硅酸盐细菌对矿物的风化作用及其初步应用
凌云
【摘要】：开展了硅酸盐细菌对矿物和土壤的风化作用模拟试验，并对硅酸盐细菌在土壤物理性质等方面的作用进行初步研究。从甘肃西峰黄土中筛选到一株硅酸盐细菌(silicate b acteria)HTK01，用常规方法及分子生物学方法对其进行鉴定，采用电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP)检测该菌对三种矿物的解钾效果，用比色法测定该菌对无机磷和有机磷的解磷能力；试验模拟该菌对三种矿物及黄土的风化作用，利用透射电子显微镜(TEM)和扫描电子显微镜(SEM)观察该菌与矿物作用过程中细菌与矿物界面的特征、检测了细菌对矿物化学成分变化的影响，探讨了该菌对矿物风化作用的机理；通过测定该菌对土壤团聚体及水分性质变化的影响，初步探讨该菌对土壤物理性质的作用，并进行初步的应用。硅酸盐细菌HTK 01的常规方法鉴定及16SrDNA分子鉴定结果表明，该菌为长杆状，G~-，产椭圆至圆形芽孢，菌体大小为0.9-1.3μm×3.0-7.5μm，胞外覆盖大于菌体几倍的肥厚荚膜，菌落呈半玻璃珠状，粘稠难挑起，最适pH值为7.0-8.0，耐盐浓度较低(0.1％-0.5％NaCl)，30℃为其较为适宜的生长温度，通过生理生化及其16SrDNA序列鉴定，确定HTK01为胶质芽孢杆菌(Ba cillus muscilaginosus)。由于荚膜物质是硅酸盐细菌的典型特征，其对该菌一系列生理特征意义重大，作者对硅酸盐细菌的荚膜染色方法进行了比较研究，获得了一种改进的荚膜染色方法。分别以钾长石、黑云母和磷矿粉为矿源，研究了硅酸盐细菌HTK01在液体培养基中的解K实验，结果表明接种组比对照组分别增加30.94％(钾长石为矿源)、39.49％(黑云母为矿源)和15.72％(磷矿粉为矿源)，此外，HTK01还释放出矿物试样中的部分Si和Al。作者对硅酸盐细菌在液体培养基中释放钾的检测方法也进行了改进。检测了硅酸盐细菌HTK0 1分解无机磷和有机磷的能力，结果表明接种组比对照组分别增加3.835μg/mL和0.628μg/ mL。模拟该菌对三种矿物及黄土的风化作用，分别静置培养5、10、20、40和80d，通过电镜观察表明细菌对矿物试样表面发生了一定溶蚀作用，被细菌作用后的矿粉，颗粒浑圆，边缘模糊不清，矿物颗粒被大量的菌体物质所覆盖。随培养时间增加，水溶性K、Si和P
等元素都得到一定程度地增加。细菌对不同矿物及不同培养时间的作用效果不同，认为该菌产生的胞外多糖对矿物风化起重要作用，并由此分析了硅酸盐细菌对硅酸盐矿物风化的作用机理。对土壤物理性质研究表明，大粒级数量有所增加，加菌的土壤水分的蒸发速度要低于两种对照样，饱和渗透速率的结果也相似，但只发生在接菌液初期，随培养时间增加，表现出的差异不大。通过盆栽试验和田间试验检测硅酸盐细菌HTK01对黄花苜蓿生长的影响，结果表明该菌剂对苜蓿的株高、根长、根瘤数及鲜干重均优于对照，其对苜蓿的生长具有一定促进作用。通过研究硅酸盐细菌对几种矿物和黄土的风化作用，以及对土壤物理性质及苜蓿生长影响的初步研究，加深对硅酸盐细菌与矿物相互作用过程和机理的理解，并为进一步研究硅酸盐细菌的功能和拓展硅酸盐细菌的应用范围提供基础资料。
硅酸盐工业简介 一、素质教育目标 （一）知识教学点 1．了解硅酸盐工业的原料、产品及生产特点。 2．了解水泥生产的基本过程。 3．了解普通硅酸盐水泥的主要成分、性质、用途。 4．记住普通玻璃的原料、生产方法、成分、用途。 5．了解几种特种玻璃的生产方法、成分、性质特点和用途 6．了解陶瓷的种类和生产方法。 （二）能力训练点 1．思维能力。本节内容属简介类型，粗略地介绍了水泥、玻璃、陶瓷的生产过程，许多知识的介绍一带而过，如果学习过程中不进行积极的思维，是很难对该工业过程有一个全面深透的认识的。学习时通过让学生进行积极的讨论，让学生自己说出所掌握的有关水泥、玻璃、陶瓷等方面的知识，归纳总结出有关产品的类型和主要用途。 2．自学能力。通过组织学生对水泥、玻璃、陶瓷的用途等知识的自学，培养学生的自学能力。 （三）德育渗透点 1．激发学生的爱国热情。在授课时可适当穿插介绍如下史实，以唤起学生的爱国情感：①硅酸盐工业的有关知识早在中国古代的烧制陶器的过程中已有所掌握和应用；②水泥在过去人们习惯称作“洋灰”，意指洋人生产并出口至中国的建筑材料。1949年中国的水泥年产量仅有66万吨，到80年代，年产量达7986万吨，1990年突破20000万吨，年总产量居世界第一，从而结束了“洋灰”的时代；③中国人口众多，水泥人均占有量仍达不到世界的平均水平，约是俄罗斯的1/2，美国的1/1.5，前西德的1/2.5；④特种水泥的生产，某些产品已跨入世界先进行列；⑤玻璃生产，1949年我国的年产量仅为91万重量箱，到1980年已达2466万重量箱，1990年突破8000万重量箱，总产量居世界第一…… 2．通过介绍人类文明史上建材的衍变，激发学生学科学、爱科学、用科学的意识，使他们认识到科技是推动物质文明的强大动力。
在自然界中腐生着大量的细菌，它和其他腐生真菌联合起来，把动物、植物的死体和排泄物以及各种遗弃物分解为简单物质，直至变为水、二氧化碳、氨、硫化氢或其他无机盐类为止，它们不仅完成自然界物质循环作用，还供给植物和农作物肥料。 有益于农业的细菌很多。如与豆科植物共生的根瘤菌，将空气中的氮，固定为氮化物，供给豆科植物营养；土壤中的固氮菌能给高等植物提供氮肥；磷细菌把磷酸钙、磷灰石、磷灰土分解为农作物容易吸收的养分；硅酸盐细菌能促进土壤中磷、钾转化为农作物可以吸收的物质。 细菌可用于工业方面。如利用细菌的发酵作用制造乳酸、丁酸、醋酸、丙酮等；此外，在造纸、制革、炼糖等方面以及浸剥麻纤维等也要利用细菌的活动。 在医药方面利用细菌也很多。如利用大肠杆菌产生的冬酰胺酶，用于治疗白血病；肠膜状明串珠菌产生右旋葡萄糖酐，是很好的代用血浆；人们利用杀死的病原菌或处理后丧失毒力的活病原菌，制成各种预防和治疗疾病的疫苗；也利用细菌的活动，制取抗血清和抗生素。 病毒对人类也是有一定好处的，除了用噬菌体（一种专门溶解细菌的病毒）可以治疗一些细菌性疾病外，随着人们对病毒的认识及生活规律的掌握，使其在现代医学上推动了免疫学的研究和发展。如：利用一些动物病毒，经过人工处理后制成的疫苗，用于预防接种，为人类带来了巨大的好处。另外，病毒的益处表现在，农业上可利用病毒制剂防治农业和林业的病虫害，不仅安全有效，而且减少了污染，有利于环境保护，因此利用病毒进行生物防治具有重要的发展前景。 细菌大部分（90%以上）对人体是无害的，但是还有一少部分是有害的，就是人类的病原细菌，如：引起胃病的幽门螺杆菌，引起痢疾的痢疾杆菌等。这里所说的一少部分只是相对于总的细菌种类来说的，其实已知的病原细菌也有很多，可以引起多种感染性疾病。 病毒能使各种生物体受到感染，如动植物、细菌和古生菌都可能受到病毒侵扰。病毒如果对人感染就会引起人类疾病，代表性的有甲肝、乙肝、艾滋病等等。
课程结业论文 题目浸矿微生物技术 姓名李诚 所在学院化工学院 专业班级化学工程与工艺09级2班 学号 2009301767 指导教师张东晨 二〇一 1 年 4 月28 日
学年论文指导教师评阅意见
浸矿微生物技术 摘要：概述了将微生物技术应用于矿业加工技术之中的原理，其中涉及到的菌种极其培养条件和各种石矿运用这种技术进行浸出的实例应用 关键词：矿业、微生物、浸出 大多数金属硫化矿如黄铜矿、辉铜矿、黄铁矿、黝铜矿、闪锌矿和某些金属氧化矿如铀矿、氧化锰矿难溶于稀硫酸等一般工业浸出剂。但人们可利用某些特殊微生物，在合适条件下将上述矿物中的金属用稀硫酸浸出。 生物浸出的基本原理 生物浸出是利用微生物在生命活动中自身的氧化和还原特性，使资源中的有用成分氧化或还原，以水溶液中离子态或沉淀的形式与原物质分离，或靠微生物的代谢产物与矿物作用，溶解提取矿物有用成分。 矿石（硫化矿）的生物浸出是水溶液中多相体系的一个复杂过程，它同时包含了化学氧化、生物氧化和电化学氧化反应。一般认为，在生物浸出过程中，微生物的作用表现在两方面，即直接氧化作用和间接氧化作用。 1、微生物的直接氧化作用 直接氧化作用是指微生物与目的矿物直接接触，加速固体矿物被氧化成可溶性盐的反应过程，如许多金属硫化矿物在浸矿微生物的直接氧化作用下会发生浸出反应。 直接氧化作用中细菌的“催化”功能是通过酶催化溶解机制来完成的，细菌在酶解矿物晶格的过程中获得生长所需的能量。 2、微生物的间接氧化作用 间接氧化作用是指通过微生物代谢产生的化学氧化剂溶解矿物的作用，如上述反应产生的硫酸亚铁又可作为能源被细菌氧化为硫酸高铁。 硫酸铁是一种强氧化剂，可通过化学氧化作用溶解矿物。 间接氧化作用是细菌代谢产物的化学溶解作用，细菌在其中的作用是再生氧化剂———硫酸高铁，完成生物化学循环，细菌可不与矿物接触。 在实际细菌浸出过程中，既有直接氧化作用，又有间接氧化作用，属于一种耦合作用。生物浸出应用的菌种 用于生物浸出的微生物种类繁多，但主要可分为两大类：化能无机自养型和化能有机异养型。化能无机自养型细菌主要用于有色金属硫化物的氧化浸出，化能有机异养型中的真菌、藻类等主要用于从硅酸盐和碳酸盐矿物中提取金属，如浸金。 已研究过用于生物浸出的微生物有20多种，分布于硫杆菌属、钩端螺菌属、硫化杆菌属、硫化叶菌属、酸菌属、生金球菌属和硫球菌属等。其中比较重要的有以下几种： 1、硫杆菌属 硫杆菌属中最为重要的3个种为氧化亚铁硫杆菌、氧化硫硫杆菌和排硫硫杆菌。 （1）氧化亚铁硫杆菌
第一节硅酸盐矿物与硅酸盐产品 一、教材分析 1、教材的地位和作用 （1）教材内容 本节课选自苏教版化学必修1.专题3的第三单元中的第一节的内容。本节课的教学内容包括：硅酸盐的表示方法、硅酸钠的性质和三大传统的硅酸盐产品三部分内容 2）教材所处地位 本节课属于元素化合物知识范畴，与生产生活息息相关，学好这节可为以后学习元素周期律知识奠定基础。 ? 通过实验探究的方法学习硅酸钠的物理性质、化学性质及其用途，为第二节的学习作好铺垫。 ? 本节课是在学习了碳酸钠的性质后来学习的，所以在学习硅酸钠的性质时，可以通过的对比来学习。 ? 专题1、专题2中已学过了物质分类观点和离子反应的基本原理，所以可以利用所学过的知识来指导本节课的学习。 2、教学目标 知道硅元素在自然界以SiO2及硅酸盐的形式存在，知道晶体硅是良好的半导体材料。 了解陶瓷、玻璃、水泥等硅酸盐产品的用途。几种硅酸盐制品的制备方法暂不作要求13．认识化学与人类衣、食、住、行的密切关系，关注化学对人类健康的重要意义。14．认识化学在研制新材料、开发新能源和保护环境等方面的重要作用。 15．赞赏化学对提高人类生活质量和促进社会发展的重要作用。 （1）知识与技能 了解硅酸盐的组成和用途； 介绍工业生产水泥、玻璃的原料、原理及产品性质，使学生对硅酸盐工业及产品有大致印象。 （2）过程与方法 通过对自然界中存在的含硅化合物的学习，使学生了解硅元素在自然界的存在形式及硅酸盐的结构复杂性；通过探究性实验掌握硅酸钠的有关知识，学会将硅酸盐的化学式书写成氧化物的形式的方法和技巧。 （3）情感态度与价值观 通过介绍我国硅酸盐工业的迅猛发展情况，对学生进行爱国主义教育； 了解我国材料科学发展的成就、社会及科学技术的发展对新型材料的 要求，激发学生爱国主义热情，提高社会责任感。 1）教学重点： 硅酸钠的性质，硅酸盐的氧化物形式的书写； （2）教学难点: 硅酸钠的性质。 第一节硅酸盐矿物与硅酸盐产品 一、硅酸盐及其性质
https://www.doczj.com/doc/cd5014830.html, 细菌浸出 利用微生物及其代谢产物作浸出药剂，氧化、溶浸矿物原料中的组分的浸出工艺称为细菌浸出或称生物浸出。 生物技术在在冶金工业中与传统技术相比，具有对环境友好、资源利用率高，尤其适用于低品位复杂矿、难选难分离矿和硫化矿精矿有价金属的提取富集。在矿产资源面临贫、杂、细，资源日趋减少，环境问题日益突出，绿色环保日显重要的今天，生物技术成为可持续发展战率中最引人关注的新技术之一。各种细菌、真菌、霉菌和藻类等在生物浸出、生物选矿富集、生物吸附和废弃物的生物处理等方面具有深入研究、广泛应用的前景。 细菌作用于铜矿物产生蓝色硫酸铜溶液发现于20世纪中叶，此后，引起国内外研究工作者的重视，不断有新研究发展应用报告与成果展现。 20世纪60年代初，华能（化学能合成）自养细菌氧化浸矿技术率先在美国应用于铜的堆浸，此后智利、澳大利亚、苏联、日本等十多个国家先后用于工业生产。华能自养菌的氧化浸出技术目前已发展成为处理硫化矿的一种成熟工艺。最初应用于低价值和低品位硫化矿，采用堆浸、池浸和就地浸出三种方式，在低品位铜、铀矿资源利用上已有广泛的工业应用。至20世纪90年代中期，低品位铜矿的细菌堆浸—萃取—电解工艺已成为铜工业生产的常规方法之一，可经济地处理品味很低的铜矿，优于其他任何方法。截止1997年，生物技术生产的铜已占美国年产铜的18％以上，智利铜产量的25％，世界铜产量的17％.就地浸出是生物浸出低品味矿的另一种工业应用形式。它是将含有营养物质和菌种的浸出液注入矿床（或仅注入营养液，就地利用矿山原有细菌），渗入矿层并溶解目的矿物，然后在回收中抽出浸出液并从中回收有价金属。这种方法无需采矿作业，使地表和矿床都不受到大规模破坏，对环境的不利影响也小，在投资、能源消耗和生产成本等方面都低于传统开采提取工艺。细菌就地浸出技术已在捷克、美国、加拿大等十多个国家应用于铜矿和铀矿的开发。微生物堆浸预处理技术也在20世纪90年代中叶有美国Newmont公司首先投入工业生产，用于难浸金矿的堆浸。细菌槽浸技术从20世纪80年代开始首先应用于黄金工业中，作为含砷硫化矿难处理金精矿的新一代预处理方法，解决了与槽浸有关的反应速度、反应器等一系列工程问题，使生物浸出技术的工业应用发展到一个新阶段，是我们真正领悟到生物技术在矿冶领域中的发展潜力。 难处理金矿是指一类直接氢化率（氰化浸出率）不高于70％的金矿石，金微粒以次显微级散步在黄铁矿或砷黄矿中是这些金矿难以氰化浸出的主要原因，采用预处理技术（包括细菌氧化浸出）氧化破坏这些含金硫化矿物，使金微粒从中分离出来，再用氰化浸出。1976年首先在南非完成了细菌氧化预浸技术的工业生产试验，目前世界上已有近十个采用此项技术的黄金生产厂。我国于1996年在西安建成日处理量10吨的含砷难浸精金矿生物预浸试验工厂，又于2001年在烟台和莱州各建成并投产50t/d细菌浸出预处理生产厂。
微生物肥料术语（NY/T 1113-2006） 1 范围 本标准规定了微生物肥料产品类型、菌种、培养基、灭菌、生产和质量检验等方面的主要术语。 本标准适用于微生物肥料生产、质检、应用、科研和教学等领域。 2 产品类型 2.1 微生物肥料microbial fertilizer; biofertilizer 含有特定微生物活体的制品，应用于农业生产，通过其中所含微生物的生命活动，增加植物养分的供应量或促进植物生长，提高产量，改善农产品品质及农业生态环境。 注：目前，微生物肥料包括微生物接种剂（2.2）、复合微生物肥料（2.3）和生物有机肥（2.4）。 2.2
微生物接种剂microbial inoculant [微生物]菌剂 一种或一种以上的目的微生物经工业化生产增殖后直接使用，或经浓缩（6.10）或经载体（6.9）吸附（6.11）而制成的活菌制品。 2.2.1 单一菌剂single species inoculant 由一种微生物菌种制成的微生物接种剂（2.2）。 2.2.2 复合菌剂multiple species inoculant 由两种或两种以上且互不拮抗的微生物菌种制成的微生物接种剂（2.2）。 2.2.3 细菌菌剂bacterial inoculant
以细菌为生产菌种制成的微生物接种剂（2.2）。 2.2.4 放线菌菌剂actinomycetic inoculant 以放线菌为生产菌种制成的微生物接种剂（2.2）。 2.2.5 真菌菌剂fungal inoculant 以真菌为生产菌种制成的微生物接种剂（2.2）。 2.2.6 固氮菌菌剂azotobacteria inoculant 以自生固氮菌和/或联合固氮菌为生产菌种制成的微生物接种剂（2.2）。 2.2.7
立志当早，存高远 细菌浸出 细菌浸出是利用微生物及其代谢产物氧化、溶浸矿石中的目的组分的浸 出方法。目前已发现有多种浸矿细菌，其中最重要的浸矿菌中，最常用的是氧化铁硫杆菌。这些浸矿菌广泛分布于金属硫化矿、煤矿的矿坑酸性水中，均属化能自养菌，为无机营养性细菌，无需外加有机物作能源，以铁、硫氧化时释出的化学能作能源，以大气中的二氧化碳、溶液中的无机氮、磷、硫等无机养分合成自身的细胞。它们嗜酸好气，习惯生活于含多种重金属离子的酸性水中。此外，也发现有将硫酸盐还原为硫化物，将硫化氢还原为元素硫，将氮氧化为硝酸盐的细菌。1922 年已发现氧化硫杆菌能浸出硫化铁矿物和硫化锌矿物，至今已有60 多年的历史。目前认为细菌溶浸硫化矿物有直接和间接两 种作用：细菌的直接作用% 生活于酸性水中的氧化铁硫杆菌能将硫化矿中的低价铁氧化为高价铁和将硫氧化为硫酸，氧化过程中破坏了矿物晶格，使铜及其他金属呈硫酸盐转入浸液中。细菌浸出的原则流程如下图所示，浸出可用渗浸或搅浸，目前渗浸法较常用。依据浸液组成，可用不同的方法回收金属。若浸液中有用组分含量高，可用金属置换法、电积法或化学沉淀法得化选产品；若有用组分含量低，可预先用离子交换法、活性炭吸附法或萃取法进行分离富集，然后用相应方法沉析化选产品。 回收金属后的尾液送入再生池再生，此时须供给所需的氧、二氧化碳、营养基、足够的水和控制一定的酸度。制备菌液时应先制备一定数量的亚铁培养液（含亚铁的矿坑水或置铜后的母液），再加入一定量的营养基（对氧化铁硫 杆菌主要是加入磷酸氢二钾和硫酸铵），用硫酸调pH 值至1.5～3.0(约2.0),将菌种接入培养液中，在25～35℃条件下不断鼓入空气，直至液中的高铁含量达要
实验7 硅酸盐矿物的晶体结构 一、实验目的： 巩固硅酸盐矿物的晶体结构知识。 二、硅酸盐晶体结构概述 硅酸盐晶体按结构中硅氧四面体的连接方式，可以分为岛状、组群状、链状、层状和架状五种。 1. 岛状结构 岛状结构硅酸盐晶体中硅氧四面体以孤立形式存在，硅氧四面体之间没有共用的氧。典型的矿物是镁橄榄石，其结构如图7-1所示。 镁橄榄石（Mg2SiO4）的晶体结构属正交晶系Pbmm空间群，a0=0.476nm，b0=1.021nm，c0=0.598nm，Z=4。镁橄榄石的结构中O2-近似于六方紧密堆积，Si4+充填在四面体空隙，Mg2+充填于八面体空隙，硅氧四面体之间由Mg2+按镁氧八面体的方式相连。 图7-1 镁橄榄石晶体理想结构图7-2 绿宝石的晶体结构 2. 组群状结构 组群状结构是指硅氧四面体以两个、三个、四个或六个，通过共用氧连成硅氧四面体群体，群体之间由其它阳离子按一定的配位形式将它们连接在一起。典型的矿物是绿宝石，其晶体结构如图7-2所示。 绿宝石（Be3Al2[Si6O18]）的晶体结构属于六方晶系P6/mcc空间群，a0=0.921nm，c0=0.917nm，Z=2。绿宝石的基本结构单元是六个硅氧四面体形成的六节环，六节环之间由Al3+和Be2+相连。六节环中的四面体有两个氧是共同的，它们与硅氧四面体中的Si4+处于同一高度。图7-2中示出了八个这样的六节环，上面四个和下面四个错开30 排列，上下叠置的六节环内形成了一个巨大的通道，可以存在一些如K+、Cs+等大的阳离子以及H2O分子。Al3+的配位数为6，形成Al-O八面体，Be2+的配位数为4，构成Be-O四面体。 3. 链状结构 硅氧四面体可以由共用氧离子相连，在一维方向延伸成链状，链与链之间再通过其它阳离子按一定的配位关系连接而形成链状结构。
硅酸盐细菌 硅酸盐细菌作为菌肥，在前苏联和我国研究较早、应用较多。一些研究认为硅酸盐细菌(Silicate bacteria)由于其生命活动作用可将含钾矿物中的难溶性钾溶解出来供作物利用，并将其称为钾细菌，用这类菌种生产出来的肥料叫硅酸盐菌肥，俗称钾细菌肥。 (一)硅酸盐细菌肥料的应用基础 硅酸盐细菌一方面由于其生长代谢产生的有机酸类物质，能够将土壤中含钾的长石、云母、磷灰石、磷矿粉等矿物的难溶性钾及磷溶解出来为作物和菌体本身利用，菌体中富含的钾在菌死亡后又被作物吸收；另一方面它所产生的激素、氨基酸、多糖等物质促进作物的生长。同时，细菌在土壤中繁殖，抑制其它病原菌的生长。这些都对作物生长、产量提高及品质改善有良好作用。 (二)硅酸盐细菌种类及其生产应用 硅酸盐细菌主要指胶冻样芽胞杆菌(Bacillus mucilaginosus)的一个变种或环状芽胞杆菌(B.circulans)、及其它经过鉴定的菌株。B.circulans 是得到国际承认的菌株，有文献表明其有一定毒力，需慎重对待。但我国和前苏联学者一般认为硅酸盐细菌是指胶冻样芽胞杆菌(Bacillus mucilaginosus)，国际上现已承认其分类上的名称。后来有些研究表明某些非硅酸盐细菌也有类似的分解钾磷的功能。 硅酸盐细菌在选择培养基平板上，菌落表面湿润而光滑，质地粘稠并有弹性，无色透明隆起度大，像半颗玻璃珠；菌体长杆形，大小为4～7微米×1～1.2微米，连同荚膜，大小为7～10微米×5～7微米，荚膜比菌体大10～15倍，有时甚至有2～4层荚膜。需要说明的是荚膜的产生、大小、层数与培养基的营养成分密切相关，营养丰富时，不形成荚膜或荚膜较小，反之荚膜大而肥厚，层数增多，荚膜的有无是鉴别硅酸盐细菌的重要形态特征。菌体两端钝园，菌体中往往有1～2个大脂肪类颗粒。此外，菌体中央还能形成粗大的椭圆形芽胞。革兰氏染色阴性，用复红染色能清晰地看到硅酸盐细菌形态特征。 硅酸盐细菌对营养条件要求不高，对环境条件适应性强。在无氮培养基上长得很好，形成丰满的富弹性、粘稠半颗玻璃珠状的菌落，但固氮能
三类生物冶金微生物菌种的选育及其与矿物作用研究 除氧化亚铁硫杆菌能浸出金属硫化矿，其它一些微生物也具有与矿物作用的能力，报道产胞外多糖的硅酸盐细菌胶质芽孢杆菌可以溶解铝硅酸盐矿物，产有机酸的黑曲霉真菌可以浸出氧化矿中的金属元素。作者在本研究中采用不同的方法分离筛选了以上三种类型的生物冶金微生物，并对它们的培养条件、浸矿生理及其与矿物作用效果进行了研究。 首先富集筛选了江西德兴铜矿、城门山铜矿、广东大宝山铜矿等六处矿坑水中的氧化亚铁硫杆菌，获得6个富集菌株。通过研究6个菌株的 Fe2+和S0氧化能力，发现不同菌株的氧化活性存在差异，但发现Fe2+氧化活性高的菌株S0氧化活性也高。 同时发现S0培养基中的细菌浓度比Fe2+培养基中细菌浓度高。使用DBS菌株浸出低品位含铁闪锌矿，浸出30d，金属锌的浸出率达到100％；浸出含铁闪锌矿精矿石，浸出率也可达到50％，说明该菌株具有良好的浸矿效果。 研究了氧化亚铁硫杆菌耐干燥、耐高温的抗逆性生理特性。发现该细菌具有较强的耐干燥能力，但不耐高温，55℃下细菌完全丧失氧化能力。 同时研究了多种因素对氧化亚铁硫杆菌生长活性的影响，发现在 Fe2+氧化体系中添加0.25％固体物浓度的硫化矿物时，细菌的 Fe2+氧化速度会降低，细菌生长停滞期延长，浸出液中细菌浓度减少。当矿浆浓度增大时，由于矿物颗粒的运动及液体流动对菌体的机械损伤加剧，会使细菌的氧化活性进一步下降。 在9K培养基中舔加1％的S0时，细菌的Fe2+氧化
溶浸-采矿
溶浸采矿技术现状与发展趋势 姓名：汪惊奇学号：115514006 专业：采矿工程 摘要：阐述了我国金属矿产资源的三大特点：品位低、复杂难处理、中小型矿多，认为溶浸采矿技术能有效处理二次资源，提高资源综合利用率，缓解我国矿产资源紧缺的局面。主要介绍了废石堆浸、矿石堆浸、地下浸出三类溶浸采矿技术特点，并综述了溶浸技术在国内外铜、金、铀等矿山的应用情况，总结了强化溶浸过程的主要技术措施：浸矿微生物选育、强制通风、物理手段、表面活性剂、金属离子催化等，分析了目前溶浸采矿面临的四大技术问题：矿堆渗透性差、堆内溶液分布不均、堆内氧气浓度低、温度分布不均，并指出了溶浸技术在我国应用趋势及理论研究展望。 关键词：溶浸采矿；应用现状；强化技术；技术问题；发展趋势 我国矿产资源总量丰富，矿种较为齐全，但人均占有矿产资源量相对不足，铜、铁、铝等主要金属资源探明储量严重不足或短缺，我国矿产资源的显著特点是： （1）品位低。我国铁矿平均品位为33.5%，比世界平均品位低10%以上，澳大利亚、巴西等国一般在65%以上；锰矿平均品位22%，世界平均品位为48%；在全国已探明的铜资源中，平均地质品位只有0.87%，远低于智利等主要产铜国，其中品位大于2%的铜矿仅占总储量的6.4%，品位大于1%的铜矿占总储量的35.9%。 （2）复杂难处理。我国80%的有色矿床中都有共伴生元素，尤以铝、铜、铅、锌矿产为多。铜矿床中综合型共伴生矿占了72.8%，我国西部地区赋存丰富的复杂难选铜矿和含砷铜矿，铜金属量在几百万吨以上；金矿总储量中伴生金占28%；银总储量中伴生矿占60%；共伴生的汞、锑、钼则分别占到各自总储量的20%～33%，共生伴生矿因矿石组份复杂，造成选冶难度增加，加大建设投资和生产经营成本。 （3）中小型矿居多。超大型矿床少，中小型矿床多，利用成本高。迄今发现的铜矿900个矿产地，大型矿床占2.7%，中型矿床占8.9%，小型矿床多达到88.4%。在已探明的15000个矿床中，66%为小型，23%为中型，11%为大矿。此外，我国有色金属矿山在采、选过程中产生了大量的表外矿、
实验3 硅酸盐矿物的晶体结构 一、实验目的： 巩固硅酸盐矿物的晶体结构知识。 二、硅酸盐晶体结构概述 硅酸盐晶体按结构中硅氧四面体的连接方式，可以分为岛状、组群状、链状、层状和架状五种。 1. 岛状结构 岛状结构硅酸盐晶体中硅氧四面体以孤立形式存在，硅氧四面体之间没有共用的氧。典型的矿物是镁橄榄石，其结构如图3-1所示。 镁橄榄石（Mg2SiO4）的晶体结构属正交晶系Pbmm空间群，a0=0.476nm，b0=1.021nm，c0=0.598nm，Z=4。镁橄榄石的结构中O2-近似于六方紧密堆积，Si4+充填在四面体空隙，Mg2+充填于八面体空隙，硅氧四面体之间由Mg2+按镁氧八面体的方式相连。 图3-1 镁橄榄石晶体理想结构图3-2 绿宝石的晶体结构 2. 组群状结构 组群状结构是指硅氧四面体以两个、三个、四个或六个，通过共用氧连成硅氧四面体群体，群体之间由其它阳离子按一定的配位形式将它们连接在一起。典型的矿物是绿宝石，其晶体结构如图7-2所示。 绿宝石（Be3Al2[Si6O18]）的晶体结构属于六方晶系P6/mcc空间群，a0=0.921nm，c0=0.917nm，Z=2。绿宝石的基本结构单元是六个硅氧四面体形成的六节环，六节环之间由Al3+和Be2+相连。六节环中的四面体有两个氧是共同的，它们与硅氧四面体中的Si4+处于同一高度。图7-2中示出了八个这样的六节环，上面四个和下面四个错开30 排列，上下叠置的六节环内形成了一个巨大的通道，
可以存在一些如K+、Cs+等大的阳离子以及H2O分子。Al3+的配位数为6，形成Al-O八面体，Be2+的配位数为4，构成Be-O四面体。 3. 链状结构 硅氧四面体可以由共用氧离子相连，在一维方向延伸成链状，链与链之间再通过其它阳离子按一定的配位关系连接而形成链状结构。 透辉石（CaMg[Si2O6]）是具有链状结构的硅酸盐矿物之一，其晶体结构属于单斜晶系C2/c空间群，a0=0.9746nm，b0=0.8899nm，c0=0.5250nm， 37’，Z=4。透辉石结构中以沿c轴方向延伸的单链为基本结构单元，链交叉排列，链与链之间由Ca2+和Mg2+相连（如图7-3），Ca2+的配位数为8，Mg2+的配位数为6。 图3-3 透辉石的晶体结构 4. 层状结构 层状结构是硅氧四面体在二维平面内通过三个共用氧连接而延伸成一个硅氧四面体层，硅氧层中（图7-4），处于同一平面的三个氧离子都被硅离子共用而形成一个无限延伸的六节环层，这三个氧为桥氧。另一个顶角向上的氧（自由氧），与硅氧层以外的阳离子如Al3+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等相连，形成Al-O、Mg-O等八面体。自由氧在空间排列形成六边形网络，因此Al-O、Mg-O八面体也连成六边形网络。八面体之间以共棱方式相连，当八面体中的O2-只被两个阳离子共用时，形成二八面体，当八面体中的O2-被三个阳离子共用时，则形成三八面体。但不论是二八面体还是三八面体，在形成六边形网络时总有一些O2-离子不能被Si4+离子所共用，O2-离子多余的一价由H+离子来平衡，这就是在层状硅酸盐晶体的化学组成中为什么都有(OH)-离子存在的原因。由此可知，层状硅酸盐晶体结构中的基本单元是硅氧四面体层和含有氢氧的铝氧和镁氧八面体层。 硅氧四面体层和铝氧或镁氧八面体层的连接方式有两种，一种是1:1型层状结构，即由一层四面体层和一层八面体层相连，另一种是2:1型层状结构，即由两层四面体层夹一层八面体层，（图7-5）。层与层之间以微弱的分子键或OH-离子产生的氢键来联系，所以层之间可以有水分子存在，某些阳离子也可以以水化阳离子的形式进入层间。
矿物的分类 首先根据矿物化学组成的基本型，将矿物分为五大类。根据阴离子（包括络阴离子）的种类又分为类及亚类，再把类中化学组成类似和晶体结构类型相同的归为一族。矿物种是指具有相同的化学组成和内部结构的一种矿物。我们小组主要负责的是含氧盐大类中的硅酸盐类中的层状硅酸盐亚类。 硅酸盐矿物类概述 硅酸盐矿物种类很多且分布极广，约占矿物种总数的1/4，它构成地壳总质量的75%。它们是火成岩和变质岩的最主要的造岩矿物，在沉积岩中也起着显著的作用。同时，它们中有许多非常重要的非金属矿产，如云母、石棉、高岭石等，又是一系列稀有金属的重要矿物原料，如绿柱石（含铍）、锆石（含锆）等。 （一）化学成分和晶体化学特征 在硅酸盐矿物的晶体结构中，硅氧配位四面体[SiO4]4-是它们的基本构造单元。硅氧四面体在结构中可以孤立地存在，也可以以其角顶相互连接，即每一硅氧四面体可与一个、两个、三个甚至四个硅氧四面体相连，从而形成多种复杂的络阴离子。根据硅氧四面体在晶体结构中的连接方式，主要有下列5中类型的络阴离子： 1、岛状络阴离子 2、环状络阴离子 3、链状络阴离子 4、层状络阴离子 5、架状络阴离子 (二)物理性质 由于硅酸盐矿物的结构特点和组成特点各有不同，因而表现在形态上以及物理性质方面也各有不同的特性。岛状结构硅酸盐多属三向等长的粒状；环状结构硅酸盐矿物由于垂直方向上环与环之间的联结力一般较强，故呈柱状形态；链状结构硅酸盐都呈平行于链的方向的柱状形态，甚至可以成为纤维状；层状结构硅酸盐多呈片状，少数作纤维状；架状结构硅酸盐主要取决于[SiO4]和[AlO4]骨架内部的连接形式。 硅酸盐矿物的解理与结构类型大的关系，也可用结构特点加以说明。特别指出的是层状硅酸盐几乎无一例外地都具有完全的地面解理。 硅酸盐矿物的密度大小，主要决定因素有二：一是结构紧密程度；二是主要阳离子原子序数的大小。 硅酸盐矿物的光泽、颜色、条痕、透明度等光学性质也与其结构以及所含原子的种类有密切关系。 硅酸盐的硬度一般都较高，但层状结构硅酸盐例外。 值得指出的是水的作用：当架状结构硅酸盐晶格中存在水分子时，一般都表明其结构相当疏松，因而普遍地表现出硬度下降，密度变小。此外，由于联结力下降的影响，相应地会引起解理的发生。 （三）成因 除了陨石和月岩中形成的硅酸盐矿物以外，在地壳中无论是内生、表生，还是变质作用的几乎所有成岩、成矿过程中普遍地都有硅酸盐矿物的形成。在岩浆作用中，随着结晶分异作用的演化发展，硅酸盐矿物的结晶顺序有自岛状、链状、向层状、架状过渡的趋势。岩浆期后的接触交代作用和热液蚀变作用所产生的硅酸盐矿物与原始围岩的成分密切有关。变质作用（主要指区域变质作用）形成的硅酸盐矿
高效解硅菌株代谢产物对二氧化硅暴露细胞的保护作用 [摘要] 目的观察高效解硅菌株代谢产物对中国仓鼠肺细胞在二氧化硅暴露下的保护作 用。方法采集土壤、沙石标本，分离纯化其中的硅酸盐细菌；用液体培养基对高效解硅菌株进行培养，收集培养细菌12 d后的原液并过滤，滤液作为硅酸盐细菌代谢产物。取对数生长期的中国仓鼠肺细胞( CHL)，用胰酶消化后制成细胞悬液加入2个96孔培养板中培养。分为对照组、二氧化硅暴露组、硅酸盐细菌代谢产物组（根据不同菌株的产物，分为 、个亚组）；二氧化硅+硅酸盐细菌代谢产物组（根据不同菌株的产物，分为 、 2 2个亚组）。对照组正常培养；二氧化硅暴露组仅在正常培养时加入二氧化硅粉尘；硅酸盐 细菌代谢产物组正常培养时加入硅酸盐细菌代谢产物；二氧化硅+硅酸盐细菌代谢产物组，在正常培养时加入二氧化硅粉尘后再加入硅酸盐细菌代谢产物；于给药24 h后采用4一甲偶氮唑蓝(MTT)法检测细胞存活情况。结果与二氧化硅暴露组比较，硅酸盐细菌代谢产物提取液 与SiO2体积比在3/7—9/1(硅酸盐细菌代谢产物提取液 剂量为30～90μl)时，吸光度(OD)值显著增加，差异有统计学意义（P<0.01）；硅酸盐细菌代谢产物提取液 与SiO2体积比在2/8～9/1（硅酸盐细菌代谢产物提取液 剂量为20～90 μl）时，OD值显著增加（P<0.01），且在20～50范围内，随菌液 体积增大，OD值递增，50～90范围内，随菌液 体积增大，OD值递减。结论硅酸盐细菌代谢产物对暴露于二氧化硅的CHL细胞有保护作用，并呈剂量依赖关系，且存在最佳保护作用的剂量范围。 矽肺病是因长期吸入游离二氧化硅晶体粉尘而致病，占所有尘肺病的50%以上[1-2]，是 以肺部广泛的结节性纤维化为主的疾病。患者常因肺功能衰竭及并发症而失去劳动力甚至生命，目前尚无特效疗法。矽肺病根治的关键在于消除肺内的二氧化硅粉尘，也就是找到能有效降解肺内矽尘的物质，这方面目前尚属盲区。硅酸盐细菌是广泛存在于土壤、沙石中的一类能分泌多种物质降解含硅矿石的细菌，含硅矿石的主要成分是二氧化硅[3]。设想可利用硅酸盐细菌代谢产物降解肺部沉积的硅尘，为矽肺的防治提供新思路。要实现这一想法，首先要筛选出高效解硅细菌，再研究其代谢产物对二氧化硅晶体的降解效率和对机体的毒性。为此，提取不同地点土壤与沙石标本分离硅酸盐细菌，用硅钼蓝法测定溶液中硅含量并筛选出解硅能力强的优势菌株，观察其代谢产物对在SiO2作用下的中国仓鼠肺细胞( Chinese hamster lung cells, CHL)的保护效果。 1.1.2 主要试剂硅酸盐细菌培养基（固体）:葡萄糖5.0g，Na2HPO4 2.0g，MgSO4?7H2O 0.5g， FeCl3 0.005g，CaCO3 0.1g，琼脂15g，玻璃粉1.0g，去离子水1000ml，pH7.0。
黄 金 ＧＯＬＤ２０１３年第７期／第３４卷响应曲面法优化产氨细菌浸矿试验研究 收稿日期：２０１３－０４－２８ 作者简介：朱志根（１９８０—），男，江西萍乡人，硕士，主要从事采矿工艺及散体动力学方面的研究；长沙市解放中路１９９号，长沙有色冶金设计研究院有限公司，４１００１１ 朱志根 （长沙有色冶金设计研究院有限公司） 摘要：为了研究产氨细菌浸矿条件，采用响应曲面法对产氨细菌浸出碱性铜矿石的工艺条件进行优化，并揭示各因素对铜浸出效果的影响水平及其交互作用规律。研究结果表明，采用响应曲面 法的中心组合设计（ＣＣＤ）模型对试验结果进行回归分析，响应值精确度为９８．８５％。各因素对铜 浸出效果影响的大小为：细菌初始接种量＞助浸剂浓度＞矿浆浓度。产氨细菌浸出碱性铜矿石最 佳工艺条件为：细菌初始接种量３０％，矿浆浓度１４％，助浸剂浓度０．０４ｍｏｌ／Ｌ。在此条件下，浸出 １４４ｈ后，铜浸出率可达４７．３２％，比优化前提高了４．６７％。 关键词：响应曲面法；产氨细菌；碱性铜矿；浸矿条件 中图分类号：ＴＤ９５２ 文章编号：１００１－１２７７（２０１３）０７－００４８－０５ 文献标志码：Ａｄｏｉ：１０．１１７９２／ｈｊ２０１３０７１３ ０ 引 言 对于含碱性脉石矿物较高的难选铜矿石，目前主 要采用的处理方法有浮选法、酸浸法和氨浸法［１－３］。 然而，浮选工艺复杂，药剂对环境污染严重；酸浸工艺 耗酸量大［４］，化学反应生成的难溶物堵塞浸出通道［５］。 采用加压氨浸在技术上可行，但经济效益较差［６］；采用 常压搅拌氨浸则由于工业氨水的强烈挥发性，导致处理 成本增加，环境污染严重，且能耗高，设备投资大［７］。 采用产氨细菌浸出碱性铜矿石能够避免以上问 题。该方法具有反应温和、设备简单、环境友好、成本 低、效益好等优点。然而，产氨细菌浸矿是一个多因 素共同作用的过程，包括微生物的代谢活动和浸出剂 的化学反应。单因素试验研究不能揭示各因素之间的 相互影响关系和工艺参数的最佳组合，也不能判定各 因素对矿物浸出的影响显著性水平。有研究者采用响 应曲面法来优化湿法冶金过程中的工艺条件［８－１０］。 响应曲面法是数学方法和统计方法结合的产物。 该方法利用数学英语、统计分析和试验设计的影响因 素和相应输出之间的数学模式关系，分析多个因素对 矿物浸出的影响，建立模型，并对响应进行优 化［１１－１２］。响应曲面法以其科学的方案设计和直观的 三维曲面及等高线输出，在产品设计和工艺优化方面 备受研究者们的青睐。然而，在碱性体系细菌浸矿方 面，响应曲面法的应用尚未见报导。 笔者通过单因素试验和响应曲面法，对产氨细菌 浸出碱性铜矿石工艺条件进行优化，为复杂难处理碱 性铜矿石的综合利用提供技术依据。 １试验材料和方法 １．１ 试验材料 浸矿用细菌为笔者分离自某土壤中的产氨细菌， 经１６ＳＲＮＡ鉴定为Ｐｒｏｖｉｄｅｎｃｉａ．ｓｐ（普罗威登斯菌 属），记为碱性产氨浸铜细菌ＪＡＴ－１。该菌为革兰氏 阴性、短杆状，以柠檬酸钠为唯一碳源，以尿素为唯一 氮源。 试验所用矿样来自云南某矿的氧化铜矿石。该 矿石中主要含铜矿物为孔雀石、硅孔雀石以及黄铜矿 等。矿石化学成分分析结果见表１。 表１ 矿石化学成分分析结果 成分ＣｕＦｅＯＭｇＯＣａＯＳｉＯ２Ａｌ２Ｏ３ＺｎＳＡｓＷＯ３ ｗ／％１．０１３２７．２６１．３５１０．６８４７．７８７．６２０．１９８０．４６０．１３５０．１６ １．２试验方法 进行室内摇瓶试验。取对数期细菌按一定初始 接种量接种到含０．３３ｍｏｌ／Ｌ尿素的新鲜培养基中， 按一定液固比加入－２００目矿样，在添加助浸剂的条 件下，置于３０℃旋转气浴恒温振荡器中以１５０ｒ／ｍｉｎ 振荡。试验结束后取样进行稀释、过滤，检测浸出液 中铜离子浓度，计算铜浸出率。 ２试验结果与分析 ２．１单因素试验 产氨细菌通过代谢脲酶分解尿素产生氨，氨溶液
煤中的矿物质（硅酸盐矿物和硫酸盐矿物） 一、硫酸盐矿物 1.重晶石 重晶石是含氧盐大类硫酸盐类 矿物。 化学组成: BaSO4。常含Sr、Ca、 Pb等，Ba与Sr可以形成完全类质 同象。 结构特点:斜方（正交）晶系。 晶体结构中Ba2+处于七个SO42-之间 而为它们当中的十二个O2-所包围， 故其配位数为12。而O2-则与一个 S6+和三个Ba2+接触。故其配位数为 4。 晶体形态:常以良好的单晶体 出现。一般为平行于{001}的板状 或厚板状。本样品为板条状晶 簇。 物理性质:常为无色或白色， 有时呈黄、褐、淡红等色，本样品 为米黄色，透明，条痕白色，玻璃 光泽，解理面显珍珠光泽。硬度小 于小刀（3~3.5）；性脆；解理平 行{001}和{210}完全，平行{010} 中等。比重4.5左右。 鉴定特征：以晶体形态、解理、 大比重为特征。鉴别特征相对密度大、具有三组解理、低的干涉色、光轴角中等偏小是重晶石的鉴别特征。重晶石与天青石十分相似，但重晶石的干涉色稍高、光轴角较小。根据重晶石的干涉色低,不难与干涉色高达三级的硬石膏区别。 2.石膏
白色，自形长柱状结构，纤 维状构造，主要矿物是石膏。属 风化成因，由硫化物氧化的硫酸 盐溶液与钙质围岩反应生成。形 成于氧化带中，呈脉状产出。 光性特征：无色、白色,含有 氧化铁则呈黄、红、褐等色,薄片 中无色。负低突起,具不明显的糙 面。最高干涉色为一级白--黄白 (照片148)，在⊥(010)切面上， 对完好的{010}解理缝为平行消 光，在(010)切面上则为斜消 光,cΛNp=38°。延性以负为主。 折射率、双折射率、光性方位 及光轴角等随温度而变更。双 晶有时可呈聚片式，也常见平 行(100)的燕尾式双晶。二轴晶 正光性。垂直光轴的干涉图能 见到强倾斜色散r>1。随温度的 升高,光轴角则减小，加热到 90C时,2V=0°。 鉴别特征：与硬石膏的区 别是石膏为负低突起，硬石膏 为正中突起;石膏的双折射率 远远低于硬石膏;硬石膏的假 立方形解理(三组解理相互直交)也是二者区别特征之一。 二、硅酸盐矿物 1.锆石 化学组成：ZrO267.01(含Zr 49.5)，SiO2 32.99。由于Zr和Hf 的化学性质很接近，所以锆石中 经常含有一定数量的Hf。正常情 况下Hf／Zr比接近于0.007，但 在个别情况下可高达0.6。锆石中 还经常含有少量的Fe、TR、Th、 U以及Sn、Nb、Na、Ca、Mn等
硅酸盐 产品 水泥玻璃陶瓷 主要设 备 水泥回转窑玻璃熔炉 原料石灰石、石膏和黏 土 纯碱、石灰石、石英黏土 反应原理复杂的物理，化学 变化 Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑ CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑ 复杂的物理，化学变化 主要成分2CaO·SiO2 3CaO·SiO2 3CaO·Al2O3 Na2O·CaO·6SiO2 特性水硬性非晶体、无固定熔点，在一定温度范围内软 化可制成各种形状 抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高 温、绝缘 共同特点 ①都用含硅的物质作原料 ②反应条件都是高温 ③都发生复杂的物理、化学变化 ④冷却后都生成成分复杂的硅酸盐 ?几种玻璃的特性和用途： 种类特性用途 普通玻 璃 熔点较低窗玻璃、玻璃瓶等
石英玻璃 膨胀系数小、耐酸碱、强度大、滤光化学仪器；高压水银灯、紫外灯的灯壳等 光学玻 璃透光性能好、有折光和色散性 眼镜片；照相机、显微镜、望远镜用凹凸透镜 等光学仪器 玻璃纤维耐踌蚀、不怕烧、不导电、不吸水、隔热、吸 声、防虫蛀 太空飞行员的衣服等 钢化玻 璃 耐高温、耐腐蚀、强度大、质轻、抗震裂等运动器材；汽车、火车窗玻璃等 有色玻璃加入金属氧化物 红色：Cu2O 蓝色：Co2O3 工艺品、窗玻璃等 1．无机非金属材料的分类： 2．无机非金属材料的定义： 最初，无机非金属材料主要是指硅酸盐材料，所以，硅酸盐材料也称为传统无机非金属材料。随着科学和生产技术的发展，以及人们生活的需要，一些具有特殊结构、特殊功能的新材料被相继研制出来，如半导体材料、超硬耐高温材料、发光材料等，我们称这些材料为新型无机非金属材料。 ?发e3+的性质：
微生物学实验复习题 一、选择题 1、革兰氏染色得关键操作步骤就是: Ａ、结晶紫染色 B、碘液固定 C、酒精脱色 Ｄ、复染 2、放线菌印片染色得关键操作就是： A、印片时不能移动 B、染色 C、染色后不能吸干 D、A与C 3、高氏培养基用来培养： Ａ、细菌 B、真菌 C、放线菌 ４、肉汤培养基用来培养: A、酵母菌 B、霉菌 Ｃ、细菌 ５、无氮培养基用来培养: Ａ、自生固氮菌。 B、硅酸盐细菌 Ｃ、根瘤菌 D、A、Ｂ均可培养 E、Ａ、B、C 均可培养 ６、在使用显微镜油镜时,为了提高分辨力，通常在镜头与盖玻片之间滴加： A、二甲苯 B、水 C、香柏油 7、常用得消毒酒精浓度为： A、 7５％ Ｂ、 5０% C、 90％ 8、用甲醛进行空气熏蒸消毒得用量就是： A、 20ml/M3 B、 6ｍl/M3 C、１ml/M3 9、实验室培养基高压蒸汽灭菌得工艺条件就是： A、 1２１℃／30miｎ B、 115℃／３0mｉn C、130℃／3０min
1０、巴氏消毒得工艺条件就是： Ａ、６2-6３℃／30ｍiｎ Ｂ、71-72℃／15min C、Ａ、Ｂ、均可 1１、半固体培养基得主要用途就是: A、检查细菌得运动性 B、检查细菌得好氧性 C、 A、Ｂ、两项 １2、半固体培养基得琼脂加入量通常就是: A、 1% B、0、5％ C、0、1% 13、使用手提式灭菌锅灭菌得关键操作就是: A、排冷气彻底 Ｂ、保温时间适当 Ｃ、灭菌完后排气不能太快 D、A-C 1４、目镜头上得“K”字母表示: A、广视野目镜 B、惠更斯目镜 Ｃ、补偿目镜 1５、目镜头上得“P”字母表示: A、平场目镜 B、广视野目镜 C、平场补偿目镜 16、物镜头上得“PL”字母表示: A、正低相差物镜 B、正高相差物镜 C、负高相差物镜 17、物镜头上得“UVＦL”字母表示。 Ａ、无荧光物镜 B、照相物镜 Ｃ、相差物镜 18、镜头上标有“TC”字母得镜头就是: Ａ、相差调整望远镜 B、摄影目镜 C、相差目镜 １９、“ＰA”表示: A、马铃薯培养基 B、高氏培养基 C、肉汤培养基 20、无菌室空气灭菌常用方法就是： A、甲醛熏蒸 B、紫外灯照射
菌种的分离 采用硅酸盐细菌培养基分离。制备土壤悬液（10-1、10-2、10-3、10-4，每一个稀释度三个重复），无菌操作，称取10g土样，加入90ml无菌水中，剧烈震荡30min，摇散菌体，此时土壤溶液浓度为10-1，吸出1ml土壤悬液至9ml无菌水中充分混匀，此时土壤样品浓度为10-2，依次稀释至土壤浓度为10-4，各取0.1ml涂布于事先准备的硅酸盐细菌培养基上，每个浓度重复3皿，倒放于30℃恒温箱中培养5天后，挑选大型、透明、凸起很高的、十分粘着而有弹性的菌落，即为硅酸盐细菌，在固体平板上划线培养3~4天，再挑取单个菌落重复划线2~3次，同时镜鉴其纯度，直至获得纯培养。 菌种的鉴定 革兰氏染色实验，在载玻片的左右端各加1滴水，用无菌接种环挑取少量金黄色葡萄球菌和大肠杆菌充分混合于左边水滴中成为混合菌区，再用无菌接种环挑取少量待测菌种与右边水滴充分混合成仅含有待测菌种的区域。菌液涂片后干燥并固定，结晶紫染色1min后水洗再用碘液媒染。95%乙醇脱色后再用番红液复染，吸干后镜检，观察细胞颜色。若左边紫色和红色都有，则右边染色正确，否则染色错误。 芽孢染色实验，待测菌液涂片后干燥并固定，加5%孔雀绿染色液于涂片处，用微火加热至染料冒蒸汽时开始计算时间，约维持5min。加热过程中要随时添加染色液，切勿让标本干涸。玻片冷却后水洗，用番红液染色2min，冲洗吸干后用油镜观察。 荚膜染色实验，待测菌液涂片后自然晾干，切忌不可在火焰上加热，荚膜遇热会收缩变形。番红液染色3min，轻微水洗干燥自然晾干，在载玻片一端加墨汁一小滴，另取一片边缘整齐的载玻片将墨汁在涂面轻轻刮过，使墨汁涂成薄而均匀的一层，晾干后镜检。 细菌解钾能力的鉴定 钾的标准溶液的配制：称取KCl（二级，110℃烘干2h）0.1907g溶于 1mol·mL-1NH4OAc溶液中，定容至1L，即为含100μg·mL-1K的NH4OAc溶液。同时分别准确吸取此100μg·mL-1K标准液0、2.5、5.0、10.0、15.0、20.0、40.0 mL放入100 mL容量瓶中，用1mol·mL-1NH4OAc溶液定容，既得0、2.5、5.0、10.0、15.0、20.0、40.0μg.mL-1K标准系列溶液。 将解钾培养液100ml装250ml三角瓶中，121℃灭菌30min。冷却后接种硅酸盐细菌菌悬液。在28℃200r/min摇床培养4d后，将培养物全部转移至蒸发皿中，在水浴上浓缩到10ml左右，加入6%（V/V）H2O2少许，继续蒸煮，同时不断搅动，如此反复处理，指导硅酸盐细菌黏液消失为止。加水过滤到100ml容量瓶中，定容后，稀释4倍，用火焰光度计进行钾的测定。根据电流读数，在标准曲