氧化亚铁硫杆菌与毒砂相互作用的阶段性及其机理研究

详细信息   

• 责任者：张珊珊^c中国科学院广州地球化学研究所^d1982^e硕士 ; 周怀阳 ; 彭晓彤
• 刊名：地球化学
• 出版年：2008
• 卷期：37^b6
• 关键词：生物作用 ; 毒砂11^a湖南20^a细菌 ; 电子探针 ; pH值 ; 氧化作用30^a氧化亚铁硫杆菌 ; 化合态 ; 化学氧化 ; 生物氧化31^a章宜
• 页码：602～614
• 索书号：P270.6/208-2
• 图表：^c表2参44插图
• 分类号：0200
• 文摘期号：2009/05

摘要

设计了毒砂的生物氧化和化学氧化两组对比实验，并对反应35 d的溶液化学、固相产物成分和矿物表面元素化合态变化进行了分析，以说明氧化亚铁硫杆菌(A.ferrooxidans)与毒砂的相互作用机理。研究发现，毒砂的生物氧化过程随A.ferrooxidans菌生长规律分为三个阶段：(1)反应前7 d，生物氧化作用还很弱，以自然氧化反应为主；(2)反应8～21 d，生物氧化反应开始发生，细菌进入迟缓生长期；(3)反应22～35 d，细菌处于对数生长期，生物氧化作用强烈。由离子浓度变化规律反映，前两个阶段生物氧化速率低于化学氧化，第三阶段起生物氧化速率高于化学氧化。细菌生长受溶液累积的As抑制，A．ferrooxidans菌能促进As和Fe形成砷酸铁沉淀，以降低As的抑制作用。毒砂表面高价态元素的比例随细菌生长和溶液Fe离子浓度的升高而增大，生物氧化第三阶段毒砂表面高价态元素的比例高于化学氧化。氧化过程中毒砂表面覆盖中间氧化产物S⁰和A_S2S₃沉积层，对比化学氧化，A. ferrooxidans菌能不断把Fe²⁺氧化成Fe³⁺，促进毒砂表面中间产物氧化，并间接氧化毒砂。