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生物冶金利用以矿物为营养基质的微生物将矿物氧化分解,从而使金属离子进入溶液,通过进一步分离、富集、纯化而提取金属的高新技术。它是一项能够解决矿物品位逐年下降和人们对各种金属需求量日益增加之间矛盾的一种可行的新技术,而菌种选育就是该技术的关键环节之一,如何用磁选育的方法有效的选育高效浸矿菌种对生物冶金意义重大,是本论文的研究重点。
本论文利用了不同磁性磁黄铁矿培养基选择性培养和磁泳分离细菌这两种方法,对浸矿微生物进行了菌种选育的研究,并进一步对浸矿微生物的磁生物效应和提取其体内的生物纳米磁性颗粒进行了研究。
研究结果表明,利用不同磁性磁黄铁矿选育浸矿细菌是一种行之有效的方法,强磁性矿物培养基筛选得到的菌种以短杆状、胞内无磁性颗粒的细菌为主,而弱磁性矿物培养基筛选得到的菌种以长杆状、胞内有磁性颗粒的细菌为主;磁性矿物培养基的磁性在选育菌种的过程中由于细菌对磁性培养基晶格的浸蚀,也发生了一系列变化:强磁性矿物培养基的磁性变化较小,弱磁性矿物培养基的磁性变化较大,而所有矿物培养基的磁性都在逐渐的减弱。
磁生物效应研究表明,浸矿细菌中有一部分菌在磁场作用下表现出微弱的趋磁性;外加磁场对野生浸矿微生物的亚铁氧化活性有抑制作用,而对经实验室长期培养的细菌作用却不明显;浸矿细菌在磁场作用下会发生一系列的趋磁、避磁的运动,从而使其在不同磁场处和不同液层处产生不同的分布,即磁场对细菌在溶液中的分布有影响,而且,采自不同地方的细菌因为组成不同在外加磁场的作用下分布也不同;进一步的研究还发现,具有微弱趋磁性的浸矿微生物体内存在生物纳米磁性颗粒,同时,它们的亚铁氧化活性和金属浸出能力相对比较低,可以利用磁泳分离仪将其从混合菌中分离出来。