1、1 中文 3000 字 ,1800 单词， 9600 英文字符 出处： Nikolov L, Karamanev D, Mamatarkova V, et al. Properties of the biofilm of Thiobacillus ferrooxidans, formed in rotating biological contactorJ. Biochemical Engineering Journal, 2002, 12(1):43-48. 在旋转生物接触器中形成的氧化亚铁硫杆菌生物膜的性质 L. Nikolova, D. Karamanevb, V. Mamatarkova
2、a, D. Mehochev a, D. Dimitrov a （ a. 索菲亚大学生物系， 8 Dr 灿可夫大道， 1421 Soa, Bulgaria b. 安大略大学化学工程与生物工程系，伦敦，安大略，加拿大， N6G 5B9） 2001 年三月八日收到； 2002 年二月二十七日修订后 接受 摘要 :本文在稳态条件下对在旋转生物接触器表面上形成的氧化亚铁硫杆菌生物膜的理化性质进行了研究。主要的独立变量是生物反应器中培养基（铁）的浓度 。研究表明，生物膜的厚度越大，生物膜的密度就越小，当 输入的亚铁浓度为 1和 2.1 克 /升之间 时，在生物膜中孔的比表面积最大。在培养基 浓度 在 0
3、.49 和14.21 克 /升之间 时，生物膜的体积几乎是相同的，对应的氧化率为 0.35 8.6 g/m2 .h。 关键词 ： 生物膜；生物反应器；动力学参数；氧化亚铁硫杆菌；铁氧化 1.前言 细菌氧化亚铁硫杆菌（最近更名为氧化亚铁硫杆菌）在固体表面形成生物膜载体的能力 被认为 是 高性能的生物反应器的开发 来处理 金属浸出技术 、 净化气体含硫化合物和酸性矿山废水 的需要。 【 1】 生物膜本身一直是 众多研究的课题，包括化学、生物组成部分 【 2， 3】 和与固相载体的相互作用 【 4】 。但是，这里缺少一个关于生 物膜密度，水含量和孔隙度 特性的理化数据。这些数据可能对生物反应器设计以
4、及数学模型的建立很有帮助 【 5】 。 这项工作的主要目的是揭示氧化亚铁硫杆菌生物膜的主要理化性质和亚铁氧化率，培养基中 Fe2+和产物中 Fe +浓度的一个函数关系。 材料和方法 2.1.生物反应器 一种实验室型的旋转生物接触器已经被使用。这种装置在以前就被描述过【】 。它由相同的六个 2.3L 工作容积部分安装在同一个轴上组成。这样 保证了有2 一个相同的转速。 每个部分包含七个塑料（ PVC）盘，直径 0.2m，安装在水平旋转 的 不锈钢轴 上 。所有实验均在 26 转的转速 下 进行。从铁的氧化效率的角度 上认为这个速度是最优的。 【】 各部分独立操作作为一个单独的生物反应器（ 见 表
5、1）。输入的亚铁浓度（表 1）被选为封面的红细胞的应用范围。 接种后，初始的生物膜的形成 是 在第一个 20 天 内反复进行的。 初始底物浓度，如表 1 所示 。在第二步中，生物反应器被切换到液体停留时间为 400min 的连续操作。（对应的稀释率为 0.15h-1。在批处理操作期间，输入的亚铁浓度与起始的浓度 相同。在恒温槽中液体的温度保持恒定在 18.5 ； 环境空气温度为202 。 进料的 pH 值保持在 2。 生物反应器中液体的 pH 要测量但不控制它的变化。通过测量发现所有的反应器内液体的 pH 值在 2.05 和 2.25 之间 。所有的结果报告在接种后的第三十五天和第三十八天期间
6、获得，这时铁的氧化速率处于稳态条件。 生物膜样品取自 生物膜的 不同径向位置 。 表 1 在稳态条件下输入（初始 ） 和输出底物的浓度 2.2.菌株和介质 所有的部分都已经同 100ml 从保加利亚中部一个铜矿矿山排水水域收集的含 108 细胞 /毫升的 T.氧化亚铁硫杆菌菌株 G-15（索菲亚大学生物系收集）接种。该菌株在西尔弗曼和伦德格伦的 9K 培养基 【 8】 上培养 。 所有使用的化学品都被分析等级（ 默克公司，德国 ）。 2.3. 生物膜特性 在整个实验过程中 目 测 观察 生物膜的 颜色。 通过在 110下干的生物膜和湿的生物膜重量的不同测量生物膜的含水量。用千分尺测量生物膜的厚度。从生物反应器 # 输入（起始）亚铁浓度（ g/L） 输出亚铁浓度（ g/L） 铁氧化率 (g/L.h) 1 0.49 0.04 0.0675 2 1.01 0.10 0.136 3 2.13 0.32 0.271 4 3.95 0.33 0.543 5 9.06 1.91 1.07 6 14.21 3.
