秋田县立大学和日本产业技术综合研究所的联合研究小组通过中试规模的现场测试,开发了一种利用称为锰(Mn)氧化细菌的微生物的矿山废水处理系统。
废弃矿山产生的矿山废水含有有毒金属,如何处理废水作为矿山污染防治措施是一个重大问题。通常,通过添加中和剂等化学物质进行处理,但需要减少环境影响、成本和能源。
其中,锰(Mn)是矿山废水中含有的主要有毒金属之一,被认为是一种难以处理的金属,人们正在努力开发利用锰氧化细菌的废水处理技术。 Mn氧化细菌具有通过将Mn(II)离子氧化成Mn(IV)氧化物而使Mn(II)离子不溶的能力,但由于它们使用有机物作为营养源,因此它们在有机物I贫乏的矿山废水中保持微生物活性。需要一种方法。
该研究小组尝试使用安装在废弃矿井竖井中的锰氧化细菌来处理中试规模的矿山废水处理系统中的废水,而不提供有机物。结果发现,即使不供给有机物,运行12小时即可去除废水中98%以上的Mn。
对有助于去除锰的微生物群落的遗传分析揭示了一个似乎利用金属衍生电子进行能量代谢的细菌群。这群细菌还拥有一组用于减少二氧化碳并将其转化为有机物的基因。
换句话说,(1)捕获电子的锰氧化细菌在氧化锰的同时提供其他细菌所需的有机物,(2)其他锰氧化细菌随着产生的有机物增殖,导致高浓度的矿井废水。高效去除锰且无需添加有机物的处理系统。
这项研究成果有望促进环境影响小、成本低的新型矿山废水处理技术的实际应用。
纸张信息:[环境化学工程学报] 不使用有机底物改良的原位矿山排水处理系统加速锰(II)去除:通过细胞外电子转移对化学自养锰氧化的宏基因组学见解