Ca~(2+)对酸性硫酸盐环境中次生铁矿物合成的影响.pdf

中国环境科学 2015,35411421148 China Environmental Science Ca2对酸性硫酸盐环境中次生铁矿物合成的影响 刘奋武 1,高诗颖1,崔春红2,梁剑茹2,周立祥2* 1.山西农业大学资源环境学院,环境工程实验室,山西 太谷 030801；2.南京农业大学资源与环境科学学院,环境工程系,江苏 南京 210095 摘要通过摇瓶培养试验,在富铁酸性硫酸盐环境中,探析 0、50、100、200 或 400mg/L Ca2加入对嗜酸性氧化亚铁硫杆菌A. ferrooxidans 生物合成次生铁矿物过程的影响.分析了体系 pH 值、氧化还原电位ORP、Fe2氧化率、总 Fe 沉淀率以及次生铁矿物矿相等相关指标的 变化情况.结果表明,024h 培养过程中,各体系 pH 值、 ORP、 Fe2氧化率及总 Fe 沉淀率变化幅度基本一致.24108h 培养过程中,体系中 Ca2 加入量越大,Fe2氧化越迅速,相应总 Fe 沉淀率相对较高.400mg/L Ca2的加入使得体系 Fe2在 72h 氧化完全,总 Fe 沉淀率在 108h 达到 39.1.0、 50、 100 或 200mg/L Ca2 加入的体系在 2484h 培养过程中,体系 Fe2氧化速率随着 Ca2加入量逐渐增加而依次升高,并在 84h Fe2 氧化完全,且在 108h,相应体系总 Fe 沉淀率分别为 27.0、29.7、33.9或 36.9.不同体系所得次生铁矿物均为施氏矿物与黄铁矾的混合 物.本研究结果对明晰富铁酸性硫酸盐环境钙离子调控生物成因次生铁矿物合成的影响机理有一定指导意义. 关键词钙离子；氧化亚铁硫杆菌；次生铁矿物；铁沉淀率；矿相 中图分类号X523 文献标识码A 文章编号1000-6923201504-1142-07 Effect of calcium ions on secondary iron minerals ation in sulfate-rich acidic environment. LIU Fen-wu1, GAO Shi-ying1, CUI Chun-hong2, Liang Jian-ru2, ZHOU Li-xiang2* 1.Environmental Engineering Laboratory, College of Resource and Environment, Shanxi Agricultural University, Taigu 030801, China；2.Departments of Environmental Engineering, College of Resources and Environmental Sciences, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China. China Environmental Science, 2015,35411421148 AbstractSecondary iron minerals were synthesized by A. ferrooxidans in the iron- and sulfate-rich acidic environment through shake flask incubation experiment in this study. The effect of 0, 50, 100, 200, or 400mg/L Ca2 on pH, oxidation reduction potential ORP, Fe2 oxidation efficiency, total Fe precipitation efficiency, and secondary iron minerals phase in A. ferrooxidans incubation systems were investigated. The results showed that variation of pH, ORP, Fe2 oxidation efficiency, and total Fe precipitation efficiency were similar during 024h incubation for all treatments. In the period of 24108h, the more Ca2 added in systems, the faster Fe2 oxidation rate and the higher total Fe precipitation efficiency. When Ca2 was added at 0, 50, 100, and 200mg/L, Fe2 oxidation efficiency reached 100 at 84h and the corresponding total Fe precipitation efficiency was 27.0, 29.7, 33.9, and 36.9, respectively. While a complete oxidation was achieved in the presence of 400mg/L Ca2 at 72h and total Fe precipitation efficiency reached up to 39.1 at 108h. In this study, secondary iron minerals harvested from different systems were the mixture of schwertmannite and jarosite. The data obtained from this study will offer constructive meanings for understanding the secondary iron minerals bio-synthesis mechanism in the iron- and sulfate-rich acidic environment with Ca2 existing. Key wordscalcium ions；A.ferrooxidans；secondary iron minerals；Fe precipitation efficiency；mineral phase 酸性矿山废水AMD是煤矿和各种金属矿 在开采和利用过程中,其中的含硫矿物主要为 硫铁矿与地下表水接触,在空气和微生物的共 同作用下,形成的一种酸度极高并含有大量 Fe2、Fe3、SO42 -及类重金属的离子的一类废 水[1 -3].其若未经有效处理任意排放, 将会对矿山 周边地区的地表水、 地下水或土壤环境造成极大 污染,进而间接危害动植物健康[4 -5].已有较多研 究表明,在类似 AMD 的富铁酸性硫酸盐环境中, 收稿日期2014-08-29 基金项目 国家自然科学基金项目41371476,21407102;山西农业大 学博士科研启动基金项目2012YJ06;山西农业大学科技创新基金 项目201301 * 责任作者, 教授, lxzhou 4 期 刘奋武等Ca2对酸性硫酸盐环境中次生铁矿物合成的影响 1143 氧化亚铁硫杆菌A. ferrooxidans可介导施氏矿 物或黄铁矾等次生铁矿物的合成[6 -7],相关方程 式如下 4Fe2O24H .A ferrooxidans ⎯⎯⎯⎯⎯ →4Fe32H2O 8Fe3xSO42 -16-2xH 2O→Fe8O8OH8-2xSO4x 施氏矿物24-2xH K,Na,NH4,H3O3Fe32SO42 -6H 2O→K,Na, NH4,H3OFe3SO42OH6黄铁矾6H 从上述方程式可以得出, 次生铁矿物合成 过程可以有效去除 AMD 体系中的 Fe2、Fe3 和 SO42 -[8-9].前人研究证实,黄铁矾或施氏矿物等 次生铁矿物合成过程亦能够通过吸附或共沉淀 的形式去除酸性硫酸盐体系中 Cr、Cd、As、Pb、 Hg 等类重金属离子[10 -11],故次生铁矿物合成过 程对酸性矿山废水中 Fe、SO42 -及重金属等污染 物的迁移行为具有重要影响. 酸性矿山废水是基于地下表水环境而产 生的,探索地下表水关键离子对生物成因次生 铁矿物合成的影响对揭示酸性矿山废水中污染 物迁移规律具有重要意义.地下表水环境中普 遍存在 K、Na、Mg2、Ca2等主要阳离子[12]. 作为参与次生铁矿物黄铁矾合成的主要反应离 子,K与 Na对酸性硫酸盐体系次生铁矿物合成 过程的影响被研究人员广泛关注[13 -14],且已证实 K成矾能力约为Na的200倍[15].另外, Mg2含量 能够通过影响酸性硫酸盐体系初期生物成因次 生铁矿物粘附形态,进而调控次生铁矿物合成量. 例如,当体系 Mg2含量达到 48mg/L 时,体系初期 产生的次生铁矿物紧密粘附于反应器底部,前期 矿物不能较好的为后期矿物合成提供晶种,进而 使得矿物合成量降低. 而当体系 Mg2含量降低 为 4.8mg/L 时,体系初期产生的次生铁矿物却分 散于溶液中,通过良好的晶种刺激作用加速矿物 合成[7].然而,关于地下表水环境中 Ca2对酸性 硫酸盐体系次生铁矿物合成影响的相关研究却 鲜见报道.鉴于此, 本研究在改进型9K液体培养 基 这 一 典 型 酸 性 硫 酸 盐 环 境 中 , 采 用 A. ferrooxidans催化合成次生铁矿物,探讨 Ca2含量 对矿物合成体系 pH 值、氧化还原电位ORP、 Fe2氧化率、总 Fe 沉淀率及次生铁矿物矿相的 影响.本研究结果可为揭示地下表水环境 Ca2 对生物成因次生铁矿物合成的调控机理提供一 定的科学思路. 1 材料与方法 1.1 氧化亚铁硫杆菌A. ferrooxidans接种液的 制备 A. ferrooxidans LX5 CGMCC No.0727[16] 菌株被接种于 150mL 改进型 9K 液态培养基[7] 中,用 H2SO4调节体系 pH 值至 2.50,用八层无菌 纱布封口后, 将体系置于 180r/min 往复式振荡 器ZD-85A中 28C 培养 23d 至体系 Fe2氧化 完全.培养液经定性中速滤纸过滤后,将 15mL 滤 液再次接种于 135mL 改进型 9K 液态培养基重 复上述微生物培养及培养液过滤过程,所得滤液 即为本研究后续次生铁矿物合成所需的接种菌 液.用双层平板法[17]对体系微生物进行计数,获 知接种液中 A. ferrooxidans LX5 浓度约为 107cells/mL. 1.2 改进型无钙 9K 液体培养基母液及 Ca2母 液的制备 改进型无钙 9K 液体培养基母液制备将 442.4g FeSO47H2O、30g NH42SO4、1.0g KCl、 5.0g K2HPO4及 5.0g MgSO47H2O 依次溶于 1L 去离子水,配制成浓缩 10 倍的无钙 9K 液体培养 基母液.Ca2母液制备将 2.952g CaNO324H2O 溶于 1L 去离子水,配制成 Ca2浓度为 500mg/L 的 Ca2母液. 1.3 Ca2对酸性硫酸盐体系 A. ferrooxidans 催 化合成次生铁矿物的影响研究 将 15mL 改进型无钙 9K 液体培养基母液与 15mL A. ferrooxidans LX5 接种液分别依次加入 15 个 250mL 锥形瓶.锥形瓶平均分为 5 组,每组 分别加入 Ca2母液 0、15、30、60 或 120mL, 并分别补充 120、105、90、60 或 0mL 的去离 子水,使得每个体系溶液体积均为150mL,而Ca2 浓度却分别为 0、50、100、200 和 400mg/L,并 分别标记为“Ca2-0mg/L” 、 “Ca2-50mg/L” 、 “ Ca2-100mg/L ”、“ Ca2-200mg/L ” 和 “Ca2-400mg/L”5 个处理.将不同处理体系用 1144 中 国 环 境 科 学 35 卷 H2SO4调节初始pH值至2.50,后置于温度与转速 分别为 28C 及 150r/min 的往复式振荡器中振荡 培养,培养期间采用称重法定时补加因蒸发而减 少的水分.每 12h 动态监测体系 pH 值及 ORP 值, 并用移液枪从体系均匀取样 1mL,过 0.22m 滤 膜[18],及时测定滤液 Fe2及总 Fe 浓度,进而计算 不同时刻Fe2氧化率及总Fe沉淀率的变化情况. 培养 108h 后将体系产生的矿物沉淀用定性滤 纸收集,用酸化后pH为2.0的去离子水洗涤3次, 再用去离子水洗涤2次后,在50℃环境中烘干[19]. 分析次生铁矿物矿相及其形貌. 1.4 测定方法 用 PHS-3C 型酸度计测定体系 pH 及 ORP 值,采用邻菲罗啉比色法测定体系中 Fe2与总 Fe 浓度[16,20],总Fe与Fe2浓度差值为Fe3浓度,某时 刻 Fe2氧化率初始体系 Fe2浓度-某时刻体系 Fe2浓度/初始体系Fe2浓度100.总Fe沉淀率 可用如下公式计算初始溶液体系总 Fe 浓度-某 时刻溶液体系总 Fe 浓度/初始溶液体系总 Fe 浓 度100[9].矿物矿相用 X 射线衍射仪XRD, MiniFles II,日本理学测定,测试工作条件为管 电压 30kV,管电流 15mA,扫描区间 10702θ, 步长 0.02,Cu 靶弯晶单色器.利用热场发射扫 描电子显微镜SEM,JSM-7001F,在加速电压 5.0kV,工作距离样品表面到物镜的距离9.7mm 的条件下,直接观察体系次生铁矿物的形貌[7]. 1.5 数据统计及绘图软件 使用 Microsoft Excel 2003 软件对本文数 据进行分析统计,本文图中所有实验数据均用平 均值与标准偏差表示.使用 Origin 7.5 软件制图. 2 结果与讨论 2.1 Ca2对 A. ferrooxidans 催化合成次生铁矿 物体系 pH 与 ORP 变化的影响 生物合成次生铁矿物的过程可分为 3 个过 程Fe2在 A. ferrooxidans 作用下氧化为 Fe3;Fe3 水解生成矿物合成所需的初始晶核;次生铁矿物 在晶核表面逐渐长大[21].Fe2氧化成 Fe3过程会 消耗体系中的 H,使得体系 pH 值上升,而 Fe3水 解成矿产生的 H却会使得体系 pH 值呈下降趋 势.体系中 H的相对含量及 Fe2与 Fe3的相互转 化对体系 pH 值与 ORP 值具有明显影响[22].本研 究中,Ca2浓度对次生铁矿物合成体系中pH值及 ORP 的影响见图 1. 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0 Ca2-0mg/L Ca2-50mg/L Ca2-100mg/L Ca2-200mg/L Ca2-400mg/L pH 值 时间h Ca2-0mg/L Ca2-50mg/L Ca2-100mg/L Ca2-200mg/L Ca2-400mg/L ORPmV b a 01224364860 72 84 96 108 230 240 250 260 270 280 290 图1 Ca2对次生铁矿物合成体系pH 值与ORP 变化的影响 Fig.1 Effect of calcium ions on the pH and ORP in secondary iron minerals bio-synthesis systems 由图1a可见,在A. ferrooxidans培养的前24h, 5 个处理体系 pH 值变化基本一致,均从初始的 2.50 上升到 2.74.36h 时,除“Ca2-400mg/L”处 理的 pH 保持 2.74 不变外,其余 4 个处理 pH 值均 上升至 2.80. 36108h培养期间,所有处理的pH值均开始 下降,而下降速率却不尽相同.整体表现在,Ca2 加入量越大,体系pH下降幅度越大.例如,在108h, “ Ca2-0mg/L ”、“ Ca2-50mg/L ”、“ Ca2- 100mg/L” 、 “Ca2-200mg/L”或“Ca2-400mg/L” 的 pH 值最终分别降低至 2.26、2.21、2.16、2.08 或 2.02. 另 外 , 刘 晓 燕 等 [22] 研 究 表 明 ,A. ferrooxidans 生物合成次生铁矿物体系中 pH 值 4 期 刘奋武等Ca2对酸性硫酸盐环境中次生铁矿物合成的影响 1145 和 ORP 值的变化趋势始终呈相反的变化趋势, 这与本实验研究结果相类似.本研究中 5 个处理 的 ORP 值在 024h 内均从 257mV 下降至 243mV图 1b.36h 时,除“Ca2-400mg/L”处理 ORP基本保持不变外,其余4个处理ORP均进一 步降低至 239mV.36108h 培养过程中,Ca2加入 量越大,ORP 值上升速率亦越快.可见,在 A. ferrooxidans培养前期024h,Ca2加入并不影响 体系 pH 值及 ORP 的变化趋势,其显著影响主要 作用于 A. ferrooxidans 培养中后期24108h,且 随着体系 Ca2加入量增加,体系 pH 值降低幅度 越快,ORP 升高速率越明显. 2.2 Ca2对 A. ferrooxidans 催化合成次生铁矿 物体系 Fe2氧化率及总 Fe 沉淀率的影响 Fe2有效氧化是次生铁矿物合成的关键环 节,总Fe沉淀率能够间接表征次生铁矿物的合成 量.故探究次生铁矿物合成过程中 Fe2氧化率及 总 Fe 沉淀率显得尤为必要.本研究中,Ca2浓度 对生物合成次生铁矿物体系 Fe2氧化率及总 Fe 沉淀率的影响情况如图 2 与图 3 所示. 由图 2 可见,体系的 Fe2在培养初期就表现 出逐渐氧化的趋势.前人研究表明,pH4.0 的体 系中,Fe2难以被 O2进行化学氧化[8].本研究体系 初始 pH 值为 2.50,故可以证实,体系初期即表现 出的 Fe2氧化行为是 A. ferrooxidans 生物氧化 所致.从图 2a 可以得出,在 024h A. ferrooxidans 培养期间,5 个处理体系 Fe2氧化率变化情况几 乎一致,培养至 24h,体系 Fe2氧化率均增加至 25.0.2484h培养过程中,随着Ca2加入量增加, 任意时刻Fe2氧化率亦相对提高.例如,在 60h 时, “ Ca2-0mg/L ”、“ Ca2-50mg/L ”、“ Ca2- 100mg/L” 、 “Ca2-200mg/L”或“Ca2-400mg/L” 处理体系 Fe2氧化率分别为 69.7 、 76.8 、 83.3 、89.7 或 96.3 ,即此时“Ca2-400mg/L” 处理体系 Fe2氧化率分别为“Ca2-0mg/L” 、 “Ca2-50mg/L” 、 “Ca2-100mg/L”或“Ca2- 200mg/L”处理体系的 1.38、1.25、1.16 或 1.07 倍.“Ca2-400mg/L”处理体系中的 Fe2在 72h 完 全氧化.其余处理体系中 Fe2实现完全氧化氧化 的时间要比“Ca2-400mg/L”处理体系滞后 12h. 01224364860 72 84 96 108 0 20 40 60 80 100 Ca2-0 mg/L Ca2-50 mg/L Ca2-100 mg/L Ca2-200 mg/L Ca2-400 mg/L Fe 2 氧化率 时间h 图 2 Ca2对次生铁矿物合成过程 Fe2氧化率的影响 Fig.2 Effect of calcium ions on the Fe2 oxidation efficiency in secondary iron minerals bio- synthesis systems 由图 3 可知,024h 所有处理体系总 Fe 沉淀 均十分缓慢,24h时仅为3.36h后,各处理体系总 Fe 沉淀率开始迅速增加,同时,任意时刻总 Fe 沉 淀率均与体系 Ca2加入量有显著的正相关关系. 例如,在 108h 培养结束时,“Ca2-0mg/L” 、 “Ca2-50mg/L” 、 “Ca2-100mg/L” 、 “Ca2- 200mg/L”或“Ca2-400mg/L”处理体系总 Fe 沉淀率分别达到了 27.0、 29.7、 33.9、 36.9 或 39.1,即此时“Ca2-400mg/L”处理体系总 Fe 沉 淀 量 分 别 为 “ Ca2-0mg/L ” 、 “ Ca2- 50mg/L” 、 “Ca2-100mg/L”或“Ca2-200mg/L” 处理体系的 1.45、 1.32、 1.15 或 1.06 倍.可见,Ca2 的加入能够显著提高酸性硫酸盐体系中 Fe2氧 化率和总 Fe 的沉淀率.然而从 A. ferrooxidans 培 养 前 期 024hFe2氧 化率 相 关 数 据 可 以 得 出,Ca2并不能直接提高体系的 Fe2氧化能力. 综合分析图 1、图 2 与图 3 相关数据可以获 知并推断出,“Ca2-0mg/L” 、 “Ca2-50mg/L” 、 “Ca2-100mg/L” 、 “Ca2-200mg/L”或“Ca2- 400mg/L”各处理体系,在前 24h A. ferrooxidans 培养过程中,各体系 pH 值、ORP、Fe2氧化率和 总 Fe 沉淀率的变化幅度基本一致.在 24108h 期间,Ca2加入量显著改变了次生铁矿物合成体 系 pH 值、ORP、Fe2氧化率或总 Fe 沉淀率等指 1146 中 国 环 境 科 学 35 卷 标的变化. 0 12 24 36 4860728496 108 0 10 20 30 40 50 Ca2-0mg/L Ca2-50mg/L Ca2-100mg/L Ca2-200mg/L Ca2-400mg/L 总 Fe 沉淀率 时间h 图 3 Ca2对次生铁矿物合成过程总 Fe 沉淀率的影响 Fig.3 Effect of calcium ions on the total Fe precipitation efficiency in secondary iron minerals bio- synthesis systems 2.3 Ca2对 A. ferrooxidans 催化合成次生铁矿 物体系次生铁矿物矿相的影响 伴随总Fe沉淀率的逐渐升高,次生铁矿物在 不同体系均有所合成.X 射线衍射图谱XRD是 鉴别矿物矿相的主要手段[11,23].本研究中,不同研 究体系合成的次生铁矿物的 X 衍射图谱如图 4 所示.由图 4 可见,5 个体系所合成的次生铁矿物 X 射线衍射图谱中各衍射峰的出峰位置及相对 强度近似一致.将本研究不同体系所得矿物出峰 特征与 JCPDS[24]所提供的晶型黄铁矾类物质黄 钾铁矾No.22-0827;黄铵铁矾No.26-1014与非 晶型施氏矿物No.47-1775的标准衍射图谱进 行比对,可以得出,本研究 5 个次生铁矿物合成体 系所得矿物衍射图谱中均包含黄铁矾的特征尖 锐衍射强峰2θ17.41、29.55、39.37、45.86 及 49.93[25]及相对微弱的施氏矿物特征衍射峰 2θ35.16[26].由此推断,所有体系产生的次生铁 矿物均应为黄铁矾与施氏矿物共存的混合物,且 这 一 结 果 在 次 生 铁 矿 物SEM 照 片 以 “Ca2-400mg/L”处理体系所得矿物形貌为例 中可得到较好的证实图 4b.此外,从本研究所获 次生铁矿物形貌中可直观看出,黄铁矾类物质为 结晶度较好的假立方体“枕状”结构,而嵌套于 黄铁矾晶体间絮状无定型物质为结晶度很差的 施氏矿物,类似形貌在前人相关研究结果中亦见 报道[11,27].可见,0400mg/L Ca2的加入不会改变 酸性硫酸盐体系合成次生铁矿物的矿相. 2θ CuKα Ca2-400 mg/L b 1020304050 60 70 SJ J J J J J黄铁矾 S施氏矿物 35.16 49.93 45.86 39.37 29.55 Ca2-0mg/L Ca2-50mg/L Ca2-100mg/L Ca2-200mg/L 相对强度 Ca2-400mg/L 17.41 a 图 4 不同处理体系所得次生铁矿物 X 射线衍射图谱及 其形貌 Fig.4 XRD patterns and SEM of secondary iron minerals harvested from different treatment systems 在研究过程中,在有 Ca2加入的不同处理体 系在初始时刻0h有不同程度的白色沉淀产生. 此类沉淀物应为 Ca2与体系 SO42 -结合而产生的 难溶于水的沉淀.前人研究结果表明,如矿物本 身、活性炭、石英砂、硅藻土等物质,均能够通 过 “晶种” 作用刺激促进次生铁矿物的合成[8,28 -30]. 鉴于此,笔者猜想,随着 Ca2的加入,体系产生的 沉淀物质均匀分散于A. ferrooxidans培养体系中, 4 期 刘奋武等Ca2对酸性硫酸盐环境中次生铁矿物合成的影响 1147 能够为次生铁矿物的生物合成提供 “晶种” 刺激. 进而提高了体系总Fe的沉淀效率.为了验证这一 猜想,重新配置“Ca2-400mg/L”处理体系,用定 性滤纸对体系初始时刻溶液进行过滤而获得体 系初始时刻产生的沉淀物,且用 X 射线衍射技术 对其进行矿相鉴别,相应 X 射线衍射图谱如图 5 所示. 2θ 10 20 30 40506070 相对强度 29.16 23.44 20.78 11.60 图 5 Ca2加入酸性硫酸盐体系初始时刻沉淀物质的 X 射线衍射图谱 Fig.5 XRD patterns of sediment harvested from sulfate-rich acidic system with Ca2 addition 由图 5 可见,Ca2加入酸性硫酸盐体系产生 沉淀的 X 射线衍射图谱在 11.60、 20.78、 23.44 及 29.16处具有明显的衍射强峰,且在 11.60处 衍射峰相对强度最大.通过比对 JCPDS[24]所提供 的矿物标准图谱,可以发现所获沉淀出峰特征与 CaSO42H2O 标准衍射图谱特征No.33-0311相 吻合.同时,本研究得到的此衍射图谱与前人通过 化学反应过程所制备的CaSO42H2O衍射图谱相 一致[31].为了进一步证实 CaSO42H2O 可在次生 铁矿物合成过程中扮演“晶种”角色这一观点, 将获得的 0.5g CaSO42H2O 沉淀加入本研究相 应的无钙改进型 9K 培养基中,在相同条件下培 养 72h 后,体系 Fe2氧化完全,总 Fe 去除率高达 46.综上所述,体系 0400mg/L Ca2的加入虽不 能改变酸性硫酸盐体系合成次生铁矿物的矿相, 却可以明显影响体系 pH 值、ORP、Fe2氧化率 或总 Fe 沉淀率等相关指标的变化.Ca2加入酸性 硫酸盐体系产生 CaSO42H2O 晶型沉淀物质,其 在后期次生铁矿物合成过程中充当 “晶种” 角色, 促进次生铁矿物的合成,进而加速了体系酸化进 程.前已述及,Fe2氧化为 Fe3过程如下 4Fe2O24H .A ferrooxidans ⎯⎯⎯⎯⎯ →4Fe32H2O 可见,体系 H浓度增加及 Fe3快速沉淀生成 次生铁矿物,均易使得A. ferrooxidans介导下Fe2 氧化过程正反应方向移动,进而在一定程度上促 进体系 Fe2氧化. 3 结语 研究结果表明,在酸性硫酸盐体系,Ca2的存 在能够与 SO42 -结合生成 CaSO 42H2O.其能够在 生物成因次生铁矿物合成过程中充当 “晶种” 角 色,有效促进次生铁矿物合成,进而使得次生铁矿 物合成体系酸化速率明显、ORP 升高显著、Fe2 氧化加速.由此可以推测,地下表水中 Ca2的存 在可在一定程度上加速基于此环境形成的酸性 矿山废水中总Fe沉淀效率,利于体系次生铁矿物 的合成. 参考文献 [1] Gammons C H, Duaime T E, Parker S R, et al. 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