煤田地质与勘探

作者：夏侯铭安, 张莉, 徐智敏, 郭娟, 陈歌, 熊小锋, 孙亚军,

关键词：高硫酸盐矿井水, 硫酸盐还原菌(SRB), 缓释碳源, 溶解性有机质(DOM), 微生物修复,

背景高硫酸盐矿井水是我国煤矿区面临的主要水环境问题，其经济高效治理是矿业可持续发展的迫切需求。硫酸盐还原菌(SRB)生物修复法前景广阔，但其效能受矿井水中溶解性有机碳匮乏的限制。方法针对SRB的外加缓释碳源材料初期有机物释放量可能过多、溶解性有机质(DOM)释放机理不明确和利用速率定量化困难等问题，对甘蔗渣、玉米芯和木屑3种缓释碳源进行浸泡释碳动力学和SRB利用性实验，对其释碳规律、DOM释放机理和SRB利用性进行探究。结果和讨论结果表明，3种材料的释碳过程均符合二级动力学方程和Ritger−Peppas方程，0~8 h为快速释碳期，8~120 h为缓慢释碳期。120 h内甘蔗渣、玉米芯和木屑的累计释碳量分别为218.44、77.72、39.87 mg/(g·L)。三维荧光光谱表明，甘蔗渣释放的DOM大多为类富里酸和类胡敏酸，分子量较大。玉米芯和木屑释放的大多为类色氨酸、类酪氨酸和微生物降解产物，微生物利用性更好。SRB利用甘蔗渣、玉米芯和木屑处理降解\mathrmSO_4^2- 的酶促速率分别为3.88、3.21、2.67 mmol/(L·d)。因此，玉米芯释碳能力适中且酶促速率也较好，最适合作为缓释碳源材料。研究成果相关结论可以为生物碳源材料筛选和高硫酸盐矿井水的微生物修复提供理论依据。

来源：2025年第12期

《煤田地质与勘探》期刊编辑部

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