贵州某废弃煤矿酸性废水处理系统中细菌群落结构及功能分析

王 能， 张瑞雪,2*， 吴 攀,2， 张世鸿， 张亚辉

1.贵州大学资源与环境工程学院， 贵州 贵阳 550025 2.喀斯特地质资源与环境教育部重点实验室， 贵州 贵阳 550025

煤炭资源开采产生的大量煤矸石和围岩等暴露在空气和水中，经过复杂的化学与生物氧化过程，极易形成低pH、高硫酸盐以及Fe、Mn等重金属的酸性矿山废水[1]. 酸性矿山废水任意排放会对周围环境和生态系统造成长期损害，其含有的有害金属离子可在动植物体内富集，进而通过食物链威胁人体健康[2-3].

酸性矿山废水是一个全球性环境污染问题[4]. 贵州煤炭资源丰富，且煤中含硫较高，酸性煤矿排水对区域水环境的污染问题日益突出[5-6]. 笔者所在课题组根据贵州废弃煤矿分布特征和废水排放特点，因地制宜地开发了系列以碳酸盐岩为主要反应介质被动处理煤矿酸性废水的技术方法，并在多地开展工程示范及应用，且处理效果显著[7-8]. 碳酸盐岩作为煤矿酸性废水治理的反应介质，不仅对废水中pH提升及Fe去除有很好效果[9]，同时反应体系中形成的铁氧化物沉积物对废水中其他金属离子有很好的吸附共沉淀作用[10]. 当前对碳酸盐岩作为反应介质处理酸性煤矿废水主要关注于反应过程中的物理化学作用[8-12]，而在酸性矿山废水环境(水、沉积物和生物膜等[13])中还存在丰富的嗜酸性铁、硫氧化以及异养的细菌和古菌[14]，此类微生物存在会对沉积物-水界面的各种污染物去除和迁移转化等发挥重要作用[15]. 如……