秸秆为碳源硫酸盐还原菌生物矿化动力学和产物介观尺度研究

因硫化物氧化引起的酸性排水重金属污染一直是人类面临的严峻环境问题，迫切需要廉价矿山生态修复技术。本项目以生物质废物秸秆为碳源，以尾矿和秸秆固定床模拟尾矿库内硫酸盐还原菌生物矿化作用，以高分辨透射电镜、场发射扫描电镜、环境扫描电镜等介观尺度表征技术为主要研究手段，结合多种定量分析和监测技术，研究硫酸盐还原菌生物矿化过程、动力学和产物。揭示生物矿化系统中生物质演化过程，微生物种群、演化及其依存关系；硫酸盐还原菌生物矿化作用产物介观尺度组成、形貌、结构特征，生物矿化作用下尾矿渗透性演化；秸秆粒径、投加比例、方式、水质、水动力条件对秸秆水解过程、速率、硫酸盐还原菌生物矿化作用动力学和对尾矿库出水水质的影响；探索生物矿化作用特征、机理及介观尺度研究方法。为在尾矿库内进行矿山酸性排水处理、矿山污染综合防治和生态修复提供理论支撑。研究成果对环境矿物学、生物矿化、环境工程、环境地球化学等学科具有重要意义。