微生物协同硫铁矿强化去除水中锑酸盐的性能研究

水体重金属锑（Sb）污染受到越来越多的关注.本研究旨在利用微生物和硫铁矿协同强化去除水中锑酸盐（Sb(Ⅴ）），实验对比了硫铁矿和硫化亚铁在非生物和生物反应体系中对Sb(Ⅴ）的去除效果.结果表明，在非生物（未接种活性污泥）反应体系中，硫铁矿和硫化亚铁对Sb(Ⅴ）的去除效果随运行时间延长而逐渐下降，且在第10个循环硫铁矿对Sb(Ⅴ）的去除率仅为14.5%；硫化亚铁相对硫铁矿有较高的Sb(Ⅴ）去除效果.在微生物作用下，硫铁矿和硫化亚铁具有较稳定的Sb(Ⅴ）去除效果，且硫铁矿对Sb(Ⅴ）的去除率高于硫化亚铁.通过X射线光电子能谱（XPS）分析证明微生物可加速Sb(Ⅴ）转化为Sb(Ⅲ），同时生成的Fe(Ⅱ）/Fe(Ⅲ）会促进Sb(Ⅲ）在硫铁矿上的富集沉淀，进而强化Sb从水体中去除.利用Illumina高通量测序揭示了除锑过程中微生物群落结构的时间演替规律，证明Thiobacillus和Sulfurimonas菌属为微生物协同硫铁矿去除Sb(Ⅴ）的优势菌属.研究结果为Sb(Ⅴ）废水修复提供了一种稳定高效的方法.