贵州某废弃煤矿酸性废水处理系统中细菌群落结构及功能分析

发布时间:2021-10-10阅读次数:346

摘要: 

煤矿酸性废水引起的水环境污染问题在贵州日益突出.以贵州某废弃煤矿酸性废水处理系统(碳酸盐岩反应介质)为研究对象,采用高通量测序MiSeq技术,分析该系统中细菌群落结构的沿程变化特征及其功能.


结果表明:

①变形菌门(Proteobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)和蓝细菌门(Cyanobacteria)等广泛分布于反应系统,其中变形菌门和绿弯菌门为主要优势菌门,而蓝细菌门大多(90.95%)存在于反应池悬浮物中.

②细菌群落结构受沉积物中重金属浓度影响,尤其Fe、Ni、As和Pb浓度的影响较为显著.细菌群落在系统前端(进水沟渠和反应池)和后端(沉淀池和人工湿地)存在明显差异,随反应系统处理进程,细菌α-多样性指数在沉积物中沿程增加.

③废水中85%以上的Fe在多级复氧反应池中被去除,同时具备铁氧化能力的细菌〔披毛菌属(Gallionella)和Sideroxydans等〕和铁还原细菌〔地杆菌属(Geobacter)和红育菌属(Rhodoferax)等〕大多存在于多级复氧反应池沉积物中.

④人工湿地对废水中Mn有很好的去除作用,湿地沉积物和植物根际土壤中铁锰氧化物富集生物土微菌属(Pedomicrobium)(8.38%±1.51%)和硝化螺旋菌属(Nitrospira)(14.75%±0.46%)丰度明显高于多级复氧反应池.


研究显示,在以碳酸盐岩为主要反应介质的“多级复氧反应池+垂直流人工湿地”联合处理酸性矿山废水过程中,污染物去除机理除碳酸盐岩中和沉淀作用外,生物氧化和生物还原作用也值得关注.


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