浸矿微生物选育及鉴定.docx

编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径学海无涯苦作舟页码：题目：浸矿微生物的选育及鉴定浸矿微生物的选育及鉴定摘要本综述结合当今生物冶金的研究现状介绍了国内外浸矿微生物的选育方法及应用各种技术对各种浸矿微生物进行鉴定和群落结构分析这些方法的应用对生物冶金领域的研究及生产实践具有重要意义。关键词：浸矿微生物选育鉴定随着我国矿产资源的不断开发利用富矿资源日趋贫乏以贫、细、杂为突出特点的难选冶矿石所占比例不断上升致使常规的选冶方法在技术和经济两方面都面临严峻的挑战。对于铜、金、铀等金属需求量的不断增加以及成本的节约化促使冶金技术的不断进步由此产生了生物冶金技术。生物冶金技术具有工艺简单、流程短、装备简单、投资小、成本低、污染轻、资源消耗量小以及能够理低品位矿等诸多优点适合社会可持续发展的要求因此生物冶金技术的开发研究己经成为矿产资源利用领域的前沿研究课题。随着生物冶金技术研究的不断深入学者对在生物浸矿体系中起关键作用的浸矿微生物的研究越来越多。本文将对浸矿微生物的选育和鉴定技术进行综述为浸矿微生物的研究提供一定的参考以便能更好的利用生物冶金技术。1浸矿微生物浸矿微生物是可以直接或间接地参与金属硫化矿或氧化物的氧化和溶解过程的微生物。细菌对矿物分离的作用主要来源于：1)微生物代谢的分泌物对目标矿物的选择性吸附、中和、氧化还原等作用；2)微生物选择性地将目标矿物成分吸收进入代谢环节然后以另外一种形态或价态将矿物成分释放于环境中；3)微生物本身对目标矿物的选择性吸附、中和等作用；4)微生物分泌物及代谢过程对目标矿物复杂的吸附、氧化还原等物化作用。根据温度范围在生物冶金过程中起作用的浸矿菌主要可分为以下3类：(1)嗜中温细菌(Mesophile)。最佳生长温度30～45℃主要包括ThiobadllusferrooxidansThiobadllasthiooxidansLeptospirillumferrooxidans。(2)中等嗜热细菌(Moderatethermophile)。最佳生长温度45～55℃主要有Sulfobacillus菌属；已鉴定的有AcidimicrobiumferrooxidansSulfobacillusthermosulfidooxidansSulfobacillusacidophilus。(3)．高温嗜热菌(Extremethermophile)。最佳生长温度60～85℃包括Sulfolobus：60～70℃；Sulfolobuslikearchaea：65～85C。其中嗜中温菌和中等嗜热菌已成功应用于硫化矿的生物氧化中在低于45℃时以嗜中温菌为主；在45～60℃范围内以中等嗜热细菌为主；在40～45℃的范围内可能有些重叠。高温嗜热细菌在实验室已进行了扩大试验但还未进行大规模的工业应用。2.浸矿微生物选育的意义与方法2．1选育的意义菌种选育包括选种和育种。选种即根据微生物的特性应用各种筛选方法从自然界和生产中选择需要的菌种；育种即进一步提高已有菌种的某种性能使其更符合需要一般通过诱变和杂交来实现。变异菌株中通常只有少数在某些性能方面比初始菌株有所提高育种工作中也存在选种问题选出的新菌种有待通过育种过程提高其性能选种与育种有紧密联系。目前微生物冶金中的硬件设施和工艺流程已经比较成熟但浸矿微生物生长速度慢只有大肠杆菌的万分之一且在实际浸矿体系中表面活性剂、重金属离子、卤素离子等含量超过一定浓度时将抑制细菌生长甚至造成菌体死亡。因此要想充分发挥微生物浸矿方法的优势提高其矿物浸出效果除了进一步改进工艺外更重要的是要加强高效菌株的选育工作改良菌种以获得能适用多种矿石、适应能力强、氧化活性高并能大规模应用的高效工程菌。2.2选育方法2.2.1驯化育种与其它生物相比微生物对环境有很强的适应能力。微生物的生长是其与外界环境相互作用的结果在逐渐适应环境的变化过程中基因会发生突变在适合生长发育的新环境下成为优势种驯化按目的不同可分为活性和抗性驯化方法是使用目的矿物不断转代培养或增加有毒离子的转代培养。刘亚洁等报道铁一硫氧化细菌经过较高浓度含氟离子培养基长时间培养驯化后筛选到的菌株可在含氟1．48g／L的溶浸液中一昼夜即可将5g／LFe完全氧化。当前大多数细菌堆浸场所用菌种为驯化菌种如张卫民等报道了永平铜矿浸矿细菌经过4次驯化后溶液中Fe2+的转化速率明显提高Fe的沉淀率明显减少而pH逐渐下降。浸矿细菌对金属离子的抗性主要由质粒基因编码。目前质粒抗性机理研究还不够深入。而张东晨等对质粒在硫杆菌中普遍存在的观点提出了质疑研究结果表明氧化亚铁硫杆菌对Fe、S等的氧化能力可能只是与拟核染色体DNA有关而其遗传物质就是拟