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浸矿和脱硫

19世纪40年代，人们从矿山流出的酸矿水中发现有微生物存在，并且发现它们能将矿中的金属浸出，最后分离出这种微生物，人们才逐步明白了，在用这种方法炼铜时默默无闻的微生物担任着重要的角色。古老的方法又获新生，用微生物浸矿来提炼金属成为现代人十分关心的研究课题。

我国细菌浸铜的研究与实验近十余年来取得了重大进展。湖南省应用细菌浸渍由柏坊铜铀伴生矿回收铜和铀已告成功，并用于生产。湖北省大悟县芳贩铜矿进行了堆积浸出的生产实验，亦有成效。

微生物浸矿所用微生物主要是氧化亚铁硫杆菌。它的主要生理特征是，在酸性溶液中，将亚铁氧化成高铁，或把亚硫酸、低价硫化物氧化成硫酸，所生成的酸性硫酸高铁是金属硫化物的氧化剂，使矿石中的金属转变为硫酸盐而释放出来。

浸矿时，先将矿石收集起来堆成几十万吨的大堆，可高达100多米，用泵把细菌浸出剂、硫酸铁和硫酸喷淋到矿石表面。随着浸出剂的逐步渗透，矿石堆就发生了化学反应，生成蓝色的硫酸铜溶液流到较低的池中。然后再投入铁屑把铜从溶液里置换出来。这种方法叫做堆积浸出法。还有一种池浸法，它是把矿石放在池子中部的筛板上，浸出剂从上部喷淋流人下部池中，反复循环。这种方法可以提高浸出速度，提取率较高。也可以把浸出剂直接由矿床的上部注入进行浸溶，这种办法更加经济，不需要开采矿石，特别是对于尾矿、贫矿更适合。如果将矿石粉和浸出剂放在同一容器内，使用空气翻动或机械搅拌，具有提取速度快、产量高的优点。

利用微生物不仅可以浸矿，还可以用来脱硫。

煤中含硫，直接燃烧时，含硫气体放入空气中，造成环境污染。化学脱硫方法耗能大，物理脱硫方法较化学法省钱，但煤粉有损失，利用微生物脱硫则很有潜力。脱硫过程是这样的，先将煤碾碎，用稀酸进行预处理后，将煤粒与水混合。在反应器中，加以含有适当营养物的培养基（主要是硫酸铵和磷酸氢二钾），并接种适当培养的菌种，通入空气和二氧化碳（烟道气），温度控制在28℃～32℃（对氧化亚铁硫杆菌）。反应结束，将煤与培养液分开，从培养液中回收硫。

利用微生物浸矿冶炼金属所以受到人们的重视，是因为它不需要大量复杂的设备，方法简便，成本低，特别适于开采小矿、贫矿、废弃的老矿。但是，在目前生产中还存在着不少问题，如生产周期长、对矿石有选择性，碱性矿石就更难见效、提取率不稳定等。培养细菌需要控制一定的温度和湿度，使冬季和寒带地区不能进行生产。人们正在设法攻克这些难关，使细菌在矿产资源开发中发挥更大的作用。

同时，人们还正在研究用微生物来提取另外一些稀有金属如镁、钼、锌、钛、钴、银等。尽管这些研究的成果应用到生产中还需要一段时间，但已不是不可捉摸的事了。微生物将成为冶金战线上一支不可低估的生力军。

指示菌和测示菌

植物是人类不可缺少、不能分离的伙伴，而且它们还有一些奇妙的功能，比如说植物的监测作用。有些植物对大气污染的反应要远比人敏感得多。例如，在二氧化硫浓度达到1×10＋{-4}％～5×1014％时，人才能闻到气味，10×10＋{-4}％～20×10＋{-4}％时，人才会咳嗽、流泪，而某些敏感植物处在O．3×10＋{-4}％浓度下几小时，就会出现受害症状。有些有毒气体毒性很大（如有机氟），但无色无臭，川门不易发现，而某些植物却能及时作出反应。因此，利用某些对有毒气体特别敏感的植物（称为指示植物或监测植物）来监测有毒气体的浓度，指示环境污染程度，是一种既可靠又经济的方法。如利用紫花苜蓿、菠菜、胡萝卜、地衣监测二氧化硫，唐菖蒲、郁金香、杏、葡萄、大蒜监测氟化氢，矮牵牛、烟草、美洲五针松监测光化学烟雾，棉花监测乙烯，女贞监测汞，都是行之有效的好方法。

美丽可爱的植物具有如此奇妙的功能，那么微生物呢?

二氧化硫是一种有毒的气体，它能引起人的哮喘病、肺水肿，当浓度高时人会窒息而死。一些工厂排出的废烟中常含有它，它是造成空气污染的主要物质，在美国、英国、日本发生的几次严重的大气污染事件无不与二氧化硫有关。准确报告空气中的二氧化硫的浓度是一件很重要的工作。真菌和藻类的共生体地衣对少量的二氧化硫十分敏感，通过人工培养地衣的生长情况，就能很方便地判断空气污染的情况。利用海洋中的发光细菌也能探测大气中的毒气存在。判断水的污染程度对工农业生产和日常生活都是非常必要的。有一种两端都长有鞭毛的纡回螺菌，它在污水中便失去了运动性，培养它们来检验污水是很灵敏的。噬细菌、蛭弧菌、乳节水霉都能作为污水的示菌。有种短柄毒霉对有毒的砷化合物高度敏感，物料中含百分之几的三氧化二砷它也能够测出来。

石油是重要的燃料，在国民经济中起着极其重要的作用。石油都埋在地下很深的地方，为了开采它，人们还得先进行勘探，看它藏在哪块地的下边。勘探时需要打井钻眼，把地下的土样拿来化验。这都需要大量的人力和物力。随着人们对微生物的了解，利用很简单的培养微生物的方法也能找出石油的藏身之地。原来油田虽然在地下，但油层中有许多烃类物质由于扩散作用能渗透到地壳表面，这就露出了油田的蛛丝马迹。这些烃类是一些微生物的好食品，烃类越多它们繁殖越快。这时只要从地面找出这些微生物，经过人工培养并测定它们的数量就可以得知这块地下有无油田。1957年国际上用微生物法勘探了16个地区，就有10个地区有油田矿藏。