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随着矿产资源的不断开发利用,高品位矿资源日趋枯竭。传统的火法冶金方法对于处理低品位矿石和废石面临技术和经济上的严峻挑战。生物冶金技术是利用微生物或其代谢产物溶浸矿石中有用金属的一种新技术。与传统方法相比,生物湿法冶金由于具备环境友好和成本低廉等优点而受到矿业工业的广泛关注。堆浸技术生产成本低,适宜于处理低品位矿石。而柱浸反应器由于其条件与堆浸非常相似,因而被用于堆浸的模拟实验。本文研究了在柱浸反应器中Acidithiobacillus ferrooxidans GF单独浸出以及与Acidiphilium sp.DX1-1混合浸出梅州低品位铜矿的可行性,并且比较了单独浸矿与协同浸矿效果的差异。柱浸实验在环境温度下进行。从接入混合菌的柱浸反应器中不同深度的矿石上提取了浸矿细菌基因组DNA,并利用核糖体DNA扩增性片段酶谱分析(Amplified Ribosomal DNA Restriction Analysis,ARDRA)方法分析了混合浸矿细菌比例的差异。经过102天环境温度下低品位铜矿的生物柱浸实验,纯菌单独浸矿与混合细菌浸矿的铜浸出率分别达到了14.87%和20.11%。ARDRA结果显示在柱浸不同深度的矿石上,A.ferrooxidans GF与Acidiphilium sp.DX1-1的比例存在差异:柱子底部为68.1%∶31.9%,柱子顶部为54.5%∶45.5%。在酸性矿坑水(Acid mine drainage,AMD)环境中,某些化能自养菌能快速氧化亚铁离子并产生大量三价铁离子。三价铁离子对于细菌的代谢乃至AMD微生物群落的组成也有重要的影响。本文研究了在不同浓度的三价铁离子压力下,采自大宝山矿区的两个AMD水样(JX和FS)中微生物群落的变化。实验结果表明三价铁离子的浓度变化对于AMD样品中的嗜酸细菌生长有显著影响,且优势菌群的差异明显。将样品JX和FS分别在含有不同浓度三价铁离子的9K培养基中培养,并且利用ARDRA方法从这些培养物中一共检测到8种OTU,它们分别属于α-Proteobacteria(主要为Acidiphilium sp.),γ-Proteobacteria(主要为A.ferrooxidans),Nitrospira(主要为Leptospirillum species)以及Actinobacteria(主要为Ferrimicrobiumacidophilum)。微生物群落结构的变化表明,A.ferrooxidans和Leptospirillum都可利用亚铁,而且在无三价铁离子或低浓度三价铁离子条件下,A.ferrooxidans为优势菌群。但在三价铁离子浓度较高的情况下,由于Leptospirillum与A.ferrooxidans相比,对于三价铁离子的抑制作用更不敏感,且氧化亚铁的能力受到抑制更少,因此Leptospirillum比例增加。另外我们发现,样品FS在三价铁离子浓度为12.5 g/L条件下培养时,与Ferrimicrobium Acidiphilum相似度为99%的细菌超过A.ferrooxidans和Leptospirillum相似细菌成为优势菌群。