硫酸盐还原菌在酸性矿山废水处理中的应用

苗雅慧，祁诗月，陈吉，王佳，田炳阳，辛宝平

(北京理工大学 材料学院，北京 100081)

随着工业的发展，人类在进行采矿、有色金属冶炼等生产过程中产生了低pH、富含高浓度重金属和硫酸盐的酸性矿山废水(AMD)。据统计，每年我国矿山废水的排放量占全国工业废水排放总量的10%，但这其中只有不到5%得到了处理[1]。该酸性矿山废水进入自然环境后，会破坏自然界的硫循环平衡，对生态环境造成严重破坏。在目前对于酸性矿山废水的处理方法中，物理方法耗能大，操作条件苛刻；化学方法易产生二次污染物；而生物处理法中以硫酸盐还原菌(SRB)为代表的微生物法，可以经济高效、环境友好、绿色安全地处理酸性矿山废水，得到了广泛的研究与应用。

1 酸性矿山废水的产生及危害

酸性矿山废水主要来自于矿山的开采过程，目前已经成为环境污染的主要源头[2]。在矿山生产过程中排放了大量的含硫废石和尾矿，一旦暴露在湿气和空气中，硫化的矿物就会自发氧化。随着反应的发生，水的pH逐渐降低，导致了更多矿山废物中金属的溶解与迁移[3]。该过程取决于废石的暴露时间、微生物过程和暴露于大气中的氧气等变量[4]，其限制步骤是Fe2+的氧化，但浸出细菌的存在会通过铁离子和硫化合物的氧化来加速金属硫化物的溶解[5]。

AMD的pH通常在4.5～5.5之间，有的甚至更低[1]。酸性的废水会逐渐腐蚀所流经的管道、水泵等设备，使更多的重金属离子溶解于废水之中；当AMD排入水体后会导致水体中有机物含量增加，使得好氧微生物代谢增强造成水体缺氧，危及水生生物。……