氧化亚铁硫杆菌(A.ferrooxidans)介导的生物矿化方法可促使酸性矿山废水(Acid Mine Drainage,AMD)中Fe离子向次生铁矿物转变.采用固定化的方式来提高A.ferrooxidans密度有助于强化Fe2+的生物矿化能力.选取流化床19孔填料、弹性填料、悬浮球填料作为挂膜对象,通过多批次的连续培养来考察3种填料的A.ferrooxidans挂膜能力及稳定挂膜所需周期,继而比较3种挂膜填料对模拟AMD中Fe2+的生物矿化能力,并估算A.ferrooxidans有效生物量.结果表明,3种填料(5.00g)的A.ferrooxidans挂膜能力依次为弹性填料(1.76 g)＞流化床19孔填料(0.90 g)＞悬浮球填料(0.78 g)(干重),且挂膜启动至稳定状态至少需要4批次.X射线衍射分析(X-ray diffraction,XRD)表明,3种填料表面含矿生物膜均为施氏矿物和黄钾铁矾的混合物.以游离态A.ferrooxidans的Fe2+氧化速率作为参比,估算出流化床19孔填料、弹性填料、悬浮球填料生物膜中A.ferrooxidans有效生物量依次为1.67×108、8.52×108、1.92×108cells·g-1(干基).研究还发现,等同Fe2+生物氧化速率下,A.ferrooxidans挂膜填料比游离态A.ferrooxidans具有更强的AMD矿化驱动能力.

酸性矿山废水;氧化亚铁硫杆菌;填料;生物膜;次生铁矿物

王鹤茹;杨琳琳;王蕊;杨俊;曹艳晓;宋永伟

中南财经政法大学安全与环境实验中心,武汉430073;中南财经政法大学环境科学与工程系,武汉430073;中南财经政法大学环境管理与政策研究所,武汉430073

环境科学学报

[1]王鹤茹;杨琳琳;王蕊;杨俊;曹艳晓;宋永伟-.3种填料A.ferrooxidans挂膜效果及对模拟酸性矿山废水中Fe2+生物矿化能力比较)[J].环境科学学报,2022(05):160-168

次生铁矿物,弹性填料,108cells

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