酸盐Xi菌与硅灰石相互作用效Guo研

【摘要】为了探讨硅酸盐Xi菌与硅灰石矿物的相互作用效Guo，将硅酸盐Xi菌在硅灰石粉体作用下培养48h对培养液中pH值、葡萄糖(GIU）电解质以及Ma SiFe等的变化进行测试同时做SB压分析，对硅灰石粉体与Xi菌的作用过程中Xi菌形态和界面作用情况进行研究通过FT IR分析硅灰石与硅酸盐Xi菌作用前后的红外光谱图变化，研究结果表明：所选硅灰石作用下硅酸盐Xi菌GLU消耗量是无粉尘Xi菌对照的2 5倍，说明硅灰石对硅酸盐Xi菌生长有明Xian促进作用，但SEM分析发现菌体破裂和扭曲现象严重；而硅酸盐Xi菌对硅灰石中Si的增溶达到10倍以上，同时红外光谱分析发现898om-1，925om-1，962m-1三处谱峰明Xian下降，也反映了Si的大量溶出。因此可以得出：硅灰石对硅酸盐Xi菌生长有显著的影响作用，硅酸盐Xi菌对硅灰石中Si筹元素有明Xian增溶作用。                        

微生物矿物的相互作用是地球上广泛发生的  对矿物的溶解和沉淀也有重要的影响。一种地质作用，是近年来矿物学：微生物学、化学及目前对硅酸盐Xi菌在矿石除杂：浮选和提高有环境科学中一个热门交叉研究领域，所报道的文献价值金属。矿冶工业废水治理。矿物微生物肥极多，其环境意义的理论和应用研究大有可为。近年来研究表明，矿物可为微生物提供能源微营养及  研究并取得了一定的进展而矿物与微生物作用则代谢活动所需的电子受体等，是微生物生存和繁殖  主要集中在研究Xi菌浸矿上，主要是利用硫化菌、硝所不可缺少的条件之一反过来，微生物的代谢活动化菌、氧化亚铁杆菌等菌株的浸矿作用来冶金工业应用中主要对浸矿Xi菌在与矿物作用过程中的具体影响因素金属元素的浸出率以及环境协调性等多方面进行了综合研究，主要从部分生化指标，元素溶出情况以及界面作用情况等方面探讨硅灰石与硅酸盐Xi菌相互作用影响。

1材料与方法

1 1样品准备

    样品为吉林磐石的针状硅灰石，粉体呈柱状、短柱状，含少量细小颗粒硅灰石的化学组成情况见表1原样经陶瓷研磨机磨细Zhi200目，经X射线分析硅灰石纯度达到98%以上硅灰石在蒸馏水（40℃）

1 2试验方法

  ①配制营养肉汤300ml营养琼脂500m1 300g/L的葡萄糖溶液1oo ml称取硅灰石粉体160mg以上全部经过高压(1 05 kg/m2, 1213℃)蒸汽消Du20mh备用；②所配营养肉汤中加入6ml葡萄糖溶液，摇匀；③将Nie菌后的硅灰石粉体加入到lOml培养液中，震荡均匀后按照培养液3 4ml粉尘悬液0 4mlXi菌悬液0.2ml(使硅灰石粉体含量为l 6mg/ml比例配制，置于35℃生物培养箱中共同培养48 h④另外分别做矿物空Bai对照管和Xi菌空Bai对照管，每次做平行样品管，重复3次Cao作；⑤首先取培养液制备扫描电镜（SEM）标本，然后将混合物4 000 r/mh离心lOm虹取上清液测出值，葡萄糖(GIU)．Ca2+矿、M2+矿等生化指标，同时测试SiFeMn等元素2实验结果

2 1生化测试

  无粉尘硅酸盐Xi菌对照管，I{．粉尘作用管，Ⅲ．无菌粉尘对照管；M n si Fe等元素测试在绵阳市水务集团水质检Ce中Jb完成，其他生化指标测试在绵阳市匹lO四医院检验科完成以上结果为3组试验硅灰石作用下的硅酸盐Xi菌  培养48 h后，完整菌体表面光滑且有沟状凹陷，长消耗GLU的量远少于两个对照管由于各管GLU 约3pm左右。部分菌体出现破裂，这是硅酸盐Xi菌的初始浓度相同，其剩余浓度越小，说明硅酸盐Xi菌的自溶的菌体自溶是从利用GLU的量就越大，因此硅灰石作用下的硅酸  一端开始的，这时的菌体一端细胞壁破裂呈现花边盐Xi菌消耗GLU的量Zui大，也即硅灰石作用下硅  状，另一端菌体凹陷变扁，应为菌体自溶后细胞质流酸盐Xi菌的菌体量越大p值较Xi菌对照管高。

3分析与讨论

Xi菌蛋白质和其他蛋白质一样，由多种氨基酸组成，是一种兼性离子，具有两性游离性质，在溶液中可电离成带负电荷的羧基(COO-)和带正电荷的氨基(NH 3+)，氨基酸的电离与溶液的PH值有关即当Xi菌所处的环境l高于等电点时，菌体表面带负电（内为正）溶液的pH-5之间，通常Xi菌所处的环境呈酸碱性（pH72-7 6），试验过程中测得培养液pH大于6因此硅酸盐Xi菌在与硅灰石作用过程中一直带有负电荷，硅灰石原粉尘的电位为- 20mV左右，遇酸后其Ca2+矿离子溶出，使其残余物（S02水化物）表面带有更多的负电荷。当硅酸盐Xi菌开始自溶时，内部正电荷遭遇外部负电环境，加速自溶，同时使菌体失去活性硅灰石与硅酸盐Xi菌作用后，培养液中Si元素的量是其无菌粉尘对照样的lO倍以上目前研究较多的是硅酸盐Xi菌对硅酸盐矿物的脱硅机理，但各自说法不同，大Zhi有两种：一种将硅酸盐Xi菌对铝硅酸盐矿物的脱硅机理解释为硅酸盐Xi菌对铝硅酸盐的作用与矿物结构的破坏、其中组分的溶解和富高岭土微粒从铝土矿中分出有关，分解作用是由Xi菌分泌的有Ji酸（主要是草酸和柠檬素完成的。 分泌粘液的Xi菌胶囊能包围高岭土微粒，具有较大的分泌粘液的胶囊和形成酸的能力较强的Xi菌的脱硅效Guo较好。另一种称Xi菌培养过程中很少产酸，认为硅酸盐Xi菌在培养过程中会产生大量的胞外多糖，各种矿物微粒（粒径< 75μm）在这种多糖中具有良好的分散性能，其中石英的分散性Zui好，其它矿物很快会沉淀认为是硅酸盐Xi菌对铝土矿脱硅主要是由于胞外多糖产生的生物浮选作用所致：根据试验测试结果，认为前一种说法更符合实际

结  论

4 1生化分析发现．所选硅灰石作用下硅酸盐Xi菌对GLU的消耗量明Xian增加，一定程度上将其对硅酸盐Xi菌生长具有促进作用，但S蹦分析发现硅酸盐Xi菌菌体破裂和扭曲现象严重4 2元素分析发现，硅酸盐Xi菌作用下硅灰石中Si溶出量达到30<10-6占所加硅灰石中Si总量的7.57%左右，与无菌对照样相比，硅酸盐Xi菌对硅灰石中Si的增溶达到10倍以上4 3红外光谱分析发现，硅酸盐Xi菌作用下硅灰石的898cm-1 925cm-1 ，962cm-1 三处谱峰明Xian下降，也反映了Si的大量溶出。