利用微生物提高酸性礦山廢水中除磷的能力

張智鈞

（廣東省環(huán)境科學(xué)研究院 廣東廣州 510045）

1 酸性礦山廢水治理

1.1 中和法

中和法是目前處理酸性礦山廢水的主要方法，處理思路是向酸性礦山廢水中添加堿性的中和劑，使酸堿發(fā)生中和反應(yīng)，去除廢水中的重金屬離子，凈化水質(zhì)，同時(shí)達(dá)到提高pH值目的。張志、趙永斌等對(duì)廣西某鉛鋅礦礦山廢水實(shí)驗(yàn)表明，中和法對(duì)水中鉛鋅的去除效果較好，操作簡(jiǎn)單。但是中和法處理后生成的硫酸鈣渣較多，且脫水難，易造成二次污染。

1.2 微生物法

微生物法是利用某些微生物的結(jié)構(gòu)特性來(lái)吸附廢水中的重金屬物質(zhì)，以達(dá)到去除廢水重金屬的目的。根據(jù)微生物吸附重金屬離子在細(xì)胞中的位置，一般可分為細(xì)胞外吸附、細(xì)胞內(nèi)吸附和細(xì)胞表面吸附。

目前，SRB法處理酸性礦山廢水在國(guó)內(nèi)研究較少，IvanNancucheo等用嗜酸菌去除酸性礦山廢水中的重金屬，TsukamotoTK等將SRB經(jīng)過(guò)馴化適應(yīng)后在酸性條件下還原SO2，收到了很好效果。因此，微生物法已成為酸性礦山廢水處理技術(shù)研究的前沿課題。

目前多數(shù)的酸性礦山廢水處理方法都只注重處理廢水中的重金屬和硫化物，然而在磷礦的酸性礦山廢水中磷含量很高。酸性礦山廢水對(duì)混雜其中的磷礦石直接產(chǎn)生酸溶作用，釋放出大量的P、F元素，從而加重酸性礦山廢水對(duì)環(huán)境的污染。目前對(duì)磷的去除已有以下研究。

2 脫磷技術(shù)

2.1 選礦脫磷

選礦方法往往需要細(xì)磨礦石至磷礦物和鐵礦物完全解離，然后采用磁選法或浮選法進(jìn)行分選。一是脫磷的效率低；二是由于細(xì)磨降低了球磨機(jī)的處理量，使磨礦與選別成本明顯增加。三是鐵資源損失量大。

2.2 酸浸脫磷

酸浸是一種較為有效的脫磷方法，而且礦石中的磷礦物無(wú)須完全單體解離,只要暴露出來(lái)與浸出液接觸就可以達(dá)到降磷的目的。但酸浸脫磷耗酸量大、成本高、易造成環(huán)境污染，而且容易導(dǎo)致礦石中可溶性鐵礦物溶解，造成鐵的損失。

2.3 超聲波—酸浸脫磷

超聲波—酸浸脫磷利用超聲波清洗礦物表面來(lái)加快酸浸速度，提高酸浸效果。超聲波可清洗礦物表面形成的CaSO4、CaCl2等難溶膜，消除它們對(duì)磷浸出過(guò)程的阻礙，提高脫磷率，使鐵精礦含磷量明顯降低。

2.4微生物脫磷

微生物浸礦是微生物直接或間接地參與金屬硫化物或氧化物氧化和溶解的過(guò)程。對(duì)脫磷微生物而言，一方面微生物需吸收磷來(lái)構(gòu)成細(xì)胞組分；另一方面微生物通過(guò)吸收磷來(lái)合成三磷酸腺苷(ATP)，進(jìn)行能量代謝。用微生物法處理含磷廢水，去除其中的磷已獲成功，這表明微生物具有脫磷能力。廢水的微生物除磷主要是利用聚磷菌的聚磷作用。

叢枝菌根真菌（arbuscularmycorrhizafungi）簡(jiǎn)稱AMF，是一類古老的真菌，廣泛存在于各種生態(tài)系統(tǒng)中。他們參與了碳、氮、磷等多種元素的生物地球化學(xué)循環(huán)過(guò)程，能與90%以上的陸地植物形成互惠共生體。植物為叢枝菌根真菌輸送光合作用產(chǎn)生的光合產(chǎn)物，叢枝菌根真菌則從土壤中為植物吸收更多的水分和營(yíng)養(yǎng)成分，促進(jìn)植物的生產(chǎn)發(fā)育，提高植物對(duì)氮磷元素的吸收。

3 AMF提高廢水中植物的除磷能力

AMF提高植物的除磷能力主要是通過(guò)促進(jìn)植物的迅速生長(zhǎng)，生物量增加，對(duì)磷的吸收加快，使廢水中磷含量降低，與此同時(shí)，植物呼吸釋放的CO2與土壤中的鈣離子及廢水中的磷反應(yīng)沉淀而使磷得到去除。肖敏等對(duì)菲芘復(fù)合污染土壤中的3種酶的活性進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)AMF能提高植物根際土壤中磷酸酶的活性，而磷酸酶的活性越高，對(duì)磷元素的吸收越高，因而提高了磷的去除效率。

正因?yàn)閰仓婢纱龠M(jìn)廢水中除磷的能力，已逐漸受到環(huán)境保護(hù)工作者的重視，相信隨著研究的深入和技術(shù)的不斷發(fā)展完善，利用微生物提高廢水除磷效率這種處理方式將會(huì)得到廣泛的應(yīng)用。

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