酸性矿山废水中生物成因次生高铁矿物的形成及环境工程意义
详细信息
- 责任者：周立祥^c南京农业大学^d1965^f教授
- 刊名：地学前缘
- 出版年：2008
- 卷期：15^b6总72
- 关键词：铁矿物 ; 废水 ; 水处理20^a生物作用 ; 环境影响评价 ; 地下水 ; 重金属 ; 微生物 ; 水污染
- 页码：74～82
- 索书号：P206.6/208-8
- 图表：^c参72
- 分类号：1700
- 文摘期号：2009/05
摘要
酸性矿山废水(acid mine drainage，AMD)是一类pH低并含有大量有毒金属元素的废水。AMD及受其影响的环境中次生高铁矿物类型主要包括羟基硫酸高铁矿物(如黄铁矾和施威特曼石等)和一些含水氧化铁矿物(如针铁矿和水铁矿等)，而且这些矿物在不同条件下会发生相转变，如施氏矿物向针铁矿或黄铁矾矿物相转化。基于酸性环境中生物成因次生矿物的形成会“自然钝化”或“清除”废水中铁和有毒金属这一现象所获得的启示，提出利用这些矿物作为环境吸附材料去除地下水中砷，不但吸附量大(如施氏矿物对As的吸附可高达120 mg/g)，而且可直接吸附As(Ⅲ)，还几乎不受地下水中其他元素影响。利用AMD环境中羟基硫酸高铁矿物形成的原理，可将其应用于AMD石灰中和主动处理系统中，构成“强化微生物氧化诱导成矿—石灰中和”的联合主动处理系统，以提高AMD处理效果和降低石灰用量。利用微生物强化氧化与次生矿物晶体不断生长的原理构筑生物渗透性反应墙(PRB)并和石灰石渗透沟渠耦联，形成新型的AMD联合被动处理系统，这将有助于大幅度增加处理系统的寿命和处理效率。此外，文中还探讨了上述生物成因矿物形成在AMD和地下水处理方面应用的优点以及今后需要继续研究的问题。