【摘 要】
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硫酸盐还原菌(SRB)处理酸性矿山废水(AMD)具有成本低、适用性强、环境友好等诸多优点.但是AMD 中溶解有机碳(DOC)含量低,无法维持充分有效的微生物活动,因此有机底物的选择在SRB 生物反应系统中显得尤为重要.本研究选取4 种复杂有机物(虾壳、甘蔗渣、秸秆堆肥、蟹壳)和1 种简单有机物(丙酸钠)作为碳源,比较研究碳源种类对SRB 系统处理AMD性能的影响.结果 表明,5 个SRB 系统的p
【机 构】
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西安理工大学市政与环境工程系,西安,陕西 710048,中国 西安理工大学市政与环境工程系,西安,
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硫酸盐还原菌(SRB)处理酸性矿山废水(AMD)具有成本低、适用性强、环境友好等诸多优点.但是AMD 中溶解有机碳(DOC)含量低,无法维持充分有效的微生物活动,因此有机底物的选择在SRB 生物反应系统中显得尤为重要.本研究选取4 种复杂有机物(虾壳、甘蔗渣、秸秆堆肥、蟹壳)和1 种简单有机物(丙酸钠)作为碳源,比较研究碳源种类对SRB 系统处理AMD性能的影响.结果 表明,5 个SRB 系统的pH 值均有提升,其中蟹壳系统的pH 值显著提升(p<0.05),在第8d 达到7.5.虾壳、蟹壳和丙酸钠系统的碱度生成量显著高于其它碳源(p<0.05),最高达到947、1217 和309 mg/L,甘蔗渣和秸秆堆肥系统则需要额外碱度.虾壳和蟹壳系统中的硫酸盐(SO42-)还原性能明显高于其它系统(p<0.05),第30d 的SO42-去除率分别为86.0％和95.6％,平均去除速率分别为35.6 和44.6 mg·L-1·d-1.丙酸钠作为易降解有机碳源在前4 d 被SRB 迅速利用.虾壳和蟹壳系统的DOC 浓度较高,最大值分别为552 和539 mg/L.甘蔗渣和秸秆堆肥系统的DOC 浓度分别低于80 和20 mg/L,表明其生物利用度较低,需额外底物以保障SRB 活性.5 个SRB 系统均可不同程度去除重金属,其中Al(>99％)和Fe(95.1％～98.5％)的去除率差异不明显.蟹壳系统对Mn 的去除率最高,达到96.0％.测序结果表明,系统初始样品中SRB 的相对丰度较低,后期则均有升高,其中蟹壳、虾壳和丙酸钠系统的SRB 相对丰度较高,分别为13.8％、4.4％和5.4％.本研究结果表明,适宜的碳源(如有机废弃物蟹壳)可以创造和维持有效的生长环境,确保SRB 等功能微生物菌群的活跃生长和新陈代谢,从而提高系统的AMD 处理性能.
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