嗜酸性氧化亚铁硫杆菌对高砷尾矿生物氧化行为影响的研究
含砷尾矿在生物氧化作用下会产生大量含砷(As)酸性矿山废水,从而对周围生态环境造成严重危害,亟需系统性明晰含砷尾矿生物氧化过程中As的迁移转化规律.探究含砷尾矿生物氧化行为的影响因素有利于揭示As的迁移转化规律.以高砷尾矿(As含量>20%)为研究对象,考察了不同初始pH条件(1.2~2.8)和固体浓度(2.0~10.0g·L-1)对嗜酸性氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)生物氧化行为的影响.结果表明:As的生物氧化受初始pH值和固体浓度的显著影响.As的生物氧化效率随着初始pH或固体浓度的升高呈先升高后下降的趋势;在初始pH值2.0时,观察到As的浸出率(高达92.94%)比其他初始pH条件高.在固体浓度8.0 g·L-1时具有最优的As浸出率(高达93.24%).在所有初始pH和固体浓度条件下可以发现生物浸出前期As的浸出效率快速上升,而生物氧化中期维持相对稳定并在生物氧化后期出现下降趋势,这与微生物活性变化和黄钾铁矾的形成有关.XRD和SEM分析结果显示在生物氧化过程中微生物氧化释放的Fe离子会逐渐形成黄钾铁矾沉淀,并覆盖矿物表面并形成钝化层,从而影响高砷尾矿中As的进一步浸出.本研究结果对明晰高砷尾矿生物氧化行为的影响因素和降低含砷尾矿的环境风险具有一定的理论指导意义.
生物氧化、砷黄铁矿、高砷尾矿、嗜酸性氧化亚铁硫杆菌、黄钾铁矾
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X705;X172(一般性问题)
广东省基础与应用基础研究基金联合基金青年基金项目;广东省普通高校特色创新类项目;广东省自然科学基金项目
2023-10-07(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)
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