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应用基础与工程科学学报 2020年第5期28卷 1224-1234页

作者：苏建曹斐姝宋海农欧孝夺李小明广西博世科环保科技股份有限公司广西南宁530004 广西大学土木建筑工程学院广西南宁530004 湖南大学环境科学与工程学院湖南长沙410082

目前微生物处理技术多采用外掺菌种的方式,尾矿库处理后将作为复垦用地,掺入外源菌种有可能对其生态环境造成物种入侵.为探究自然筛选分离培养原位菌株生长特性及固化效果,从铝土尾矿库中定向分离出一株产脲酶菌,并获得其生长曲线、适... 详细信息

目前微生物处理技术多采用外掺菌种的方式,尾矿库处理后将作为复垦用地,掺入外源菌种有可能对其生态环境造成物种入侵.为探究自然筛选分离培养原位菌株生长特性及固化效果,从铝土尾矿库中定向分离出一株产脲酶菌,并获得其生长曲线、适宜温度、酸碱适应性、外加钙源及浓度等生长特性.之后分别对铝土尾粉砂及尾黏土掺入不同剂量该菌株菌液及相应反应胶凝液固化80h.试验表明,随菌液掺入量的增加,铝土尾矿土体压缩性逐步降低.当分别对1500g尾粉砂及尾黏土掺入80mL菌液及胶凝液后,其压缩系数av1-2较不掺入时分别降低了0.17MPa-1和0.10MPa-1,土体孔隙对微生物作用效果有较大影响;从微观结构上看,掺入产脲酶菌及胶凝液后尾粉砂及尾黏土试样孔隙面积分别减少了11.7%及6.2%,作用产物碳酸钙在尾粉砂中以填充颗粒孔隙为主,使孔隙等效粒径逐渐降低;对于碎屑状尾黏土,则以黏结作用为主,细小裂隙逐渐消失.

关键词：铝土尾矿尾矿固化原位微生物产脲酶菌生物诱导矿化碳酸盐沉积生物胶结

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原位微生物技术在亮马河水质提升中的应用

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环境工程 2020年第8期38卷 101-104页

作者：皮晓宇刘凯王擎宇刘佳节邢渊钟路华陈慧北京朝阳区水务局北京100026 浙江阿凡柯达环保科技有限公司浙江宁波315400 宁波大学科学技术学院浙江宁波315212

原位微生物技术通过激活水体中的土著微生物快速降解有机物,其在亮马河应用的结果显示,下游COD和TP较上游出现明显下降,因NH 3-N本底较低,变化趋势不明显。该技术运行60 d后,监测数据显示下游水生生物种类明显增加。从底栖动物种类数的... 详细信息

原位微生物技术通过激活水体中的土著微生物快速降解有机物,其在亮马河应用的结果显示,下游COD和TP较上游出现明显下降,因NH 3-N本底较低,变化趋势不明显。该技术运行60 d后,监测数据显示下游水生生物种类明显增加。从底栖动物种类数的分布情况看,下游点位底栖动物种类数明显多于上游点位,并且下游出现了中-高需氧型种类,与上游相比,下游调查河段的底质已能够适合多种底栖动物的生存和繁衍,底质生境较上游有较明显改善。原位微生物技术在提升水质的同时改善了底泥,并有利于水体多样性的恢复,一定程度上提升了水体的自净能力。

关键词：原位微生物浮游动物浮游植物,底栖生物

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微生物介导辉锑矿风化过程中锑的地球化学行为研究

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作者：邵俐广州大学

学位级别：硕士

我国锑（Antimony,Sb）资源丰富,储量和产量均居世界首位。锑矿开采活动对周边环境造成了诸多不利的影响。辉锑矿是自然界中锑的主要赋存矿物,其风化作用是锑进入环境循环的关键途径之一。辉锑矿风化过程受到生物与非生物因素的共同调... 详细信息

我国锑（Antimony,Sb）资源丰富,储量和产量均居世界首位。锑矿开采活动对周边环境造成了诸多不利的影响。辉锑矿是自然界中锑的主要赋存矿物,其风化作用是锑进入环境循环的关键途径之一。辉锑矿风化过程受到生物与非生物因素的共同调控。然而,目前关于微生物介导辉锑矿风化的作用机制及其对锑地球化学行为影响的研究尚显不足。本研究选取辉锑矿为研究对象,开展微生物风化辉锑矿的实验,旨在深入揭示微生物参与下辉锑矿风化机制及微生物在锑地球化学循环中的作用。本论文的主要研究结果如下:（1）微生物影响辉锑矿风化过程。微生物改变了辉锑矿风化的理化环境,例如,微生物风化组溶液中p H和Eh值比非生物风化组低。此外,微生物风化组与非生物风化组间溶液中低分子量有机酸（如琥珀酸、丙酸、富马酸、丙二酸、苹果酸和乙酸）的分布特征存在显著差异。本实验还在微生物风化组中检测到铁载体的存在,这是非生物风化组所不具备的。这些环境因子的差异造成了辉锑矿风化过程Sb释放模式的差异,微生物风化组辉锑矿中Sb的释放呈现初期快速释放而后期趋于稳定的态势,而非生物处理组Sb释放则经历了先小幅上升、后短暂下降、再急剧上升的波动过程。本研究通过单因素风化实验,进一步明确了上述环境因子对辉锑矿中Sb释放的影响:（1）各种低分子量有机酸中,苹果酸对Sb的释放效果最佳;（2）铁载体含量越高,辉锑矿中Sb的释放越多。（2）辉锑矿风化过程影响微生物群落的组装和结构。对比无矿物对照组,微生物风化组的微生物群落不仅在多样性、优势菌种构成上存在显著差异,其群落组装过程、共生网络的复杂度与稳定性等方面亦显示出独特的特性。具体而言,无矿物对照组的微生物多样性和物种组成呈现出较生物风化组更为显著的波动性。进一步研究表明,相较于无矿对照组,微生物风化组微生物群落的组装以确定性过程为主导,且形成了更加复杂和稳定的网络结构。值得注意的是,两个处理组间的核心微生物组成也具有显著差异。其中无矿对照组的核心微生物（keys tone taxa）是ASV249（Pseudomonadaceae）和ASV13（Pseudomonadaceae）;微生物风化组前期的核心微生物分别为ASV54（Enterobacteriales）、ASV213（Enteroba cteriales）、ASV17（Pseudomonadaceae）、ASV407（Pseudomonadaceae）、ASV9（Bu rkholderiales）和ASV266（Enterobacteriales）,后期鉴定出3个Keystone,分别为ASV70（Pseudomonadales）、ASV33（Enterobacteriales）以及ASV162（Unassigned）,这些微生物被证实具有氧化Sb（III）的能力。（3）微生物介导Sb、Fe形态转化。非生物风化组初始液相中Sb（III）浓度为20.66 mg/L,在10天内被完全转化为Sb（V）,至第30天,Sb（V）浓度达到峰值,平均值为83.34 mg/L,呈现出有序且高效的氧化进程。相比之下,微生物风化组中Sb（III）在第3天浓度最高,均值为18.11 mg/L,至第30天降至平均值15.32mg/L,暗示微生物活动对Sb氧化速率及路径产生了复杂调控。溶液中Fe的价态在两组之间也具有显著的差异,非生物处理组中从第5天起溶液中Fe主要以Fe（II）形式存在,至风化末期Fe（III）几乎完全转化为Fe（II）。微生物处理组中Fe的转化趋势与非生物处理组相似,但风化晚期溶液中Fe（II）浓度低于非生物处理组。这些结果表明,两个处理组Fe和Sb之间的电子交换过程可能是介导其形态转化的主要因子。进一步结合矿物相表征的结果发现,结合XRD和XPS的结果,我们观察到微生物风化组矿物残渣中次生矿物Ba（Sb2O6）的生成。这一现象表明,在微生物处理条件下,液相中Sb（III）氧化生成的Sb（V）能够以Ba（Sb2O6）的形式沉淀下来,揭示了微生物在Sb地球化学循环中的潜在调控作用。本研究结果为锑矿山环境中锑的地球化学行为的研究提供了新的认识,也为未来在矿山环境中锑的生态修复提供理论支撑。

关键词：辉锑矿锑的溶解和氧化原位微生物微生物组装

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