Открытие микроорганизмов, важных для биогеотехнологии металлов
Естественно, что скорость окислительных процессов зависит оттого, насколько условия благоприятны для бактерий. Представляют интерес ацидофильные гетеротрофные бактерии Acidiphilium cryptum, Ac. angustum, Ac. rubrum и Ac.facilis. Они способствуют выщелачиванию металлов хемолитотрофными бактериями. В 1921 — 1922 гг. В. Рудольф и А. Хельброннер впервые провели исследования на рудниках, которые… Читать ещё >
Открытие микроорганизмов, важных для биогеотехнологии металлов (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Русский ученый С. Н. Виноградский в конце XIX в. впервые сформулировал концепцию литотрофии. Бесспорно, что его исследования стимулировали изучение роли микроорганизмов в круговороте серы и других элементов в природе. В 1902 г. крупнейший голландский микробиолог М. Бейеринк выделил новый автотрофный микроорганизм Thiobacillus thioparus, окисляющий серу и ряд ее восстановленных соединений при высоких значениях pH среды.
В 1921 — 1922 гг. В. Рудольф и А. Хельброннер впервые провели исследования на рудниках, которые показали, что некоторые неидентифицированные сероокисляющие микроорганизмы способны окислять пирит и сульфиды цинка.
В это же время С. А. Ваксман и Дж. С. Джоффи выделили автотрофный ацидофильный микроорганизм Thiobacillus thiooxidans (ныне Acidithiobacillus thiooxidans), окисляющий серу и ряд ее восстановленных соединений до серной кислоты. Предположения о возможной роли бактерий в образовании серной кислоты в шахтных водах в угольных месторождениях впервые были высказаны Л. Карпентором и Дж. Херндоном в 1933 г., однако биологическая природа этого процесса экспериментально ими не была установлена. Первые доказательства биологического окисления закисного железа при низких pH были получены А. Р. Колмером и М. Хинклем в 1947 г. Они выделили чистую культуру бактерий Thiobacillus ferrooxidans (ныне Acidithiobacillus ferrooxidans), ответственных за окисление Fe2+ в шахтных водах. В настоящее время известен ряд хемолитотрофных бактерий, важных для биогидрометаллургии. Перечень хемолитотрофных бактерий, окисляющих Fe2*, S, S° и сульфидные минералы, приведен в табл. 4.3.
В практике добычи металлов особое внимание уделяется бактериям A. ferrooxidans, A. thiooxidans, A. caldus и Leptospirillum ferrooxidans, которые окисляют Fe2*, S2~, S° и сульфидные минералы. Тем Таблица 4.3.
Микроорганизмы, важные для биогидрометаллургии.
Микроорганизмы. | Источник энергии. | Оптимальные условия жизнедеятельности (пределы). |
Грачотрицательные бактерии: A. fermoxidans Leptospirilium fermoxidans A. thiooxidans A. caldus | Сульфидные минералы, S° (S2'), Fe2*. Fe2', FeSj S° (S2‘). S° (S2-). | pH 1,7−2,0 (1,0−5,5); 30−35 *С (2—40*С); 02 pH 2,0−2,5(1,0−4,0); 30—45 «С (2—50 «С); 02 pH 2,0−2,5 (0,5−6,0); 30″ С (2−40°С); 02 pH 2,0—2,5 (0,5 —6,0); 45 °C (30−52 «С); 02 |
Грачположительные бактерии р. Sulfobacillus: S. thermosuifidooxidans, S. acidophilus | Fe2*, S° (S2-), сульфидные минералы в присутствии органических веществ или без них в сообществе с хемолитотрофными бактериями. | pH 1,7—2,4 (1,1 —5,0); 48−50*С (20—60″ С); 02 |
Археи: Acidianus brierieyi Metallosphaera seduia Sulfolobus metallicus Fermplasma acidiphilum | F2', S°(S2'), сульфидные минералы в присутствии дрожжевого автолиза ра То же Строгий автотроф, S0, сульфидные минералы, Fe2+ FcS2, Fe2*. | pH 1,5−20; 70 «С (45−75 «С); 02 pH 1,0−4,5; 75 °C (50 — 80 °С); 02 pH 1,0−4,5; (50−75 °С); О,. pH 1,7−1,8 (1,3−2,2); 35 °C (15−45 *С);02 |
не менее в рудах и концентратах, как это видно из табл. 4.3, присутствуют умереннои облигатно-термофильные бактерии, которые существуют в области температур от 20 до 80 °C.
Естественно, что скорость окислительных процессов зависит оттого, насколько условия благоприятны для бактерий. Представляют интерес ацидофильные гетеротрофные бактерии Acidiphilium cryptum, Ac. angustum, Ac. rubrum и Ac.facilis. Они способствуют выщелачиванию металлов хемолитотрофными бактериями.