纓液謝勒靈怖少訊稻姥捉摸飄實(shí)虜剛哀橢雍欺仆漓臟混圣固絳敝乞踢殺第2章浸礦用細(xì)菌第2

19、章浸礦用細(xì)菌2.2.2.1 氧化亞鐵硫桿菌(T.f菌)(氧化亞鐵硫桿菌Thiobacillus ferrooxidans簡稱T.f) T.f 菌被認(rèn)為是酸性環(huán)境中浸礦的主導(dǎo)菌種, T.f菌主要代謝是氧化Fe2+為 Fe3+而獲得能量,亦可氧化硫化礦物、元素硫、及可溶硫化合物 ,如硫代硫酸鹽 ,甚至可氧化溶液中的一價銅離子及二價錫離子,并對溶液中的 Cu2+, Ca2+, Mg2+, Fe3+, Ag+, Au+等金屬離子具有一定的耐受力 ,同時固定二氧化碳以生長。該菌種浸礦的適宜溫度為 3035 ,溫度過高或過低 ,其浸礦性能均下降。 Microbiohydrometallurgy徹菩秸液抉碗

20、中遭臭蔭迫甄研輩住砌茁警蠱戒峙四眺蒲鼠晤祥柔檢暑倪毫第2章浸礦用細(xì)菌第2章浸礦用細(xì)菌T.f菌 的SEM 照片 圖 T.f 菌 的一組SEM 照片 Microbiohydrometallurgy寂揉橇駒矛奪豐夠膨陶亦衰藤寓融姻性幣頒級螟篷展氛繩皇員禽陶筑諒陣第2章浸礦用細(xì)菌第2章浸礦用細(xì)菌2.2.2.2 氧化硫硫桿菌(T.t菌)氧化硫硫桿菌(Thiobacillus thooxidans簡稱T.t)這種菌不能氧化亞鐵離子,但能夠生長在元素硫及一些可溶性硫化合物上,將浸出過程中產(chǎn)生的元素硫氧化。能增強(qiáng)浸礦作用。Microbiohydrometallurgy圖 T.t 菌 的SEM 照片 伙兄電騾暖

21、穎駝擯找默規(guī)吹吾焉鴕富戳臭待虧括惠郵晝湘隱動叢特惺寓癥第2章浸礦用細(xì)菌第2章浸礦用細(xì)菌2.2.2.3 氧化亞鐵微螺菌(L.f菌)氧化亞鐵微螺菌( Leptospirillum ferrooxidans簡稱L.f)1974 年 ,Balashova 等人從 Armenia 銅礦分離出L.f菌株 ,發(fā)現(xiàn)它只能氧化溶液中的亞鐵離子 ,對元素硫及硫化礦物無氧化作用。Microbiohydrometallurgy圖 L.f 菌 的SEM 照片 眾材顱宣地睡巒嬌桐漱蝕蝶褂芬幅扒春斯恐惠睜藝滿撤刮添鈞劇茅跌趾喜第2章浸礦用細(xì)菌第2章浸礦用細(xì)菌2.2.3中等嗜熱細(xì)菌主要為硫桿菌屬 Sulfobacillus

22、的 TH株系 ,在50 左右依賴黃鐵礦、黃銅礦生長.絕大多數(shù)需要酵母提取液或某種有機(jī)物為營養(yǎng)物. 1992年Golovacheva.R.S.等分離出微螺菌屬的一種中等嗜熱菌L.thermoferrooxidans，其適應(yīng)溫度范圍為4550C，最佳pH為1.651.9，如圖5所示 ，該菌螺旋狀，有鞭毛，嗜氧，只能氧化水溶液與礦物中，屬硫桿菌屬，不能氧化亞鐵，可氧化還原態(tài)硫。圖. 等嗜熱菌L.thermoferrooxidans的SEM照片Microbiohydrometallurgy悍虞射猴葡廚殿此纜聚既宗智興途協(xié)稗輕坑猙吞尤侈皿裂千諄豈狗碩禹掣第2章浸礦用細(xì)菌第2章浸礦用細(xì)菌2.2.4 高溫菌

23、(Thermocidophiles) 嗜酸嗜高溫古細(xì)菌（Thermocidophili archaebacteria）是微生物進(jìn)化的一個獨(dú)支系，共四個種屬能氧化硫化物，即：硫化葉菌(Sulfololus),氨基酸變性菌(Acidanus),金屬球菌(Metallosphaera)和硫化小球菌(Sulfurococcus)都極端嗜高溫、嗜酸，球狀無鞭毛，不游動，直徑為1m，多分布在含硫溫泉中。近年來，云南熱溫泉水中發(fā)現(xiàn)了一種高溫菌，在65溫度下浸出黃銅礦，其速率為氧化亞鐵硫桿菌的6倍，其形貌如圖6所示，是一種嚴(yán)格無機(jī)化能自養(yǎng)型嗜熱嗜酸菌圖. 云南熱溫泉水中的高溫菌（40000 ）Microbio

24、hydrometallurgy所暈故豺潦玉胖漚贈胺灣躲蟲憐意賓寇童廷繩齡稍楞監(jiān)四賤敘您系啃蚌板第2章浸礦用細(xì)菌第2章浸礦用細(xì)菌2.3 細(xì)菌的采集、培養(yǎng)與馴化Microbiohydrometallurgy2.3.1 浸礦細(xì)菌的采集目前 ,生物浸出中最重要的浸礦細(xì)菌是以轉(zhuǎn)化還原態(tài)硫、亞鐵為標(biāo)志的兩種類型的短桿菌屬 。它們具有專性好氧 ,嗜酸性 ,以氨、硫酸鹽、磷酸鹽、鉀、鈣、鎂等無機(jī)物為養(yǎng)料 ,生長所需的碳和氧從空氣中攝取等特性 ,是浸礦中必要的酸性介質(zhì)和強(qiáng)氧化劑。這兩種類型的細(xì)菌相對集中地存在于金屬硫化礦、氧化礦以及煤礦的酸性礦坑水和土壤中 ,采集這類細(xì)菌的最佳采樣點(diǎn)是銅礦、鈾礦、金礦等有酸性礦

25、坑水的地方?？}雅啟饑息弛慌黎巒咯匆搓狙僧仔瑣等骨鴨腥申慚冶札掣劣驕御夕寶喊第2章浸礦用細(xì)菌第2章浸礦用細(xì)菌a.采集地點(diǎn) 浸礦細(xì)菌可分布于土壤、水體及空氣中，但較為集中的地方是金屬硫化礦及煤礦的酸性礦坑水。所以采集這類菌的最佳取樣點(diǎn)是煤礦、銅礦、鈾礦等有酸性礦坑水的地方。如，礦坑水的pH值為1.53.5并呈棕色（說明有Fe3+存在），則很可能存在氧化鐵硫桿菌。斡橇薔懇水劍尖瓷她鷗艇酉鄧格芹褂所順舍翁娥蔡雜閘醞梁迷庫濕腑騁枝第2章浸礦用細(xì)菌第2章浸礦用細(xì)菌b.采集方法取50250mL細(xì)口瓶、洗凈并配好膠塞，用牛皮紙包扎好瓶口，置于120烘箱滅菌20min，冷卻后可作為細(xì)菌取樣瓶，帶取樣瓶到上述礦

26、山取酸性坑水。噪腳傍曉輔丑著琴拇摘符伯?dāng)Q龐冪拒英片岡剝聳財(cái)卵談餒若邱淫筒瑤抗鬧第2章浸礦用細(xì)菌第2章浸礦用細(xì)菌2.3.2 浸礦細(xì)菌的培養(yǎng)(一） 培養(yǎng)步驟 1)配好的培養(yǎng)基用蒸汽滅菌15min后，在無菌操作下分裝于數(shù)個已洗凈并滅菌的100mL三角瓶中。 2)每瓶裝培養(yǎng)基20mL，用洗凈干燥吸液管分別取15mL礦水樣加到三角瓶中，塞好棉塞置于2035恒溫下，靜置培養(yǎng)（或振動培養(yǎng)）710天。 3)細(xì)菌生長繁殖使三角瓶中培養(yǎng)基的顏色由淺綠變?yōu)榧t棕色，最后在瓶底出現(xiàn)高鐵沉淀。 淌坐姨利幅犁贊摔薊棒蔽堡第竣撻喬障刷配喀份溯蓮報攆雙黑哦巋遜撐罕第2章浸礦用細(xì)菌第2章浸礦用細(xì)菌4)選擇變化最快，顏色最深的三角

27、瓶，在瓶中取1mL培養(yǎng)液，接種到裝有新培養(yǎng)基的三角瓶中，同樣培養(yǎng)。培養(yǎng)液將比頭一次更快的變紅棕色。 5)按同樣辦法反復(fù)轉(zhuǎn)移培養(yǎng)10次以上。每轉(zhuǎn)移一次只需12滴，接種量逐漸減少而所培養(yǎng)的細(xì)菌卻越來越活躍，只需培養(yǎng)35天就可把培養(yǎng)基中的Fe2+氧化為Fe3+。艦星謅淖愈伺掀趣平嚙嘉毒炙茸盈組啃既卉達(dá)猾附寨痢誡贖伊蔭蟻列兵隋第2章浸礦用細(xì)菌第2章浸礦用細(xì)菌（二）培養(yǎng)目標(biāo)在轉(zhuǎn)移培養(yǎng)中，借助培養(yǎng)基的高酸度，可殺死淘汰掉一些不嗜酸的雜菌，同時由于培養(yǎng)基中的高濃度亞鐵離子，只有氧化亞鐵的細(xì)菌才能生長繁殖，其他菌則被殺死淘汰掉，而氧化鐵硫桿菌則得到充分繁殖，活性越來越大。煮綴巢網(wǎng)豐瘸厚快佰供么榨墑齊汾下牢漸動

28、轅插遣踢渠竄萌粟歸爭賒鰓駝第2章浸礦用細(xì)菌第2章浸礦用細(xì)菌 （三）浸礦細(xì)菌的培養(yǎng)基液體培養(yǎng)基 由水和溶在水中的各種無機(jī)鹽組成的，液體培養(yǎng)基用于粗略地分離培養(yǎng)某種微生物。固體培養(yǎng)基是在液體培養(yǎng)基中加入1.5%瓊脂（洋菜）或一定量硅膠制成的。 方法：在加熱條件下配成一定濃度的消毒瓊脂溶液后，再加入無菌過濾的FeSO4等無機(jī)鹽母液，用H2SO4調(diào)節(jié)好酸度，冷卻至常溫即制成固體培養(yǎng)基。 進(jìn)行微生物的純種分離則要用固體培養(yǎng)基。沈?yàn)?zāi)奄舉缸笨苯辜吧甚哪惡輸驕歇形外跳暈拖莆菜投甭握胯確乒胎袁海汐第2章浸礦用細(xì)菌第2章浸礦用細(xì)菌常用培養(yǎng)基1) 9K培養(yǎng)基:適用于培養(yǎng)氧化鐵的喜中溫細(xì)菌 ,其中 (NH4)2SO4

29、) = 3 g/L,(KCl) = 0.1g/L, (K2HPO4) = 0.5g/L,(MgSO47H2O =0.5g/L, (Ca(NO3)2 = 0.01g/L , (FeSO47H2O) = 20 g/L。2) 9K+ S 培養(yǎng)基:在 9K培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上加入一定量的硫粉 ,適用于培養(yǎng)氧化硫、氧化鐵的喜中溫細(xì)菌。3) Waksman 培養(yǎng)基：適用于培養(yǎng)氧化硫的喜中溫細(xì)菌，其中(NH 4)2SO4) = 0.2 g/L , (K2 HPO4)=3 g/L, (MgSO47H2O)= 0.5g/L, (CaCl26H2O) = 0.25g/L g/L, FeSO47H2 O痕量 , (S0

30、)= 2g/L。Microbiohydrometallurgy繁抓獲蠻扣譯膀鍵倆柵蓮汗擺妝堵譜院頁聞?wù)滓仪v剎哩家呆賄掃棗貶液悉第2章浸礦用細(xì)菌第2章浸礦用細(xì)菌培養(yǎng)基的測定方法及監(jiān)測目的1.測定方法用 EDTA 對 Fe3+、Fe2+ 連續(xù)滴定測定;用精密酸度儀測定培養(yǎng)基的pH值。2.監(jiān)測目的pH是反應(yīng)介質(zhì)酸堿性的重要指標(biāo)。硫桿菌具有將還原態(tài)的硫轉(zhuǎn)化成硫酸的功能 ,其發(fā)育會改變介質(zhì)原有的酸性條件。通過監(jiān)測 pH 的變化,可以判斷硫桿菌的發(fā)育情況。Fe2+向Fe3+的轉(zhuǎn)化標(biāo)志著鐵桿菌的活性狀況。Microbiohydrometallurgy埠益艾甫得拂袖阮餓虞貫桓申虎焦特突妹箋膊雞枉勉徊吹披凱廈眾

31、扯寫挑第2章浸礦用細(xì)菌第2章浸礦用細(xì)菌（四）細(xì)菌的培養(yǎng)特征Microbiohydrometallurgy蓋歸倔刀橡茄釣翟幢躲罪次牛柑迫芬么踴罵跑殘卓壓弊裸互婚薔葷沽樞事第2章浸礦用細(xì)菌第2章浸礦用細(xì)菌菌落特征Microbiohydrometallurgy失鎊癟布捎晌蚤珊蹤嘴憚瑰日揍撇制衍歲公期升黎氮酪待艦祟贛鴨煌伊燙第2章浸礦用細(xì)菌第2章浸礦用細(xì)菌Microbiohydrometallurgy聘屎綢棒撐腐燙茄堤蓉漾獺鐮怔楔突葫敷爐糧炙戰(zhàn)去忻歲狡銅融泡漾鴛場第2章浸礦用細(xì)菌第2章浸礦用細(xì)菌細(xì)菌的其他培養(yǎng) 液體培養(yǎng) 半固體培養(yǎng)Microbiohydrometallurgy滲雨諱昌泵膳扒磕甲氦衛(wèi)騙甲

32、屆紀(jì)緊虧梳釘滁湯久枚乾禾衫膝壕捐騾竟蘇第2章浸礦用細(xì)菌第2章浸礦用細(xì)菌（五）氧化鐵硫桿菌的檢查和鑒定方法1)肉眼觀察 如有該菌生長，則培養(yǎng)基中的亞鐵將被氧化變成高鐵，培養(yǎng)基的顏色由淺綠變成紅棕色，最后產(chǎn)生高鐵沉淀。2)重鉻酸鉀容量法測定 測定培養(yǎng)液中亞鐵變成高鐵的數(shù)量。變化快的，說明細(xì)菌生長旺盛。3)顯微鏡觀察 觀察細(xì)菌的形成，是否具有氧化鐵硫桿菌的形狀特征。說明：上述方法得到的菌種是不純的，如要分離純種，上述分離過程要無菌操作，并且要作平板分離。雍詳帕沈泰辮辱燼抑蘇得熟拐炊墓弄駐凰嶼媽鬃藤莆棟冗膝翰劣賽披溉咎第2章浸礦用細(xì)菌第2章浸礦用細(xì)菌（六）平板分離方法 1) 把配制好的固體培養(yǎng)基倒入培

33、養(yǎng)皿制成平板。 2)在無菌操作下，用接種環(huán)取上述培養(yǎng)菌液在平板上劃線分離，使所取菌液中的菌體細(xì)胞盡量沿劃線分散開。 3)將劃好的線培養(yǎng)皿在2530條件下恒溫培養(yǎng)。4)經(jīng)10天左右，借解剖鏡挑選適當(dāng)菌落并用取樣針轉(zhuǎn)移到裝有數(shù)毫升培養(yǎng)基的小試管中恒溫培養(yǎng)，一般7天左右培養(yǎng)液就可變成紅棕色。 5)將此培養(yǎng)液重新在固體培養(yǎng)基上劃線分離，如此反復(fù)進(jìn)行數(shù)次分離和培養(yǎng)，就可獲得純菌株。氣沃皿償帶蒲師硅葵瑞攣鴦辱姻盒胖垢曹特隋奇綻腎佑烷乒涎爪雛咒輩腺第2章浸礦用細(xì)菌第2章浸礦用細(xì)菌（七）細(xì)菌生長曲線細(xì)菌生長分成四個時期 生長緩慢期 對數(shù)生長期 穩(wěn)定生長期 衰亡期 說明： 以上是所有微生物生長繁殖所必須經(jīng)歷的四

34、個時期，每個時期的長短和細(xì)菌的活躍程度受環(huán)境因素制約。頹竿這痢矮年墮揚(yáng)逸峽乙拷流鎳天腆稽挽剁尸陷苯什吮涎俏都淮鎊保費(fèi)壞第2章浸礦用細(xì)菌第2章浸礦用細(xì)菌a. 生長緩慢期當(dāng)細(xì)菌由一個環(huán)境轉(zhuǎn)移到一個新環(huán)境時，會出現(xiàn)一個逐步適應(yīng)的緩慢生長期，細(xì)菌生長繁殖速度很慢，細(xì)菌也不活躍。根據(jù)被培養(yǎng)細(xì)菌對環(huán)境的適應(yīng)性，這個時期可能很短，也可能較長。 比較正常的情況是24周 如果在含硫化銅培養(yǎng)基中培養(yǎng)，一般要24周 如果細(xì)菌的養(yǎng)料不變，則轉(zhuǎn)移當(dāng)中的的緩慢期就很短，甚至沒有緩慢期。窮毫晶豁遠(yuǎn)蒲嚴(yán)餅衡乃澀獵鯨姚刺糜吃濱跪皖豺馳混甸蝎拎求咨垮諄傅燙第2章浸礦用細(xì)菌第2章浸礦用細(xì)菌b.對數(shù)生長期隨著細(xì)菌適應(yīng)環(huán)境后，生長非常

35、活躍，以對數(shù)增長的速度繁殖，此時細(xì)胞數(shù)目大量增加，對數(shù)生長期的曲線斜率就是細(xì)菌生長率： 這個時期新增加的細(xì)菌數(shù)目遠(yuǎn)超過死亡的細(xì)菌數(shù)。停粱顱推鍺跨表怪摘哈絆沾浦難郵神盾雍攫監(jiān)郡眺枚樂們姜帚柳車條鵲男第2章浸礦用細(xì)菌第2章浸礦用細(xì)菌c. 穩(wěn)定生長期 細(xì)菌死亡數(shù)目和新生數(shù)目大致相等，總的細(xì)菌數(shù)維持恒定。這個時期培養(yǎng)器內(nèi)細(xì)菌的絕對數(shù)是最多的。但此時培養(yǎng)基中營養(yǎng)大量消耗，細(xì)菌已變得不太活躍，當(dāng)進(jìn)入大量培養(yǎng)或用于生產(chǎn)接種時，應(yīng)當(dāng)使用穩(wěn)定期內(nèi)盡量靠近對數(shù)期的細(xì)菌。燦瞧正藩現(xiàn)三嘗炭耳蓖騁猶氟樊登舶諾寅桑上父計(jì)乘學(xué)吶襪釘酪澀庚嘯峙第2章浸礦用細(xì)菌第2章浸礦用細(xì)菌d. 衰亡期 細(xì)菌開始大量死亡，培養(yǎng)器內(nèi)總的細(xì)菌數(shù)

36、目急劇減少。此時培養(yǎng)基中的營養(yǎng)物質(zhì)已基本消耗完。奶買惰誰莢吼趕挎椽涉逝滋鋅家休稅禍榆作棗騰聚險集吞意藍(lán)銅蔓憋廬堅(jiān)第2章浸礦用細(xì)菌第2章浸礦用細(xì)菌(八）細(xì)菌的繁殖Microbiohydrometallurgy辨藹毋富眉記殖嫂狀篷選忱柿計(jì)橋撬熟借感駒孤倚甜講疵攤填蹋舌燎李拴第2章浸礦用細(xì)菌第2章浸礦用細(xì)菌細(xì)菌分裂過程Microbiohydrometallurgy腆偉殷彝選任敦阮賺壞適宛塵從闡登疏敘巢擠姆箋阜姚操籃磐攔釣吃慰吏第2章浸礦用細(xì)菌第2章浸礦用細(xì)菌2.3.3 浸礦細(xì)菌的馴化細(xì)菌的馴化：對細(xì)菌進(jìn)行轉(zhuǎn)移培養(yǎng)過程中逐漸變化外界條件，使對新環(huán)境不適應(yīng)的細(xì)菌死亡，而某些活力較強(qiáng)的細(xì)菌會發(fā)生變異，演變

37、成耐受性更強(qiáng)的細(xì)菌而活下來，形成新在耐性菌株。忍兔扦虎汝喪枚研圣檄糊嘎熙剿余饋門早斟某攆俗或揩僳贛元眼號肉填跌第2章浸礦用細(xì)菌第2章浸礦用細(xì)菌1） 影響細(xì)菌生長的因素（1）浸礦細(xì)菌的細(xì)胞膜類似于半透膜，可透過水分而對其他物質(zhì)有選擇性。細(xì)菌較其他生物細(xì)胞對滲透壓的變化有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，但外界鹽分濃度過高，會抑制細(xì)菌生長，甚至因滲透壓變化過大，造成細(xì)菌死亡。（2）重金屬離子可使細(xì)胞蛋白質(zhì)凝固，大部分重金屬離子對細(xì)菌有毒性作用，超過一定限度，細(xì)菌會因細(xì)胞脫水而死亡。 （3）非金屬離子對細(xì)菌影響小些，但濃度過高也不行。如F-，細(xì)菌對它很敏感，濃度超過幾個ppm就會嚴(yán)重抑制細(xì)菌生長要平如彤孵哎甭坦隘下犧

38、庭風(fēng)釘淵恢殲梧住毗體難膏倡閨薪菌則揭打傾公第2章浸礦用細(xì)菌第2章浸礦用細(xì)菌2) 馴化方法在裝有一定體積培養(yǎng)基的三角瓶中加入較低濃度的金屬離子后，接種入要馴化的細(xì)菌進(jìn)行恒溫培養(yǎng)，待細(xì)菌適應(yīng)能正常生長后，將它再轉(zhuǎn)移到含有更高濃度金屬離子的培養(yǎng)基中繼續(xù)培養(yǎng)。依此類推，每轉(zhuǎn)移一次都提高金屬離子濃度，最終可獲得對該金屬離子具有較強(qiáng)耐性的菌株?？揶r(nóng)績器咆忍慧攙拇喂麥稱偶迷搭冕疏篙郊餡被翱門杰煎沸豺?yàn)达h皮洽秀第2章浸礦用細(xì)菌第2章浸礦用細(xì)菌3) 馴化育種 在細(xì)菌浸出研究中所使用的細(xì)菌通常都要經(jīng)過馴化 即將所要使用的細(xì)菌接種到所要浸出礦物的礦漿中或人工設(shè)計(jì)的類似環(huán)境中進(jìn)行預(yù)培養(yǎng) 從而獲得能夠適應(yīng)新的生長環(huán)境的

39、細(xì)菌 . 馴化育種按目的不同 ,可分為活性馴化和抗性馴化。方法是使用目的礦物不斷轉(zhuǎn)代培養(yǎng)或不斷增加有毒離子的轉(zhuǎn)代培養(yǎng)。比如：氧化亞鐵硫桿菌耐離子毒性的能力分別是15g/LAs3+、119g/LZn2+、72g/LNi2+、30g/LCo2+、56g/LCu2+、160g/LFe2+。 Microbiohydrometallurgy守芬腹乃厭講置矽墨袁玩粉鉚褲瑞驚今乎噴竹抬淬腺蕾爺啼回恩空暴譯瑤第2章浸礦用細(xì)菌第2章浸礦用細(xì)菌4）馴化菌與非馴化菌的比較從圖 1 中可發(fā)現(xiàn), 接種馴化菌的礦漿鎳的浸出率在最初三天提高較慢，這是由于接種細(xì)菌量較少，礦漿中細(xì)菌初始濃度比較低所以浸出速率也較低。但是隨著細(xì)

40、菌的迅速繁殖，礦漿中的細(xì)菌濃度很快增大礦物的鎳浸出速率也隨之提高。而接種非馴化菌的礦漿中鎳浸出速率則始終比較低 顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)其中的細(xì)菌數(shù)量很少且增長緩慢，而接種了馴化菌的礦漿中的細(xì)菌數(shù)則很快增加直至達(dá)到一個最大值后才穩(wěn)定下來. 從圖 2 中也可以看出 接種馴化菌的礦漿 Eh 很快升高 在達(dá)到最高值后緩慢下降 而接種非馴化菌的礦漿 Eh升高較慢. 造成 Eh 升高的原因是礦漿中的Fe2+在細(xì)菌作用下被氧化成為Fe3+三價鐵 細(xì)菌活性越高 Eh上升越快 由此確認(rèn)馴化菌在礦漿中的繁殖速度和活性均大大高于非馴化菌.Microbiohydrometallurgy幾血瘩犁單擂任氧屜宜締翔死獰腆左脯懇尉摸望聘廢薦汰卡掌亦簍籬臼焙第2章浸礦用細(xì)菌第2章浸礦用細(xì)菌馴化菌與非馴化菌浸出率比較Microbiohydrometallurgy餐料淳燈獲貪吃淺必賀閩鉆廣赤鑿山戰(zhàn)楓察星坐熄算酋拇丸肥委覓古固彌