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硫杆菌对污染土壤中锶-90溶出的影响

文档作者：袁世斌1，周婷1’2 文档来源： 1．中国科学院成都生物研究所 2．中国科学院研		点击数：	更新时间： 2025年05月13日
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第29卷第3期(总第115期)
2010年9月
湿法冶金
Hydrometallurgy of China
V01．29 No．3(Sum．115)
Sep．2010
硫杆菌对污染土壤中锶一90溶出的影响
袁世斌1，周婷1’2
(1．中国科学院成都生物研究所，四川成都610041；2．中国科学院研究生院，北京100049)
摘要：采用嗜酸氧化硫硫杆菌菌株HT一8对污染土壤中微量放射性锶进行微生物促溶研究。结果表明，HT一8
菌株能通过持续产酸等作用显著促进污染土壤中放射性锶的溶出，处理后的土壤，全氮、全磷损失不大，肥力
基本保持不变。
关键词：嗜酸氧化硫硫杆菌；土壤；污染；放射性核素；锶一90；促溶
中图分类号：X591 文献标志码：A 文章编号：1009—2617(2010)03一0203一03
近年来，含有放射性核素的污染土壤的治理
和修复受到广泛关注，已成为环保领域的热点问
题之一。有关放射性核素污染土壤的治理技术有
很多，传统方法如机械清洗、离子交换、膜分离与
酸浸等，都存在投资大、处理效果不理想并易造成
二次污染等问题。近年来，研究重点逐渐转向生
物治理技术。研究发现，许多微生物都能用于重
金属及放射性污染土壤的修复，但由于生物体自
身活性受诸多条件限制，使其难以推广应用[11]。
1922年，waksman等分离得到嗜酸氧化硫
硫杆菌(Afidi￡^io沈ci￡z“s砌ioozid伽s，A．￡菌)，
这是一种矿质化能自养菌，专性好氧，高度嗜酸，
革兰氏阴性，棒状，以氧化单质硫或还原态的硫化
物来获得自身细胞生长和代谢所需要的能量，以
NH≯为氮源，以空气中的C0。为碳源。A．￡菌
可用于从混凝土废物及污水中浸出重金属Cd、
Cu、Pb和Cr等[51]，也可用于从废弃旧电器材料
中回收Al，Ni，Pb，Cu等【8]，去除制革污泥中的
铬[9]，与嗜酸氧化亚铁硫杆菌共同作用去除污泥
中的重金属u叫等。国内外开发的微生物湿法冶
金技术对于低品位、难选冶资源的开发利用显示
出了巨大潜力[11|。
目前，对污染土壤中微量放射性核素的处理
工艺尚未成熟，已有技术存在诸多问题。针对污
染土壤中放射性锶的特点，采用嗜酸氧化硫硫杆
菌(Afidi胁i06nc删“s娩ioozid口ns)HT一8菌株试
验了污染土壤中微量放射性锶一90的促溶，以修
复被污染的土壤。
1 试验部分
1．1 微量放射性锶污染土样的预处理
将采自某场地的放射性锶微污染土样平铺在
搪瓷盘中或塑料布上晾于，去掉碎石和植物根基，
捣碎并全部通过2．O mm筛，混合均匀并碾碎后
在llO℃下烘干，采用铁栅筛、双板筛和螺旋筛进
行筛分。经测定。粒径大于O．25 mm的土样的放
射性活度远远低于《拟开放场址土壤中剩余放射
性可接受水平规定(HJ53—2000)》的相关规定，
为干净土样，粒径小于O．25 mm的土样为放射性
锶污染土壤。测定结果见表l。
表l 不同粒径土壤的锶一90放射性比活度Bq／kg
1．2 嗜酸氧化硫硫杆菌(Ac谢豇hio施cffflls
fJ『lioD工fd口厅s)H7I’-8菌株
嗜酸氧化硫硫杆菌HT一8菌株系实验室自酸
收稿日期：2009一09—25
基金项目：国家高新技术研究发展计划(863计划)资助项目(2006AA062351)。
作者简介：袁世斌(1973一)，男，四川华蓥人，博士，副研究员，主要研究方向为环境污染的微生物治理。
万方数据
· 204 · 湿法冶金2010年9月
性自然土壤环境自然分离得到。A．￡菌活化培养
基配方为：CaCl2·2H20 0．20 g，MgSo。·7HzO
O．50 g，KH2P()4 3．50 g，(NH4)2Fe(S04)2·
6H20 o．40 g，自来水加至1 000 mL，调pH至
3．5～4．O，在O．1 MPa蒸汽压力下灭菌30 min，
冷却。将研细过60目筛的硫粉10．0 g在无菌箱
(室)内均匀地摊在距紫外线灯30 cm处灭菌30
min，然后加入到已灭菌的上述溶液中。取A．￡
菌活化培养基150 mL于500 mI，锥形瓶中，吸取
20 mL A．f菌的活性菌液加入到活化培养基中，
然后置于28～32℃的恒温振荡器中振荡培养。
按同样方法逐渐减少接种量进行转移培养15 d，
经过反复转移培养并过滤，获得A．￡菌的活性菌
液(微生物牛物量为10～15 g／L)。
1．3 富含铁和硫的反应培养基
富含铁和硫的培养基的配方为：(NH。)。So。
2．50 g，KH2P042．50 g，MgS04·7H20 0．50 g，
CaCl2·2H20 0．25 g，FeS04·7H20 8．OO g，硫
粉4．50 g，黄铁矿粉2．20 g，加自来水至1 000
mL混合均匀。
1．4 微生物促溶处理
取锶一90微污染土样，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应
器内，然后按19．0 mL／100 g土样的比例将富含
铁和硫的反应培养基投入到微生物促溶反应器
内，于25～35℃下通气搅拌10～14 d(120
r／min)，不定期补水，保持溶液体积不变，然后取
样分析。
1．5 土壤中放射性锶一90活度及土壤养分分析
采用萃取色层法(GB 11222．1—1989)测定
土壤中的微量锶一90；土壤养分全氮、全磷和有机
质采用国家标准方法分析。
2 试验结果与讨论
2．1 温度对土壤中锶一90溶出的影响
微生物促溶试验在恒温振荡器中进行。保持
振荡器转速为200 r／min，温度控制在25～37℃
范围内。微生物促溶处理后的土壤经离心和过
滤，测定不同温度下土壤样品中锶一90的溶出率，
结果见表2。可以看出，在35士0．5℃条件下，放
射性污染土壤中锶一90的溶出率最高，与该菌的
最适温度范围基本一致。
表2 不同温度下土壤中锶一90的溶出率％
2．2 振荡转速对土壤中锶一90溶出的影响
保持溶出系统温度为35土o．5℃，振荡转速
控制在100～250 r／min范围内。促溶处理后的
土壤经离心和过滤后，测定不同转速下锶一90的
溶出率，结果见表3。可见，振荡转速在200
r／min时，锶一90的溶出率最大。
表3 不同转速条件下土壤中锶一90的溶出率％
2．3 溶液pH值的变化
控制溶出系统温度为35土0．5℃，转速为
200 r／min。微生物促溶不同时间后体系溶液pH
值的变化见表4。可见，体系溶液pH值随培养
时间的延长呈下降趋势，表明随培养的进行，体系
中产生了硫酸等酸性物质。
表4 促溶体系溶液pH值的变化
2．4 微生物促溶处理后土壤养分的变化
微生物促溶处理后的土样经离心和过滤后，
锶一90和养分全氮、全磷和有机质的变化见表5。
万方数据
第29卷第3期袁世斌，等：硫杆菌对污染土壤中锶一90溶出的影响·205·
可见，微生物促溶处理14后，土样中锶一90的最
终去除率为95．68％，土壤养分全氮、全磷和有机
质的损失率分别为8．14％、14．15％和10．84％，
土壤肥力基本保持不变。
表5 微生物促溶处理前后土壤中锶一90和养分的变化
时刚。2导／)似裂∥似鬈n7似有嚣励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
参考文献：
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Influence of Acfdff庇fD易口cfZZ“s f庇fDDxfdn厅s H11-8 on Solubilization of
Radionuclide Strontium·90 in Contaminated Soil
YUAN Shi-binl，ZHOU Tin91
2
(1．吼鲫gd“J刎￡“招o，B砒gy，饶i棚P A∞d跏y D厂Sci伽船，吼P咒gd“，Si砌纰，z 610041，吼i蚴
2．Gr口d“nfP L7矗i可已rsi￡y D厂(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■叠0／小三‘q’仝点—h}言迮，}^，=q，te／；吨／宁、!‘qp}e，；吨／}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的煤油溶液萃取锰(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)单级萃取锰(Ⅱ)的硫酸
盐。Cyanex 302浓度为O．025，0．05，0．07和O．1 mol／L时，pH50值分别为5．75，5．35，5．20，和4．15。
根据斜率分析法确定萃取机制和金属萃合物的化学计量式，用分布数据计算萃取平衡常数。根据斜率
分析结果，有机相中萃合物的组成为MnR。(RH)。。温度参数研究表明：萃取过程放热，△H<
o，表明Mn(Ⅱ)和Cyanex 302络舍强烈。
[张子悦译自《Hydrometa儿urgy》2010，103(1／4)：118—123]
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