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十红滩砂岩型铀矿中参与碳氮循环的部分可培养本源微生物类群研究

李琳  
【摘要】:自然界中,微生物与环境相互影响,对地球化学环境中的物质元素循环、迁移、富集和沉积成矿产生重要影响。铀是一种重要的核战略资源,砂岩型铀矿是当前技术下开采成本较低的一种铀矿床类型。 目的:本文通过对新疆十红滩铀矿床中与碳、氮元素地球化学循环相关的部分可培养本源微生物的初步研究,探讨铀矿床不同矿带中的微生物种群分布规律,寻找优势菌种。以期为进一步寻找具有较强成矿能力的菌株,为铀的成矿理论研究,提供生物学支持。 方法:采用常规的微生物学分离鉴定方法,结合分子微生物学手段(PCR-DGGE)对采自不同地球化学矿带铀矿石中可培养的部分腐生菌以及硝酸盐氧化、还原菌进行分析研究。 结果:在铀矿这种极端地质环境中存在着腐生细菌、放线菌、霉菌、反硝化细菌、硝化细菌、亚硝化细菌等不同种类的本源微生物,并呈现出一定的规律性:微生物的生存繁衍与环境有着紧密联系,在本实验研究的铀矿样中,从氧化带—还原带,所赋存的相关可培养本源细菌种类和数量都逐渐降低,表现出了一定的地球化学分带特征。在与碳素循环相关的腐生微生物中,细菌是优势菌群,放线菌、霉菌仅存在于个别矿样。细菌中的假单胞菌属、芽孢菌属占优势。在与氮素循环相关的微生物中,反硝化细菌分布较为广泛,而硝化细菌与亚硝化细菌仅在氧化带和过渡带中存在,表现出了显著的地球化学分带性。铀含量、有机碳含量、溶氧量是影响微生物分布的主要因素。 通过分子手段鉴定的富集培养的细菌种类,主要有Pseudomonas stutzeri strain BN15、Pseudomonas xanthomarina strain KMM1447、Pseudomonas seudoalcaligenes strain GR1、Uncultured bacterium isolate DGGE gel band Yugang-4和Shigella flexneri strain ATCC29903。初步得到十红滩砂岩型铀矿中细菌的优势类群为假单胞菌属。 结论:铀矿床不同矿带中存在着活体本源微生物,其生态多样性是微生物发挥成矿作用的基础,微生物对矿床中各种矿质元素的循环具有一定的促进作用,对铀矿床的形成具有十分重要的意义。


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