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生物浸矿作用是利用嗜酸性氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus.ferrooxidans)等菌株的氧化活性，将含金属硫化物的矿物经过生物氧化转化为可溶性的金属硫酸盐矿物。但是在矿山开采和生物浸矿过程中，矿物中的重金属元素如铜等会在反应过程中被释放出来。这些重金属元素一方面对生态环境造成污染，另一方面会抑制浸矿微生物的氧化活性，降低生物浸矿的效率。Acidithiobacillus ferrooxidans是生物浸矿中应用最广泛的菌种，具有高效的亚铁氧化能力，它属革兰氏阴性细菌，好氧嗜酸，适应pH=1～3的环境，是迄今已报道的20多种浸矿细菌中研究得最多的浸矿细菌。目前生物浸矿技术以铜矿的生产最具规模，因此在实际生产和应用上有很多A.ferrooxidans受铜离子抑制作用的情况。所以研究嗜酸性氧化亚铁硫杆菌对铜离子的耐受力的影响因素，对提高铜矿的生物浸出效率具有重要意义。针对这个问题，本论文研究了初始Fe2+浓度、接种量、电子穿梭体(如:蒽醌—2，6—二磺酸钠AQDS)、pH值等几个重要的影响因素因素对A.ferrooxidans耐铜性的影响。通过Fe浓度测量、反应过程中pH值的监测，氧化产物的鉴定(X粉晶衍射，XRD)和形态特征（扫描电镜SEM）测定等方式，结合A.ferrooxidans的亚铁氧化电子传递过程，来刻画不同实验体系中A.errooxidans受铜离子作用后的行为特征的变化，探讨A.ferrooxidans耐铜的可能机理。论文取得了以下主要进展。
一、建立了对A.ferrooxidans PU1耐铜性研究的基本实验体系，设置初始的条件为2％的接种量，初始Fe2+浓度为6.7g/L，初始pH值为2.0，在此条件下测定A.ferrooxidans PU1的初始耐铜力为0.4 g/L Cu(Ⅱ)，在0～0.4 g/L Cu(Ⅱ)范围内A.ferrooxidans PU1的最大氧化速率逐渐降低，从0.159g/L/h降至0.108g/L/h，pH值变化呈先升后降的趋势。
二、提高溶液中的亚铁浓度至8.9g/L，A.ferrooxidans PU1的亚铁氧化速率随之上升，同时菌体对Cu2+的耐受力提高到3.0g/L。无铜离子影响时最大氧化速率达到了0.281 g/L/h。亚铁的氧化速率与耐铜性有密切的关系。但增加亚铁的浓度没有缩短反应周期。表明亚铁浓度的提高可能只是促进了溶液中的亚铁与A.ferrooxidans细胞膜上蛋白位点的结合，并提供给细胞体更多的底物以进行能量代谢，以此来增强A.ferrooxidans对铜离子的耐受能力。
三、提高接种量（2％提高到5％），A.ferrooxidans PU1的耐铜性稍微上升，达到0.5 g/L。提高接种量时亚铁氧化反应起始时间提前，但亚铁氧化速率并没有提高，pH值变化不明显。可能是某些细胞物质起到一定抵御铜离子毒害作用的缘故，所以提高接种量使得菌体耐铜性也随之提高，但这些物质对于耐受铜离子的帮助并不大，因而菌体的耐铜性并没有明显提高。
四、作为可以催化微生物氧化还原反应的物质，电子穿梭体蒽醌—2，6—二磺酸钠(AQDS)，当它加入体系里后，A.ferrooxidans PU1亚铁氧化的反应起始时间提前，氧化速率明显提高，达到0.228g/L/h，并且菌体的耐铜力也随之大大提高——在5.0g/L的Cu(Ⅱ)浓度下A.ferrooxidans PU1的亚铁能够进行完全，最大氧化速率也保持在0.155 g/L/h。AQDS的加入能迅速提高亚铁的氧化速率，说明AQDS能促进A.ferrooxidans PU1氧化亚铁的电子传递速率。此外，AQDS的加入也缩短了反应周期，并显著提高菌体的耐铜性。AQDS的作用是介导电子从供体直接传递到最终受体，它的加入能协助菌体耐铜性的提高反映了A.ferrooxidans PU1的亚铁氧化电子传递链的中间过程的一些酶和蛋白物质很可能受到了铜离子的抑制。
五、改变溶液的pH值后，发现pH为1.0的时候亚铁氧化反应无法进行。而当pH=3时，虽然菌体的亚铁氧化受到限制而延滞，起始时间延后，但其耐铜性却提高到了3.0g/L Cu(Ⅱ)。反应过程中溶液中的pH值不断降低，表明有更多的三价铁离子进入矿物相中而沉淀下来。溶液中三价铁减少，Cu2+的抑制作用减弱。这两点都可能缓解了对A.ferrooxidansPU1耐铜性不利的影响。
六、以提高溶液中亚铁浓度的实验体系为例，进行元素分析和XRD测试，结果表明A.ferrooxidans PU1在本论文实验所用的培养基中生成的沉淀主要为黄钾铁矾，其中都不含铜元素，说明铜元素不会被沉淀所吸附。当Cu2+存在于溶液中时，生成的黄钾铁矾的一些成分和形态外观发生了改变。SEM结果显示沉淀的形态会受到铜离子的影响，当Cu(Ⅱ)浓度较低时(0-0.3g/L)，生成的沉淀棱角分明;而当Cu(Ⅱ)浓度达到0.4g/L以上后，沉淀有明显团聚现象，颗粒大小不均，呈现絮凝状。
综上所述，不同因素对A.ferrooxidans PU1的耐铜性作用和影响方式不同，实验中发现铜离子对A.ferrooxidans的作用方式可能在于抑制其细胞膜上与亚铁结合的位点和其亚铁氧化过程中的电子传递，从而减弱了菌体对亚铁的生物氧化作用，使得亚铁氧化受阻，形成的产物发生了改变。以上各个因素对于耐铜性都有明显的影响，这些因素在使菌体耐铜性提高同时，还促进了菌体的亚铁氧化速率，有的因素甚至能缩短菌体的氧化周期。所以菌体的耐铜性不仅与亚铁氧化过程中的电子传递有直接联系，还与其亚铁的氧化速率和氧化周期有关。