微生物誘導(dǎo)碳酸鈣沉淀對干旱半干旱區(qū)銅尾礦污染治理效果

編號：CYYJ02925

篇名：微生物誘導(dǎo)碳酸鈣沉淀對干旱半干旱區(qū)銅尾礦污染治理效果

作者：常道琴 宋乃平 岳健敏 孟晨 馬昀

關(guān)鍵詞： MICP 干旱半干旱地區(qū) 產(chǎn)脲酶菌 重金屬污染

機構(gòu)： 寧夏大學(xué)生態(tài)環(huán)境學(xué)院 寧夏大學(xué)西北土地退化與生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)國家重點實驗室培訓(xùn)基地 西北退化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)與重建教育部重點實驗室

摘要： 為明確微生物誘導(dǎo)碳酸鈣沉淀技術(shù)(microbial induced calcium carbonate precipitation,MICP)在干旱半干旱高風(fēng)蝕地區(qū)重金屬尾礦治理效果,以研究區(qū)生境土中篩選的碳酸鹽礦化細菌—紡錘型賴氨酸芽孢桿菌(Lysinibacillus fusiformis)為研究對象,通過在尾礦渣中加注紡錘型賴氨酸芽孢桿菌菌液和由1 mol/L的尿素及氯化鈣配制成的膠結(jié)液進行室內(nèi)模擬試驗,研究MICP處理前后尾礦坡頂、坡中、坡底(坡頂—細顆粒(K1<5 mm)、坡中—中顆粒(5 mm15 mm))不同粒徑尾礦渣中重金屬元素含量、pH、電導(dǎo)率及酶活性等基礎(chǔ)理化性質(zhì)的變化,利用雙因素方差分析和相關(guān)性熱圖比較分析揭示基于生境微生物的MICP修復(fù)技術(shù)對區(qū)域不同粒徑尾礦渣污染物治理的效果及確定MICP技術(shù)對不同粒徑尾礦渣修復(fù)的菌劑用量。結(jié)果表明,采用MICP技術(shù)對尾礦渣中重金屬含量、pH、電導(dǎo)率及酶活性等基礎(chǔ)理化性質(zhì)有顯著影響。MICP處理下細顆粒(K1<5 mm)尾礦渣中As降低21%,中顆粒(5 mm15 mm)中Pb降低22%。K1、K3中的pH降低5%,K2降低4%。K1中全鉀、脲酶均升高33%(p<0.05),K2中全碳升高39%(p<0.05),K3中蔗糖酶升高7%(p<0.05),微生物碳氮在K1、K2、K3中顯著升高(p<0.05)。同時MICP處理下Ni與Pb、As與Cu、電導(dǎo)率與Pb等呈極顯著正相關(guān)(p<0.01),pH與Pb呈極顯著負相關(guān)(p<0.01),在MICP技術(shù)處理后,全碳、全氮、全鉀、全磷及有機質(zhì)和重金屬元素含量間的相關(guān)性增強。綜上所述基于生境微生物的MICP修復(fù)技術(shù)能夠降低尾礦渣重金屬元素含量,調(diào)節(jié)尾礦渣土體養(yǎng)分狀況從而調(diào)節(jié)污染土體質(zhì)量,降低由礦產(chǎn)開發(fā)導(dǎo)致的環(huán)境污染風(fēng)險。同時,進一步確定不同顆粒尾礦渣達到修復(fù)治理水平所需菌劑用量,具有污染土質(zhì)治理修復(fù)應(yīng)用價值。