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

編號(hào)：CYYJ02925

篇名：微生物誘導(dǎo)碳酸鈣沉淀對(duì)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(jī)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(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)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(diǎn)實(shí)驗(yàn)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(xì)菌—紡錘型賴氨酸芽孢桿菌(Lysinibacillus fusiformis)為研究對(duì)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(jìn)行室內(nèi)模擬試驗(yàn),研究MICP處理前后尾礦坡頂、坡中、坡底(坡頂—細(xì)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(duì)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(duì)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(duì)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(xì)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(shí)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(fù)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(jī)質(zhì)和重金屬元素含量間的相關(guān)性增強(qiáng),。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(xiǎn),。同時(shí),進(jìn)一步確定不同顆粒尾礦渣達(dá)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(jià)值。