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从安徽铜陵酸性矿山环境中采集酸矿水和底泥样品,采用FeT、FeS、Waksman、Starky四种选择性培养基,从酸矿水中分离纯化出一株硫氧化菌W-3-1。对W-3-1进行系统生物学鉴定,结果如下:菌株W-3-1在FeT固体培养基上形成的菌落呈白色透明状,且边缘整齐,在Waksman液体培养基中生长三天后培养基变浑浊,单质硫会下沉到培养基底部;菌体呈短杆状,大小(长X宽)为0.6μm-1μm×0.4μm-0.6μm,能运动,无芽孢结构,不含Fexirubin色素,为革兰氏阴性好氧菌。W-3-1为化能自养型细菌,主要以空气中的CO2为碳源,不能利用葡萄糖、乳糖、麦芽糖、甘露糖等常用有机碳源;可以利用苯丙氨酸、尿素作为氮源,不能利用葡萄糖胺、硝酸盐作为氮源;W-3-1不具备鸟氨酸脱羧酶、赖氨酸脱羧酶、精氨酸脱羧酶和氨基酸脱羧酶活性,具备产生硫化氢的能力。最适生长条件实验结果显示,W-3-1的最适pH为4,最适温度为30℃,最适盐度为0%,对数生长期为2-8 d。W-3-1的16S rDNA测序和系统发育分析结果表明,其与Acidithiobacillus thiooxidans的基因序列相似度最高,为97%,初步确定W-3-1 为 Acidithiobacillus sp.。W-3-1的硫氧化功能研究结果显示,分别以单质硫、Na2S2O3和K2S4O6作为能源底物时,W-3-1对单质硫的氧化利用情况最好。当培养基中单质硫浓度在10 g/L时,W-3-1的生长及氧化产酸能力最强。培养基中添加少量吐温80会促进W-3-1的生长,当吐温80浓度为0.5g/L时,W-3-1的生长以及对单质硫的氧化作用最强,过高的吐温80浓度则会抑制W-3-1的生长。研究结果显示只有完整的W-3-1活细胞才能氧化单质硫,并且W-3-1与单质硫表面的直接接触是其发生氧化反应的先决条件。此外,单质硫与W-3-1反应后,其表面形态也发生了改变,表面出现了很多坑痕且粗糙度大大增加,出现大量呈长杆状的孔洞,与细菌形状大小类似,说明W-3-1已经将单质硫氧化腐蚀。将W-3-1接种到添加黄铁矿的培养基中,发现W-3-1可以以黄铁矿为能源底物进行生长,但是其生长情况与以单质硫为底物时相比较弱。同时,从接菌组与对照组的溶液化学变化情况可以看出,W-3-1对黄铁矿的氧化强于黄铁矿的自然氧化。从黄铁矿的表面电镜图以及能谱分析结果可以看到,W-3-1与黄铁矿相互作用30 d时黄铁矿表面出现了大量坑痕,且堆积了许多呈不规则片状结构的次生沉淀,推测其为黄钾铁矾类物质;作用50 d时黄铁矿进一步被氧化,表面出现坍塌凹陷,且次生沉淀变多,说明W-3-1的存在可以促进黄铁矿的氧化。另外,W-3-1与黄铁矿相互作用的影响因素结果显示,黄铁矿颗粒越细,W-3-1的生长情况越好,黄铁矿的氧化程度越高;在一定范围内(0-15 g/L),黄铁矿浓度越大,W-3-1生长得越好,对黄铁矿的氧化作用越强。