氧化亚铁硫杆菌培养动力学与硫化矿物生物氧化动力学研究

摘要

该文通过对氧化亚铁硫杆菌在9K培养基中生长及铁的行为的研究.以Fe<'2+>的氧化表征氧化亚铁硫杆菌的生长特性及活性,基于改进的Monod方程,推导并建立了氧化亚铁硫杆菌ATCC33020在含亚铁培养基中的生长响应模型.研究了以亚铁离子的氧化来表征氧化亚铁硫杆菌的生长过程;利用该模型,求助于遗传算法,通过计算机拟合,确定了模型中细菌生长动力学参数.利用该模型可以预示最大比生长速率μ<,max>、营养物饱和常数K<,m>等重要动力学参数对细菌生长的影响.考察了不同二价铁离子初始浓度、三价铁离子初始浓度对菌体生长和对亚铁离子氧化速率的影响.研究了氧化亚铁硫杆菌在硫化矿粉上的氧化反应,测定了细胞在矿石上的附着量,并考察了三价铁离子对硫化矿的化学氧化作用.

目录

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摘要

Abstract

1.绪论

1.1生物冶金现状与前景

1.2浸矿用细菌

1.3氧化亚铁硫杆菌对金属硫化物的浸出

1.3.1氧化亚铁硫杆菌生物浸出的催化机制

1.3.2氧化亚铁硫杆菌生物浸出的能量变化

1.3.3生物浸出中细胞外多聚物的作用

1.3.4基底金属对T.ferroxidans的氧化能力的影响

1.3.5其它因素对氧化亚铁硫杆菌生物冶金的影响

1.4氧化亚铁硫杆菌的浸矿模型

1.4.1生物冶金动力学模型的发展及理论基础

1.4.2浸矿微生物铁氧化生长动力学模型

1.4.3综合多因数模型的建立及应用

2.遗传算法的原理及其在模型参数优化中的应用

2.1实验设计

2.2遗传算法的基本原理和方法

2.2.1遗传算法的基本计算步骤

2.2.2种群数量(n)、交叉率、突变率和世代数(Generation)对优化计算的影响

2.3结果与讨论

3.氧化亚铁硫杆菌生长动力学研究

3.1引言

3.2材料与方法

3.2.1菌种

3.2.2培养基及培养条件

3.2.3仪器

3.2.4药品

3.2.5标准曲线的绘制

3.3结果与讨论

4.氧化亚铁硫杆菌生长的数学模型构建与过程模拟

4.1引言

4.2数学模型

4.2.1氧化亚铁硫杆菌生长数学模型

4.2.2高铁抑制条件下氧化亚铁硫杆菌生长数学模型

4.3结果与讨论

5.硫化矿物的氧化动力学研究

5.1引言

5.2材料与方法

5.2.1菌种

5.2.2培养基及培养条件

5.2.3仪器

5.2.4药品

5.2.5菌体对矿物的吸附特性研究

5.2.6氧化亚铁硫杆菌浸矿研究

5.2.7三价铁离子对矿物的化学氧化速度

5.3结果与讨论

5.3.1菌体对矿物的吸附特性

5.3.2微生物浸矿研究

5.3.3三价铁离子对矿物的化学氧化速度

总结

参考文献

符号说明

致谢

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