细菌EPS中的多糖和蛋白质含有大量的有机活性功能团,它们可与铁结合,通过氧化或沉淀作用来稳定、沉积铁从而形成铁矿物;EPS在矿物的成核、生长以及结构组装等方面起着关键作用。A.ferrooxidan 细菌的相关介质如培养液和EPS溶液中形成的铁矿物主要为含SO42-的施威特曼石和黄铁矾,它们的形成和相转化不仅与细菌细胞及其分泌物有关,也受周围环境如pH、阴离子Cl-/SO42-、阳离子K+/Na+/NH4+和As(Ⅴ)/P(Ⅴ)污染物的影响。故本论文主要就上述影响因素,利用各种表征分析方法,对细菌培养介质和EPS溶液中铁矿物的形成和污染离子的去除展开了相关研究,主要结果如下:铁盐和SO42-的加入可促进了黄钾铁矾的形成和产物颗粒的聚集,而Cl-的加入可减缓产物颗粒聚集。不同Cl-/SO42-摩尔比条件下,加入钠和铵盐的EPS反应溶液中形成的主要沉淀产物为黄铁矾,其产物形貌存在差异。初始pH1.2-2.3、2.5和2.8时,EPS溶液中形成的铁矿物分别为黄钾铁矾和施威特曼石、黄钾铁矾和针铁矿、针铁矿(球状颗粒)。含As(Ⅴ)的EPS反应溶液中形成铁矿物有黄钾铁矾和施威特曼石,高浓度As(Ⅴ)会阻碍初始矿物相施威特曼石向黄钾铁矾的转化;EPS反应溶液中As(Ⅴ)的去除与形成铁矿物相和产物颗粒形貌相关,As(Ⅴ)去除率为42-22%。含适宜浓度As(Ⅴ)的细菌介质中,Fe2+初始形成Fe(OH)2铁沉淀,然后Fe2+由被生物氧化成Fe3+,Fe3+可形成含黄钾铁矾(分散石块状)和六线水铁矿(小球颗粒)的混合物;含高浓度As(Ⅴ)的介质中Fe2+的生物氧化被抑制,铁沉淀主要为六线水铁矿;As(Ⅴ)有利于细菌培养介质中水铁矿形成。As(Ⅴ)的含氧根离子易与黄钾铁矾结构内的S042-离子发生置换而被去除,As(Ⅴ)去除率为45-57%。含P(Ⅴ)的EPS反应溶液中的Fe3+形成黄钾铁矾(菱形块状或半月形块状),P(Ⅴ)去除率为27-12%。含适宜浓度P(Ⅴ)的细菌培养介质中,Fe2+初始形成Fe(OH)2铁沉淀,而后Fe2+被生物氧化成Fe3+,Fe3+形成含黄铁矾和/或磷酸铁的铁沉淀物;P(Ⅴ)浓度过高会抑制Fe2+的生物氧化。P(Ⅴ)可阻碍黄钾铁矾形成,而促进磷酸铁形成,P(Ⅴ)去除率为72-33%。上述研究结果对去除酸性矿山废水中可溶性Fe、S042-及有效调控次生矿物的形成具有潜在意义,有利于揭示铁矿物对有毒元素吸持和钝化的机理,可为特殊酸性水环境的治理提供理论依据。