細(xì)菌在粘土礦物表面吸附量測(cè)定和微量粘土礦物富集方法的研究.pdf

1、礦物與微生物相互作用是自然界中廣泛存在的一種現(xiàn)象。礦物-細(xì)菌之間的吸附作用是兩者進(jìn)一步相互作用的基礎(chǔ)。在粘土礦物與細(xì)菌共存時(shí)，體系中同時(shí)存在游離態(tài)的細(xì)菌細(xì)胞、自由的粘土礦物顆粒以及礦物-細(xì)菌復(fù)合體，因此，很難直接測(cè)定被礦物吸附的細(xì)菌數(shù)量的方法。本文開展了一系列的試驗(yàn)，試圖獲得簡(jiǎn)便、可操作性強(qiáng)且準(zhǔn)確的細(xì)菌在粘土礦物表面吸附量的測(cè)定方法。土壤中經(jīng)常含有2種或2種以上的粘土礦物，而有時(shí)其中的一種礦物含量很低以至于難以檢測(cè)。同時(shí)，在礦物風(fēng)化化學(xué)

2、變化過程中會(huì)形成新生礦物，但新生礦物含量極低，更為檢測(cè)帶來相當(dāng)大的難度。這時(shí)，若直接利用X-射線衍射儀(XRD)測(cè)定樣品，往往極難檢測(cè)到新生礦物。因此，研究工作中需要探索出一種使微量礦物組分在粘土礦物組合中得到富集的方法。本文就系統(tǒng)闡述了對(duì)粘土礦物組合中單一礦物富集方法的探索工作。
　　試驗(yàn)結(jié)果表明，用茚三酮作為顯色劑的蛋白質(zhì)含量測(cè)定法可以客觀地反映細(xì)菌數(shù)量。吸附時(shí)間設(shè)定為40 min比較合適。在離心時(shí)間10 min的情況下，20

3、00 rpm的轉(zhuǎn)速可以使游離態(tài)細(xì)菌和自由的礦物顆粒大部分沉淀，而礦物-細(xì)菌復(fù)合體大部分留在懸濁液中，從而可以比較準(zhǔn)確地測(cè)定被礦物吸附的細(xì)菌數(shù)量。三種粘土礦物在溶液中的沉淀速率大小順序?yàn)?高嶺石＞伊利石＞蒙脫石，而它們對(duì)膠質(zhì)芽孢桿菌YM-1菌株的吸附能力大小順序則剛好相反:蒙脫石＞伊利石＞高嶺石。礦物的比表面積、沉淀速率和表面所帶電荷數(shù)量以及細(xì)菌活性是影響礦物吸附細(xì)菌的主要因素。粘土礦物與細(xì)菌之間的吸附作用力陽離子橋、靜電引力等可能也起到

4、一定的作用。
　　利用離心法和沉降法處理高嶺石(96％)+蒙脫石(4％)組合（下同）等六種礦物組合，先獲得沉淀物A，再將上清液在10000 rpm轉(zhuǎn)速條件下離心10 min，獲得微量沉淀物B。最后利用XRD檢驗(yàn)富集效果。結(jié)果表明，當(dāng)兩種礦物的比重差異較大時(shí)容易將它們分離，例如蒙脫石+高嶺石、蒙脫石+伊利石、高嶺石+蒙脫石和伊利石+蒙脫石組合。比重較大的礦物在沉淀物A中富集，如蒙脫石+高嶺石和蒙脫石+伊利石組合。比重較小的礦物在沉淀