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生物浸出是近几十年发展的一种新技术。它具有效率高、成本低、环境友好等优点,已在低品位矿中得到成功应用并实现商业化生产。该技术为废旧线路板(PCBs)中有价金属的回收提供了新的途径。本课题在实验室前期关于废旧PCBs生物浸出技术研究的基础上,针对废旧PCBs中有价金属嗜酸性细菌浸出体系中若干微生物学问题开展了研究。首先,从自然环境中富集得到嗜酸性细菌混培物(MCAB),利用MCAB浸出废旧PCBs金属富集体(MC)中的有价金属,考察了废旧PCBs非金属成分对MCAB生长、活性及生物浸出效果的影响。然后,利用PCR-DGGE技术分析了生物浸出过程中微生物群落结构变化情况。最后,尝试从MCAB分离出高效纯培养菌株。得到成果如下:(1)非金属粉末(NMP)的抑制实验结果表明,MCAB培养过程中NMP投加量越多,细菌的生长受抑制越明显,Fe2+平均氧化速率越小。在生物浸出过程中,投加的MC量一定,NMP量变化的条件下,其投加量越多,废旧PCBs中金属Cu达到最大浸出率所需要的时间越长。因此,NMP对MCAB中细菌的生长、活性及生物浸出过程均存在抑制作用。(2)采用PCR-DGGE法对废旧PCBs生物浸出过程中群落结构进行了分析。结果显示:从DGGE上挑选的Z01~Z07七个条带序列与氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillusferrooxidans)的序列同源性均在99%以上,即均为Acidithiobacillus ferrooxidans。浸出0、5、24和60h的样品中Z01~Z07的组成比例变化不大,其中Z03相对丰度一直最高,分别为72.70%,82.90%,79.00%和85.80%。可见,浸出过程中微生物群落结构演变较为平缓,始终主要为Acidithiobacillus ferrooxidans菌群,其中Z03是整个浸出过程中的优势菌种。(3)从MCAB中分离出一株嗜酸性细菌,经形态观察、生理学和近全长16S rRNA基因分析鉴定为Acidithiobacillus ferrooxidans,命名为Z1。其生长的最适pH值和温度分别为2.25和30℃,对数生长期处于第18~30h,39h Fe2+平均氧化速率达到0.2307g/(L·h)。其优选的浸出条件为:pH2.25、Fe2+9g/L、MC12g/L、接种量10%、MC粒度60~80目、预培养24h投加MC,78h后Cu的浸出率达92.57%,同时还可浸出Al和Zn。这说明,Z1可作为浸出废旧PCBs中有价金属的潜在有效菌株。