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硫桿菌對(duì)污染土壤中鍶-90溶出的影響

文檔作者：袁世斌1，周婷1’2 文檔來(lái)源： 1．中國(guó)科學(xué)院成都生物研究所 2．中國(guó)科學(xué)院研		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2025年05月13日
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第29卷第3期(總第115期)
2010年9月
濕法冶金
Hydrometallurgy of China
V01．29 No．3(Sum．115)
Sep．2010
硫桿菌對(duì)污染土壤中鍶一90溶出的影響
袁世斌1，周婷1’2
(1．中國(guó)科學(xué)院成都生物研究所，四川成都610041；2．中國(guó)科學(xué)院研究生院，北京100049)
摘要：采用嗜酸氧化硫硫桿菌菌株HT一8對(duì)污染土壤中微量放射性鍶進(jìn)行微生物促溶研究。結(jié)果表明，HT一8
菌株能通過(guò)持續(xù)產(chǎn)酸等作用顯著促進(jìn)污染土壤中放射性鍶的溶出，處理后的土壤，全氮、全磷損失不大，肥力
基本保持不變。
關(guān)鍵詞：嗜酸氧化硫硫桿菌；土壤；污染；放射性核素；鍶一90；促溶
中圖分類號(hào)：X591 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1009—2617(2010)03一0203一03
近年來(lái)，含有放射性核素的污染土壤的治理
和修復(fù)受到廣泛關(guān)注，已成為環(huán)保領(lǐng)域的熱點(diǎn)問(wèn)
題之一。有關(guān)放射性核素污染土壤的治理技術(shù)有
很多，傳統(tǒng)方法如機(jī)械清洗、離子交換、膜分離與
酸浸等，都存在投資大、處理效果不理想并易造成
二次污染等問(wèn)題。近年來(lái)，研究重點(diǎn)逐漸轉(zhuǎn)向生
物治理技術(shù)。研究發(fā)現(xiàn)，許多微生物都能用于重
金屬及放射性污染土壤的修復(fù)，但由于生物體自
身活性受諸多條件限制，使其難以推廣應(yīng)用[11]。
1922年，waksman等分離得到嗜酸氧化硫
硫桿菌(Afidi￡^io沈ci￡z“s砌ioozid伽s，A．￡菌)，
這是一種礦質(zhì)化能自養(yǎng)菌，專性好氧，高度嗜酸，
革蘭氏陰性，棒狀，以氧化單質(zhì)硫或還原態(tài)的硫化
物來(lái)獲得自身細(xì)胞生長(zhǎng)和代謝所需要的能量，以
NH≯為氮源，以空氣中的C0。為碳源。A．￡菌
可用于從混凝土廢物及污水中浸出重金屬Cd、
Cu、Pb和Cr等[51]，也可用于從廢棄舊電器材料
中回收Al，Ni，Pb，Cu等【8]，去除制革污泥中的
鉻[9]，與嗜酸氧化亞鐵硫桿菌共同作用去除污泥
中的重金屬u叫等。國(guó)內(nèi)外開(kāi)發(fā)的微生物濕法冶
金技術(shù)對(duì)于低品位、難選冶資源的開(kāi)發(fā)利用顯示
出了巨大潛力[11|。
目前，對(duì)污染土壤中微量放射性核素的處理
工藝尚未成熟，已有技術(shù)存在諸多問(wèn)題。針對(duì)污
染土壤中放射性鍶的特點(diǎn)，采用嗜酸氧化硫硫桿
菌(Afidi脅i06nc刪“s娩ioozid口ns)HT一8菌株試
驗(yàn)了污染土壤中微量放射性鍶一90的促溶，以修
復(fù)被污染的土壤。
1 試驗(yàn)部分
1．1 微量放射性鍶污染土樣的預(yù)處理
將采自某場(chǎng)地的放射性鍶微污染土樣平鋪在
搪瓷盤中或塑料布上晾于，去掉碎石和植物根基，
搗碎并全部通過(guò)2．O mm篩，混合均勻并碾碎后
在llO℃下烘干，采用鐵柵篩、雙板篩和螺旋篩進(jìn)
行篩分。經(jīng)測(cè)定。粒徑大于O．25 mm的土樣的放
射性活度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于《擬開(kāi)放場(chǎng)址土壤中剩余放射
性可接受水平規(guī)定(HJ53—2000)》的相關(guān)規(guī)定，
為干凈土樣，粒徑小于O．25 mm的土樣為放射性
鍶污染土壤。測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表l。
表l 不同粒徑土壤的鍶一90放射性比活度Bq／kg
1．2 嗜酸氧化硫硫桿菌(Ac謝豇hio施cffflls
fJ『lioD工fd口廳s)H7I’-8菌株
嗜酸氧化硫硫桿菌HT一8菌株系實(shí)驗(yàn)室自酸
收稿日期：2009一09—25
基金項(xiàng)目：國(guó)家高新技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)資助項(xiàng)目(2006AA062351)。
作者簡(jiǎn)介：袁世斌(1973一)，男，四川華鎣人，博士，副研究員，主要研究方向?yàn)榄h(huán)境污染的微生物治理。
萬(wàn)方數(shù)據(jù)
· 204 · 濕法冶金2010年9月
性自然土壤環(huán)境自然分離得到。A．￡菌活化培養(yǎng)
基配方為：CaCl2·2H20 0．20 g，MgSo。·7HzO
O．50 g，KH2P()4 3．50 g，(NH4)2Fe(S04)2·
6H20 o．40 g，自來(lái)水加至1 000 mL，調(diào)pH至
3．5～4．O，在O．1 MPa蒸汽壓力下滅菌30 min，
冷卻。將研細(xì)過(guò)60目篩的硫粉10．0 g在無(wú)菌箱
(室)內(nèi)均勻地?cái)傇诰嘧贤饩€燈30 cm處滅菌30
min，然后加入到已滅菌的上述溶液中。取A．￡
菌活化培養(yǎng)基150 mL于500 mI，錐形瓶中，吸取
20 mL A．f菌的活性菌液加入到活化培養(yǎng)基中，
然后置于28～32℃的恒溫振蕩器中振蕩培養(yǎng)。
按同樣方法逐漸減少接種量進(jìn)行轉(zhuǎn)移培養(yǎng)15 d，
經(jīng)過(guò)反復(fù)轉(zhuǎn)移培養(yǎng)并過(guò)濾，獲得A．￡菌的活性菌
液(微生物牛物量為10～15 g／L)。
1．3 富含鐵和硫的反應(yīng)培養(yǎng)基
富含鐵和硫的培養(yǎng)基的配方為：(NH。)。So。
2．50 g，KH2P042．50 g，MgS04·7H20 0．50 g，
CaCl2·2H20 0．25 g，F(xiàn)eS04·7H20 8．OO g，硫
粉4．50 g，黃鐵礦粉2．20 g，加自來(lái)水至1 000
mL混合均勻。
1．4 微生物促溶處理
取鍶一90微污染土樣，按105．26∥100 f11L
HT一8菌活性菌液的比例投入到微生物促溶反應(yīng)
器內(nèi)，然后按19．0 mL／100 g土樣的比例將富含
鐵和硫的反應(yīng)培養(yǎng)基投入到微生物促溶反應(yīng)器
內(nèi)，于25～35℃下通氣攪拌10～14 d(120
r／min)，不定期補(bǔ)水，保持溶液體積不變，然后取
樣分析。
1．5 土壤中放射性鍶一90活度及土壤養(yǎng)分分析
采用萃取色層法(GB 11222．1—1989)測(cè)定
土壤中的微量鍶一90；土壤養(yǎng)分全氮、全磷和有機(jī)
質(zhì)采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法分析。
2 試驗(yàn)結(jié)果與討論
2．1 溫度對(duì)土壤中鍶一90溶出的影響
微生物促溶試驗(yàn)在恒溫振蕩器中進(jìn)行。保持
振蕩器轉(zhuǎn)速為200 r／min，溫度控制在25～37℃
范圍內(nèi)。微生物促溶處理后的土壤經(jīng)離心和過(guò)
濾，測(cè)定不同溫度下土壤樣品中鍶一90的溶出率，
結(jié)果見(jiàn)表2?？梢钥闯觯?5士0．5℃條件下，放
射性污染土壤中鍶一90的溶出率最高，與該菌的
最適溫度范圍基本一致。
表2 不同溫度下土壤中鍶一90的溶出率％
2．2 振蕩轉(zhuǎn)速對(duì)土壤中鍶一90溶出的影響
保持溶出系統(tǒng)溫度為35土o．5℃，振蕩轉(zhuǎn)速
控制在100～250 r／min范圍內(nèi)。促溶處理后的
土壤經(jīng)離心和過(guò)濾后，測(cè)定不同轉(zhuǎn)速下鍶一90的
溶出率，結(jié)果見(jiàn)表3?？梢?jiàn)，振蕩轉(zhuǎn)速在200
r／min時(shí)，鍶一90的溶出率最大。
表3 不同轉(zhuǎn)速條件下土壤中鍶一90的溶出率％
2．3 溶液pH值的變化
控制溶出系統(tǒng)溫度為35土0．5℃，轉(zhuǎn)速為
200 r／min。微生物促溶不同時(shí)間后體系溶液pH
值的變化見(jiàn)表4?？梢?jiàn)，體系溶液pH值隨培養(yǎng)
時(shí)間的延長(zhǎng)呈下降趨勢(shì)，表明隨培養(yǎng)的進(jìn)行，體系
中產(chǎn)生了硫酸等酸性物質(zhì)。
表4 促溶體系溶液pH值的變化
2．4 微生物促溶處理后土壤養(yǎng)分的變化
微生物促溶處理后的土樣經(jīng)離心和過(guò)濾后，
鍶一90和養(yǎng)分全氮、全磷和有機(jī)質(zhì)的變化見(jiàn)表5。
萬(wàn)方數(shù)據(jù)
第29卷第3期袁世斌，等：硫桿菌對(duì)污染土壤中鍶一90溶出的影響·205·
可見(jiàn)，微生物促溶處理14后，土樣中鍶一90的最
終去除率為95．68％，土壤養(yǎng)分全氮、全磷和有機(jī)
質(zhì)的損失率分別為8．14％、14．15％和10．84％，
土壤肥力基本保持不變。
表5 微生物促溶處理前后土壤中鍶一90和養(yǎng)分的變化
時(shí)剛。2導(dǎo)／)似裂∥似鬈n7似有囂勵(lì)7
O 6．72×10一3 2．58 1．06 3．247
5 2．48×10—3 2。45 O．98 3．038
14 O．29×10—3 2．37 0．91 2．895
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】】6．
Influence of Acfdff庇fD易口cfZZ“s f庇fDDxfdn廳s H11-8 on Solubilization of
Radionuclide Strontium·90 in Contaminated Soil
YUAN Shi-binl，ZHOU Tin91
2
(1．吼鯽gd“J刎￡“招o，B砒gy，饒i棚P A∞d跏y D廠Sci伽船，吼P咒gd“，Si砌紕，z 610041，吼i蚴
2．Gr口d“nfP L7矗i可已rsi￡y D廠(冼i咒PsP Ac口d已7ny o，SfiP行fPs，BP巧i，29 100049，C^i咒n)
Abstract：Researches on microbial solubilization of traces of radionuclide strontium一90 in contaminated
soil bv Ac耐i￡^i06nciZZ甜s如ioozid口，ls HT一8 were conducted．The results showed that strontium一90 in
contaminated soil can be solubilized by the strain which can produce acid steadily．The treated soil
nutrjents 10st little。
Key words：口fidi￡^i06口ciZZ“s￡^ioozid口扎5；soil；conta倒ination；radionuclide；strontium一90；solubilization
^尉／，：、‘／》^甜／"／}一／：、—tqy泰^‘q■疊0／小三‘q’仝點(diǎn)—h}言迮，}^，=q，te／；噸／寧、!‘qp}e，；噸／}e—^}言吧／；、}乍q，}三‘＼!／}o‘N，分e—^}乍吧／≯e／；q．／子e，；q，哥e／：qy≯e／；、}乍＼!／；、坩
用cyanex 302的煤油溶液萃取錳(Ⅱ)的平衡研究
Nihar Bala Devi，et a1．研究了用Cyanex 302的煤油溶液(％：yA一1：1)單級(jí)萃取錳(Ⅱ)的硫酸
鹽。Cyanex 302濃度為O．025，0．05，0．07和O．1 mol／L時(shí)，pH50值分別為5．75，5．35，5．20，和4．15。
根據(jù)斜率分析法確定萃取機(jī)制和金屬萃合物的化學(xué)計(jì)量式，用分布數(shù)據(jù)計(jì)算萃取平衡常數(shù)。根據(jù)斜率
分析結(jié)果，有機(jī)相中萃合物的組成為MnR。(RH)。。溫度參數(shù)研究表明：萃取過(guò)程放熱，△H<
o，表明Mn(Ⅱ)和Cyanex 302絡(luò)舍強(qiáng)烈。
[張子悅譯自《Hydrometa兒urgy》2010，103(1／4)：118—123]
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