三种次生矿物固定A.ferrooxidans的Fe2+氧化及成矿性能比较

摘要

氧化亚铁硫杆菌(A.ferrooxidans)介导的生物矿化方法促使可溶性Fe向次生铁矿物转变对酸性矿山废水(AMD)治理具有重要意义.化能自养菌A.ferrooxidans易受水流冲击而流失,常采用固定化方式来提高菌密度,从而保证较高的Fe2+氧化和成矿速率以满足实际需要.本研究在相同初始条件下(pH=2.30、Fe2+浓度4.48g/L、A.ferrooxidans密度8×106cells/mL)生物合成固定有A.ferrooxidans的施氏矿物、黄钾铁矾和黄铵铁矾,比较矿物溶解前(固定态)和溶解后(游离态)A.ferrooxidans的Fe2+氧化性能,并分析各矿物对A.ferrooxidans的固定能力.结果表明,生物成因次生铁矿物干重排序为施氏矿物(0.24g)＜黄铵铁矾(0.35g)＜黄钾铁矾(0.67g),但矿物固定A.ferrooxidans的能力却依次为施氏矿物＞黄铵铁矾＞黄钾铁矾.以游离态A.ferrooxidans的Fe2+氧化速率作为参比,推算出本研究所得施氏矿物、黄铵铁矾、黄钾铁矾固定A.ferrooxidans的有效生物量依次为5.33×107～5.33×108,5.72×106～5.72×107,6.35× 106cells/g(干基).次生铁矿物载体有效生物量不仅直接影响AMD体系中Fe2+氧化速度,也间接决定了总Fe的矿化去除效果.