ESE综述：酸性矿山废水生物修复法的发展趋势与前景
一
论文ID
原文题目：Biological Remediation of Acid Mine Drainage: Review of Past Trends and Current Outlook
题目译名：酸性矿山废水的生物修复法：过去的发展趋势和当前的发展前景
通讯作者及单位：Pau-Loke Show，马来西亚诺丁汉大学化学和环境工程系教授
引用：Rambabu, K., Banat, F., Pham, Q. M., Ho, S., Ren, N. & Show, P. L. (2020) Biological remediation of acid mine drainage: Review of past trends and current outlook. Environmental Science and Ecotechnology 1(2): 100024.
DOI:
https://doi.org/10.1016/j.ese.2020.100024
Available from:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2666498420300168
二
文章亮点
1、综述了处理酸性矿山废水的多种生物修复技术。
2、描述了以硫酸盐还原菌为基础的酸性废水处理及其代谢和工艺参数。
3、介绍了主动和被动生物处理方法及发展趋势。
4、讨论了酸性矿山废水生物修复的研究空白及未来研究方向。
三
文章简介
酸性矿山废水的形成是一个广泛存在的环境问题，在酸性矿山废水的生产基地附近，人类、植物和周围的生态系统面临直接威胁。几十年来这个问题没有得到有效解决。
高酸性和高度浓缩的金属流是河流被污染的主要特征，主动生物处理和被动生物处理是当前两种主流的处理思路。本文论述了通过硫酸盐还原菌(SRB)启动处理系统，去除硫酸盐和重金属以产生无毒的废水。评估了无源系统的特点，例如运行成本低，但存在一些基本缺点，如占地面积大、处理周期长。提出了活性生物反应器的应用前景，例如它占地面积小、提供了更大的操作可预测性和更快的处理时间，但是投资成本和专业知识的缺乏限制了该技术的广泛使用。从目前的发展趋势来看，高效生物反应器应利用生命周期评价的方法来评估整体修复设计流程与方案。文章还提出利用可再生原材料进行酸性矿山废水清洁是一种可能实现更多的绿色减排解决方案。
文章总结了影响当前酸性矿山废水生物修复技术广泛应用的限制因素。这些因素包括：石灰原料和改性化学品的运输成本；处理土地的面积和拓扑结构；管理不善和规划不当而产生的污泥或废物流；维护和工作实施过程中遇到的限制。文章指出，应该结合以上列出的因素来综合评估具体应用案例。
图2：酸性矿山废水的生物修复方法
图3：25℃时硫化物形态与pH值的关系
图4：生物被动式处理应用于酸性矿山废水影响的地面和地表水。a 底物注入；b 反应性渗透屏障；c 渗透床；d 缺氧池；e 厌氧湿地
图5: 厌氧水处理用连续流反应器。a 连续搅拌槽式反应器；b 厌氧接触滤反应器(UAFR)；c 上流式厌氧过滤器 d 下流式无压滤反应器；e 流化床反应器；f 下流式流化床反应器；g 气提反应器
图6: 活性生物处理酸性矿山废水的反应器结构。a 含金属和硫化物的混合废水处理直线型反应器；b 含金属和硫化物混合废水处理水循环反应器（一步式）；c 含金属和硫化物的混合废水处理水循环反应器（两步式）；d 含金属和硫化物混合废水处理处理气循环反应器（两步式）；e 含硫化物的废水处理直线型反应器；f 含金属的废水处理直线型反应器
图7: 选择性沉淀金属如硫化物或氢氧化物的推荐pH范围
四
补充内容
作者衷心地感谢马来西亚基础研究资助计划的支持。
期刊简介：