硅酸盐细菌在矿物表面上的吸附及其选择性——以正长石和黑云母为例

以硅酸盐细菌和正长石、黑云母为实验材料,研究了正长石和黑云母单独存在以及二者共存时,吸附时间和细菌浓度对硅酸盐细菌在其表面上吸附行为的影响。研究结果表明:1)硅酸盐细菌在正长石和黑云母上单位面积吸附量达到最大的时间分别为40min和30min,对应的细菌浓度分别为25×106个/mL和30×106个/mL;2)在细菌浓度相同时,无论是在正长石和黑云母单一矿物体系还是在二者共存体系中,正长石表面的单位面积吸附量始终大于黑云母;3)在正长石和黑云母共存体系中,硅酸盐细菌倾向于选择性吸附在正长石上,而且细菌浓度越大这种倾向越明显。实验结果有可能为研究矿物的微生物风化机理提供重要的信息。     

原生硅酸盐矿物风化产物的研究进展——以云母和长石为例

研究云母和长石等原生硅酸盐矿物的风化速率和风化产物对于深入理解土壤发生过程、营养元素循环以及全球气候变化具有重要的理论意义。本文从自然风化、人工化学风化和生物风化3方面总结了原生硅酸盐矿物风化作用及其产物的特点，重点阐述了微生物参与下的生物风化作用和生物矿化作用及其意义。野外观察和室内实验研究结果表明，微生物可以加速矿物的分解，而且其细胞表面及其产生的胞外多聚糖可以作为次生矿物成核的模板。     

伯克霍尔德菌作用下黑云母的风化作用——对次生矿物的初步研究

以黑云母为矿物材料,以伯克霍尔德菌为微生物材料进行了矿物风化的长期培养实验。用X射线衍射仪测定了小于1μm粒级的固相产物的矿物成分,用扫描电子显微镜/X射线能谱仪观察和测定了矿物形态和化学成分。结果表明,伯克霍尔德菌菌株8B不仅能加速黑云母的风化进程,而且能促进形成鳞片状和球状粘土矿物(很有可能分别是蛭石和蒙脱石)。通过对次生矿物形成过程的分析,认为蛭石是黑云母通过结构转变的方式而形成,其转化过程具继承型模式的特点;蒙脱石则可能是黑云母溶解后重新结晶而成,属于溶解-沉淀模式。     

生物风化作用研究进展

生物无时无刻不参与地球表层矿物和岩石的风化,但以往的研究大多注重物理风化与化学风化作用,对生物风化作用关注很少。近年的研究表明,动物、植物和微生物均参与了风化过程。研究生物风化作用机理及在生物作用下矿物的演化序列,对于揭示土壤形成、化学元素循环规律、全球环境变化有着极其重要的意义。