氨氧化细菌和氨氧化古菌在百花湖沉积物中的垂直分布

采用定量氨单加氧酶基因(amoA)的荧光定量PCR(qPCR)方法,分析了氨氧化细菌(AOB)和氨氧化古菌(AOA)在百花湖沉积物中的垂直分布。以氨单加氧酶基因(amoA)数量来衡量氨氧化细菌(AOB)和氨氧化古菌(AOA),结果表明:百花湖沉积物中AOA的amoA基因数量在1.74×105~2.00×106拷贝/克沉积物(湿重)之间,且22~30cm的各层沉积物中,AOA的数量是1~21cm各层沉积物的2倍左右;AOB的amoA基因在百花湖沉积物中的数量随深度的增加变化不大,其拷贝数在6.10×106~3.88×107拷贝/g沉积物(湿重)之间;AOB与AOA的amoA基因的比例在浅层沉积物和深层沉积物中存在一定的差异。这些结果表明AOB和AOA都参与百花湖沉积物中的氨氧化作用,从两类微生物的数量来看,AOB是参与百花湖沉积物中氨氧化作用的主要微生物,而AOA对氨氧化作用的贡献则随着沉积物深度的增加而提高。     

利用硫氧化细菌改良盐碱土

硫氧化细菌具有氧化单质硫及硫化物,生成硫酸的特性。根据硫氧化细菌的这种生物特性,使其在盐碱土中发生生化反应,将硫磺粉氧化生成硫酸,中和盐碱土中的OH^-,从而达到改良盐碱土的目的。在实验中,土样分为吹填土、盐田土、农田土、绿化土4组,将一定体积的氧化硫硫杆菌、排硫杆菌菌液和硫磺粉加入到各土样中,每12 h观测一次土壤上清液的pH值和电导率。实验结果表明:氧化硫硫杆菌和排硫杆菌对降低土壤pH值有明显作用,使土壤pH值由7.5降低到7.2,对改良碱土有一定的作用。     

氧化亚铁硫杆菌与毒砂相互作用的阶段性及其机理研究

设计了毒砂的生物氧化和化学氧化两组对比实验,并对反应35d的溶液化学、固相产物成分和矿物表面元素化合态变化进行了分析,以说明氧化亚铁硫杆菌（A．ferrooxidans）与毒砂的相互作用机理。研究发现,毒砂的生物氧化过程随A．ferrooxidans菌生长规律分为三个阶段：（1）反应前7d,生物氧化作用还很弱,以自然氧化反应为主;（2）反应8～21d,生物氧化反应开始发生,细菌进入迟缓生长期;（3）反应22～35d,细菌处于对数生长期,生物氧化作用强烈。由离子浓度变化规律反映,前两个阶段生物氧化速率低于化学氧化,第三阶段起生物氧化速率高于化学氧化。细菌生长受溶液累积的As抑制,A．ferrooxidans菌能促进As和Fe形成砷酸铁沉淀,以降低As的抑制作用。毒砂表面高价态元素的比例随细菌生长和溶液Fe离子浓度的升高而增大,生物氧化第三阶段毒砂表面高价态元素的比例高于化学氧化。氧化过程中毒砂表面覆盖中间氧化产物S^0和As2S3沉积层,对比化学氧化,Aferrooxidans菌能不断把Fe^2＋氧化成Fe^3＋,促进毒砂表面中间产物氧化,并间接氧化毒砂。     

元宝山露天区煤层的风氧化程度及其分带

一、风氧化作用的标志风氧化作用标志,是指煤层在各种自然因素影响下,其物理、化学和工艺等性质发生的变化。确定煤的风氧化的标志很多,我们工作中采用的标志是:(一)物理标志1.煤芯观察:经过较强风氧化后的煤芯标本,光泽晦暗、颜色变浅,破成碎块,特征明显,是确定本区上部风氧化带的主要标志。2.煤岩特征:包括     

南美洲大型-超大型金矿地质特征与成矿作用研究

金是南美洲仅次于铜的优势矿种,据美国地质调查局统计,2016年秘鲁金矿储量2800 t,巴西金矿储量2400 t,智利仅公布到2014年金矿储量3900 t。通过对南美安第斯成矿带和南美地台金矿地质背景分析,根据对31个大型-超大型金矿的综合研究,剖析斑岩型、浅成低温热液型、IOCG型、造山型等不同类型金矿床的时空分布、地质特征,梳理重要成矿区特征,摸清区域构造岩浆-成矿作用演化的关系,为以后在南美洲金矿的勘查开发提供科学依据。在安第斯成矿带,金成矿作用与太平洋板块向南美大陆板块的俯冲密切相关,大型-超大型金矿类型主要是以浅成低温热液型,以及与铜共生的斑岩型、IOCG型矿床为主,大规模金成矿作用集中在新生代,形成了众多世界著名的金矿床。南美地台成矿带位于亚马孙陆块边缘,受古元古代(2.5~1.8 Ga)Trans-Amazonian旋回影响,经历了反复俯冲造山运动,大型-超大型金矿以造山带型金矿为主,主要成矿期在太古宙—新元古代。南美的金资源相当丰富,未来具有巨大的勘查开发潜力。     

层间氧化带砂岩型铀矿稀土元素变化规律初探——以伊犁和吐鲁番-哈密盆地为例

本文以发育层间氧化带砂岩型铀矿的伊犁、吐鲁番—哈密盆地为例,详细研究了成矿层间氧化带稀土元素的分布特征和稀土元素在层间氧化作用中的变化规律。通过与北美页岩、还原带原生砂岩的对比,研究了稀土元素在不同氧化分带中的变化情况,结果表明在层间氧化作用过程中,稀土元素在总体亏损的背景上发生了明显的分异,LREE从氧化带到过渡带含量逐步降低,HREE由氧化带到过渡带趋于富集;δCe由氧化带到过渡带随氧化作用的减弱降低,δEu则逐步升高,呈现与表生风化作用相同的变化规律,较好地指示了层间氧化带中氧化—还原环境的变化。虽然稀土元素存在一定的迁移变化,但没有中亚砂岩铀矿床出现的REE显著迁移,高度富集现象。     

氧化对牛蹄塘组页岩孔隙结构影响的试验研究

页岩气作为一种高效、清洁能源对我国的能源结构改革具有重要意义。由于页岩具有埋深大、地应力较高、孔隙率低等特点导致页岩气开采效率极低。为了探究氧化作用对牛蹄塘页岩的反应机理及在氧化作用下孔隙结构的变化,及探究合理的试验方案进而提高页岩的渗透率和页岩气的开采效率。本文以湖南牛蹄塘组页岩为研究对象,采用30%的过氧化氢溶液对牛蹄塘组页岩试样进行分级浸泡后采用超景深显微镜观察试样表面孔隙结构变化和裂隙演化规律;采用扫描电镜观测氧化前后页岩自然断面和由于氧化作用导致断裂层理面微观结构的变化;采用压汞实验测定氧化前后试样的孔隙结构和氧化作用对页岩孔隙率的改变。结果表明:1牛蹄塘组页岩在浸泡8 h后开始逐渐反应产生大量气泡并在试样表面产生附着物,试样层理间力学性质随反应进行不断弱化,最终试样沿层理断裂。2通过扫描电镜观察到在原始页岩试样中铁元素以硫铁矿形式大面积附着在黏土表面,氧化后硫铁矿中的硫元素基本被氧元素替换。3通过压汞实验得到氧化360 h后的试样较原始试样的孔隙体积由0.041 mL·g-1提升到0.137 mL·g-1、孔隙率由9.35%提升至25.35%。由此可得,氧化对富有机质页岩的孔隙结构产生显著变化、增强了页岩气在页岩中的运移能力。     

海相沉积氧化还原环境的地球化学识别指标

全球海洋在10-5.4亿年间演变成氧化环境,此后历经多次全球性的缺氧事件后演变到现在的氧化环境.海水和沉积物中多种无素的循环、分异和富集明显受氧化还原条件的影响.Mn、Mo、Cr、V和U等变价元素的溶解度随氧化还原条件的改变产生极大变化,导致沉积物中的元素含量分异:Ni、Co、Cu和Zn等在还原条件下形成硫化物沉淀,导致沉积物中对应元素的富集.这些元素的地球化学行为是古海洋氧化还原条件的灵敏指示剂,作为恢复古海洋氧化还原条件环境变化的地球化学指标.黄铁矿化程度(DOP)、生物樗化合物和Ce异常等也是沉积物氧化还原条件的常用判别指标.泥岩石研究中通常采用DOP、U/Th、自生U、V/Cr、Ni/Co和生物标志化合物等指标,碳酸盐岩则主要采用Ce异常指标.当前各种指标的定性分析都取得比较一致的结果,但是用一种或几种定量的地球化学指标来恢复整个古海洋的氧化还原环境目前还有很大的问题.     

第三十一届国际地质大会记事

国际地质科学界的“奥林匹克”盛会第三十一届国际地质大会 ( IGC,International Geological Con-gress)于 2 0 0 0年 8月 6～ 1 7日在巴西里约热内卢( Rio de Janeiro)市的会议中心 ( Riocentro CongressCenter)顺利召开。以巴西国家政府、科研机构、矿业公司、各大学为主并由南美 1 1个国家的地质调查所等参与共同主办了这次大会。这是历史上首次在南美大陆召开的地质盛会 ,参加者在 40 0 0人以上。大会主旨是 ,地质学和可持续发展 :第三个千年的挑战。8月 6日下午巴西副总统 Maciel出席了大会开幕式 ,在主席台上就座的有中国和各国…     

层间氧化带边界类型划分与铀成矿潜力评价

层间氧化带型铀矿床只与特定背景条件下形成的部分层间氧化带有关,铀元素沉淀富集于层间氧化带前锋线及其附近;在该区域地球化学性质完全不同的氧化与还原介质相互作用;对于铀成矿作用来说,氧化作用的效果是十分重要的,可以通过采集目的层相同岩性在正常氧化带和正常原生带的样品,分析其铀含量比值,间接反映氧化作用使铀从围岩中带出的能力;铀是否成矿主要取决于层间氧化带前锋线还原障的还原能力,参照岩石原生地球化学类型划分原则,岩石还原能力可划分为强还原能力(C有机质＞0.3%)、中等还原能力(C有机质0.05%～0.3%)、弱还原能力(C有机质＜0.05%)3个等级;以反映岩石还原能力的有机质含量为横座标,以0.05%和0.3%分别作为划分弱中、中强还原能力的分界线:以反映氧化作用效果的U氧化/U还原为纵座标,以 0.5和1分别作为氧化作用效果好与较好、较好与差的分界点:划分层间氧化带边界类型为9类:根据不同层间氧化带前锋线边界类型的成矿潜力差异,可作为对目标区进行层间氧化带型铀成矿潜力评价的依据.     

铅硐山铅锌矿床的氧化富集规律

铅硐山铅锌矿床氧化带较发育,提出用氧化率来标定矿石的氧化作用特征。从矿区的气候、地形、构造、矿体产状、矿物组成和矿化主岩等对氧化富集作用的影响,总结了铅硐山矿床矿石氧化富集规律。并运用矿石氧化富集规律指导氧化矿开采,取得了较好的经济效益。     

地下水中锰离子氧化细菌的分离与筛选鉴定

从沈阳张士经济开发区净水厂的成熟生物滤池中,分离筛选得到了3株具有较强Mn~(2+)氧化能力的革兰氏阴性细菌,分别命名为Mn1、Mn2和Mn3.经3个菌株的16S rDNA鉴定及其系统发育学分析表明,菌株Mn1和Mn2为Delftia属,菌株Mn3为Klebsiella属.进一步考察了3株菌对地下水中浓度为2 mg/L的Mn~(2+)氧化及发酵能力.结果表明,3株菌均可在12 h内达到使1 m~3生物滤料成熟时所需的最少生物量;且Mn1、Mn2和Mn3对Mn~(2+)的相对氧化能力分别为96%、94%和85%,为生物滤池法去除地下水中铁锰的快速启动提供了菌种基础.     

金属硫化物微生物氧化的机制和效应

岩石露头和矿山废弃物中的金属硫化物在地表、近地表条件下的氧化作用往往导致多种环境问题,因此,金属硫化物的地表风化一直是备受关注的表生过程之一。越来越多的证据表明微生物对矿物的氧化在金属硫化物风化过程中发挥着重要作用。实验研究发现:微生物在金属硫化物表面附着并形成微生物膜,在矿物-微生物膜界面微环境中存在着强烈的微生物氧化和化学氧化作用,两种氧化作用相互协同、共同促进。在此过程中,金属硫化物的S、As、Fe等元素经历了复杂的电子传递、逐级氧化的动力学过程,最终形成稳定的高铁硫酸盐或氧化物,并形成大量的酸性排水。该过程受多种因素的影响,包括细菌种类、光照和溶液Fe~(2+)浓度等。金属硫化物的微生物氧化直接导致重金属大量释放和严重的环境危害,释放的酸性排水还引发碳酸盐矿物分解和CO_2排放,会对全球碳循环产生不可忽视的影响。在地球演化的早期阶段,金属硫化物氧化消耗大气氧气可能导致大氧化进程滞后。尽管关于金属硫化物-微生物相互作用研究取得了长足的进展,但金属硫化物微生物氧化的分子机制和全球尺度的元素地球化学循环还有待深入研究,原位纳米观测技术的引入和全球物质循环模型研究具有必要性和紧迫性,同时也对生物冶金技术的发展有着重要的意义。     

小河金矿的细菌预氧化研究

陕西旬阳小河金矿的浮选金精矿含砷（２０－２７％）,采用细菌预氧化时较为困难。采用不同方式对有Ｔ．ｆ菌进行驯化,有效地提高了细菌的氧化活性,金的浸出率从０．６％提高到８５．１２％。     

细菌氧化预处理工艺及其在黔西南金矿应用的探讨

本文概述了当前国际上处理微细粒金矿原生矿石的三种行之有效的生物氧化工艺和西澳两个细菌氧化厂的基建内容和建设投资，并探讨了这些方法应用于黔西南岂类型金矿的可行性，指出了黔西南金矿中载金的非硫化物矿物的预氧化问题值得进一步研究。     

硫化物矿物氧化反应动力学实验研究

硫化物矿床和含硫化物矿床（如中高硫煤）在开发过程中由于氧化作用向环境释放大量的酸、硫酸盐、重金属及其它有害物质,造成一定范围内的次生地球化学异常和环境污染;而中国大陆硫化物的排放量2010年将达到39．1×10 6 t。因此,人们对硫化物矿物在表生环境下的氧化行为日益重视。硫化物矿物的氧化速率受矿物本身物理化学特性（组成、结构、表面性质）和介质条件（溶解氧DO、Fe 3＋浓度、pH、Eh、温度及微生物）等多种因素的控制。在全面分析近年来国内外文献的基础上,系统介绍了硫化物矿物氧化动力学实验研究方法、实验参数的选择、反应机理、反应产物及反应速率等的研究现状。指出今后应加强对初始阶段的氧化反应速率、反应中间产物、多因素的综合作用、分子水平上的反应机理解释等方面的研究。     

粤北大宝山多金属矿氧化亚铁硫杆菌对闪锌矿的生物氧化作用初步研究

利用从大宝山尾矿库酸性矿山废水培养得到的氧化亚铁硫杆菌(A.f.菌)和闪锌矿进行初始pH 2.00和pH 3.00条件下的无菌氧化、含菌含铁氧化和含菌不含铁氧化实验.通过测定实验过程溶液的阳离子、硫酸根离子含量和pH值,实验固体产物的XRD分析和反应前后闪锌矿表面的电镜扫描(SEM)对比分析,获得如下结论:①在不含铁离子的情况下,闪锌矿在pH为2.00的环境下比pH为3.00的环境下更容易被氧化;②氧化亚铁硫杆菌对闪锌矿的氧化有明显的促进作用,其氧化速率比无菌氧化速率要提高10～30倍;③铁离子存在对闪锌矿生物氧化有明显的促进作用,最高可达300倍;④氧化亚铁硫杆菌以及铁离子存在使闪锌矿的生物氧化作用最终溶液pH值明显低于无菌氧化作用的pH值;⑤闪锌矿的微生物氧化的最佳pH条件在2.0～2.4之间.闪锌矿的生物氧化过程中,细菌的直接氧化作用和间接氧化作用可能都是存在的.     

广西鸡公岩氧化富集型金矿床地质特征与成矿作用探讨

鸡公岩金矿是广西近几年来新发现一系列微细粒浸染型金矿中的一个，属氧化富集型金矿床，金矿产于中三叠统百缝组中上段细碎屑岩层间断裂破碎带中，成矿作用经沉积成层岩作用，热液成矿作用和氧化富集作用三个阶段，其中氧化作用促使硫化物及部分造岩物质的流失，金质相对富集，氧化作用进一步加深，裸露，叠加富集，矿石采选冶性能进一步改善，是原生矿所不及的，在目前微细粒型原生矿石选冶问题尚未安全解决之前，氧化矿应作为当前     

含铜、铋和银的金精矿堆浸工艺综合回收试验研究

采用生物氧化技术和化学方法,利用堆浸工艺分步提取,对含Au 140~150 g/t、Ag 900~1 000 g/t、B i 9.0%~10.0%、Cu14%~17%的多金属浮选金精矿的综合回收工艺进行了研究。经小型搅拌试验,确定了生物氧化浸铜—氰化浸金、NaC l-FeC l3-HC l体系(氯盐法)浸出铋和银的技术方法。通过柱浸试验,研究了利用该方法分步浸取Au、Ag、Cu和B i在堆浸工艺中的可行性。在10 t精矿的扩大试验验中,验证了柱浸试验所取得的工艺指标和参数。试验中掺入骨架材料,解决了精矿在堆浸中的渗透问题;生物氧化过程中,菌种在含高浓度铜离子浸出液中反复驯化,对铜的耐受力提高到30 g/L;在NaC l-FeC l3-HC l体系浸出B i和Ag时,用H2O2将浸出液中的Fe2+氧化成Fe3+,使浸出液能循环使用,且B i和Ag同时浸出。Au、Ag、Cu和B i的最终浸出率分别为92.98%、65.09%、45.33%和53.49%。     

渤海沉积物中甲烷氧化速率及同位素分馏规律研究

渤海蕴藏着大量的油气资源,其主要成分是温室气体甲烷,自然环境下或人为因素的影响会引起其泄露与迁移,对环境造成负面的影响。但是,泄露与迁移过程中微生物会氧化绝大部分甲烷,而不同的环境条件会影响氧化过程中的速率及碳同位素分馏过程。为了更好地认识渤海沉积物中甲烷氧化规律和同位素分馏规律以及为进一步研究此区域的甲烷氧化提供参考,本文选取渤海沉积物作为进行实验室模拟降解实验原料,借助气相色谱和气相色谱-同位素比值质谱仪测定渤海沉积物中的甲烷氧化速率,确定了甲烷氧化碳同位素分馏系数ε。结果表明:渤海沉积物中甲烷氧化作用以好氧氧化占主导,氧化温度和气体流速是影响甲烷氧化速率的主要因素。在连续培养的模式下,当温度由28℃降至15℃时,甲烷的平均氧化速率降低60%±10%,即温度越低越不利于甲烷氧化作用的发生。而气体流速由50μL/min增加至150μL/min时,甲烷的平均氧化速率增加90%±10%,即增加气体流速有利于氧化反应速率的提高。实验还发现,甲烷碳、氢同位素的分馏效应主要受氧化温度制约,分馏程度与温度呈正相关。实验结论认为温度是影响甲烷氧化速率和同位素分馏规律的重要因素。