硫酸盐还原菌与铁还原菌联合释放含砷水铁矿中砷及渗透性研究

作     者：张世英 刘莹 刘琴 骆大勇 刘璟 ZHANG Shi-ying;LIU Ying;LIU Qin;LUO Da-yong;LIU Jing

作者机构：西南大学资源环境学院重庆400715 重庆工程职业技术学院资源与安全学院重庆402260 

出 版 物：《岩石矿物学杂志》 (Acta Petrologica et Mineralogica)

年 卷 期：2024年第43卷第4期

页      面：982-993页

核心收录：

学科分类：0709[理学-地质学] 070901[理学-矿物学、岩石学、矿床学] 07[理学] 

基　　金：重庆市自然科学基金(CSTB2022NSCQ-MSX1382) 

主　　题：硫酸盐还原菌 嗜酸铁还原菌 含砷水铁矿 砷释放 渗透性 

摘      要：水铁矿是土壤中常见的铁氧化物矿物,也是主要的载砷矿物。从水铁矿中释放砷,是缓解土壤砷污染的一种途径。本文拟通过硫酸盐还原菌(SRB)和嗜酸铁还原菌(JF-5)生物还原含砷水铁矿(As-Fh),促进其砷释放,以达到土壤修复目的。为此,利用采集自湖南石门矿区的典型含砷水铁矿,进行两种微生物摇瓶实验和生物注入水铁矿柱实验,探究水铁矿释放砷浓度及形态、生物溶解过程中悬浮颗粒物变化以及体系渗透性问题。研究结果表明:①在两个循环周期下,从释放的砷总量可看出,JF-5+SRB操作JF-5+JF-5操作SRB+JF-5操作SRB+SRB操作,对应这些操作每克水铁矿能够分别释放16.4、16.2、7.3和3.3 mg的砷;②水化学分析也表明同等操作下SRB能够提供比JF-5更强的还原性;③生物柱实验表明,相比于SRB来说,JF-5的注入能够产生平均浓度1419 mg/L的铁系悬浮颗粒物,是SRB的7.25倍;同时两种生物操作过程下,SRB柱体系渗透性(平均水压差为0.51 psi)显著优于JF-5(平均水压差为2.22 psi),高悬浮颗粒的分散是引起渗透性变化的主因。上述结果证明连续注入SRB于水铁矿体系,是一种有效的降低土壤中砷浓度的技术。