【摘要】：酸性礦山廢水(Acid mine drainage,AMD)以極端酸性,并富含硫酸根和多種重金屬離子為主要特點。AMD從礦區(qū)進(jìn)入下游河流,引起嚴(yán)重的水體污染及生態(tài)破壞。已有研究表明,鐵硫循環(huán)微生物在AMD形成及AMD自然衰減的過程中發(fā)揮著重要作用。研究AMD環(huán)境中鐵硫循環(huán)微生物的多樣性及其介導(dǎo)的鐵硫循環(huán)過程,為理解AMD的形成機(jī)制提供線索,為控制AMD的產(chǎn)生及開展AMD污染環(huán)境的生物修復(fù)提供依據(jù)。此外,在針對大寶山礦區(qū)AMD污染河流的調(diào)查中發(fā)現(xiàn),橫石河上游沉積了大量鐵硫酸鹽次生礦物,這些次生礦物的形成及相轉(zhuǎn)變過程對礦區(qū)有毒元素的遷移轉(zhuǎn)化有重要影響。一直以來,研究者們對于環(huán)境因子對鐵硫酸鹽次生礦物相轉(zhuǎn)變的影響開展了大量的研究工作,但是對AMD環(huán)境中微生物對鐵硫酸鹽次生礦物相轉(zhuǎn)變的影響關(guān)注甚少。本論文以廣東大寶山多金屬硫化物礦區(qū)受AMD污染的橫石河流域為研究對象,在污染調(diào)查的基礎(chǔ)上,分4個時期(2015年7月、2016年1月、2016年8月和2016年11月)進(jìn)行樣品采集,采用Illumina高通量測序技術(shù),研究橫石河流域不同時空下微生物群落結(jié)構(gòu)變化規(guī)律及其主要的環(huán)境驅(qū)動機(jī)制;同時分析鐵硫循環(huán)微生物的多樣性及分布特征,推導(dǎo)大寶山礦區(qū)水體中微生物介導(dǎo)的鐵硫循環(huán)過程。此外,針對橫石河上游沉積的大量鐵硫酸鹽次生礦物,采用模擬實驗的方法,研究AMD環(huán)境中微生物對鐵硫酸鹽次生礦物相轉(zhuǎn)變的影響。本論文的主要研究結(jié)論如下:(1)橫石河流域污染特征:AMD從攔泥壩進(jìn)入橫石河,AMD污染程度沿河衰減,在橫石河流域形成不同的污染梯度帶。兩座攔泥壩AMD污染最嚴(yán)重,壩內(nèi)湖水pH常年穩(wěn)定在3.0以下,SO_4~(2-)濃度常年保持在2 000 mg/L以上,溶解態(tài)TFe最高可達(dá)570 mg/L,溶解態(tài)Mn、Zn、Cu、Cd和Pb嚴(yán)重超標(biāo)。橫石河中游河段受大型污水處理廠的影響,在大型污水處理廠運行以前,橫石河中游河段AMD污染嚴(yán)重,河水pH常年穩(wěn)定在3.0~5.0之間;而大型污水處理廠運行以后,橫石河中游河段河水pH由酸性變成堿性,TFe、SO_4~(2-)及重金屬濃度明顯下降。橫石河下游至匯入n媒

本文編號：2805696