AMD污染河流铁硫循环微生物多样性及其对铁硫酸盐次生矿物相转变的影响
发布时间：2020-08-26 21:07
【摘要】：酸性矿山废水(Acid mine drainage,AMD)以极端酸性,并富含硫酸根和多种重金属离子为主要特点。AMD从矿区进入下游河流,引起严重的水体污染及生态破坏。已有研究表明,铁硫循环微生物在AMD形成及AMD自然衰减的过程中发挥着重要作用。研究AMD环境中铁硫循环微生物的多样性及其介导的铁硫循环过程,为理解AMD的形成机制提供线索,为控制AMD的产生及开展AMD污染环境的生物修复提供依据。此外,在针对大宝山矿区AMD污染河流的调查中发现,横石河上游沉积了大量铁硫酸盐次生矿物,这些次生矿物的形成及相转变过程对矿区有毒元素的迁移转化有重要影响。一直以来,研究者们对于环境因子对铁硫酸盐次生矿物相转变的影响开展了大量的研究工作,但是对AMD环境中微生物对铁硫酸盐次生矿物相转变的影响关注甚少。本论文以广东大宝山多金属硫化物矿区受AMD污染的横石河流域为研究对象,在污染调查的基础上,分4个时期(2015年7月、2016年1月、2016年8月和2016年11月)进行样品采集,采用Illumina高通量测序技术,研究横石河流域不同时空下微生物群落结构变化规律及其主要的环境驱动机制;同时分析铁硫循环微生物的多样性及分布特征,推导大宝山矿区水体中微生物介导的铁硫循环过程。此外,针对横石河上游沉积的大量铁硫酸盐次生矿物,采用模拟实验的方法,研究AMD环境中微生物对铁硫酸盐次生矿物相转变的影响。本论文的主要研究结论如下:(1)横石河流域污染特征:AMD从拦泥坝进入横石河,AMD污染程度沿河衰减,在横石河流域形成不同的污染梯度带。两座拦泥坝AMD污染最严重,坝内湖水pH常年稳定在3.0以下,SO_4~(2-)浓度常年保持在2 000 mg/L以上,溶解态TFe最高可达570 mg/L,溶解态Mn、Zn、Cu、Cd和Pb严重超标。横石河中游河段受大型污水处理厂的影响,在大型污水处理厂运行以前,横石河中游河段AMD污染严重,河水pH常年稳定在3.0~5.0之间;而大型污水处理厂运行以后,横石河中游河段河水pH由酸性变成碱性,TFe、SO_4~(2-)及重金属浓度明显下降。横石河下游至汇入n媒
本文编号：2805696
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