广东省韶关大宝山矿、云浮硫铁矿、凡口铅锌矿……这些地区因采矿产生的酸性矿山废水对环境造成严重污染。科学家们发现,在这些采矿产生的酸水中,仍旧有微生物可以生存,通常被称为“极端微生物”。能不能利用这些微生物,对酸性矿山废水进行净化治理?中山大学生命科学学院教授束文圣带领团队从2002年起开展相关研究。上周,他们的一项成果,被N atureC hina(Nature杂志社的中国网站)选为当周“最具影响力的中国论文”。
用微生物治理“酸水”
酸性矿山废水pH值极低,而且含有大量重金属,包括铁、铜、锌等,会对环境造成巨大污染,因而在学术界备受关注。“在我国,广东大宝山矿区酸性矿山废水的污染是最明显的例子。该矿区酸性矿山废水的排放污染河流30余公里,导致周边600多公顷农田中重金属严重超标。”中山大学生命科学学院博士生邝嘉良表示。
治理酸性矿山废水成本非常高,“目前主要采用的治理方法是石灰中和。”中山大学生命科学学院教授束文圣说道,如果酸性废水的pH值较低,采用中和法,治理每吨废水需要的石灰量大、处理成本较高同时将产生大量的废渣,给环境带来潜在的二次污染风险。
近年来,科学家发现,硫酸盐还原菌可以转化“酸水”,这种“生物沉淀技术”开始被人们有意识地应用于酸性重金属废水处理中。其基本思路在于:在厌氧和少量添加碳源的条件下,使硫酸盐还原菌在废水中大量繁殖,并通过其代谢过程中的还原反应生成新物质H 2S(硫化氢),同时使废水的碱度升高,硫化氢与废水中金属离子结合形成难溶性的沉淀,之后通过固液分离,实现酸性重金属废水的净化。耐酸或嗜酸硫酸盐还原菌的分离、发现,使得更有效、更廉价的处理酸性矿山废水成为可能。
“利用微生物处理酸性矿山废水,很可能是一个非常经济有效的方法。”除了一般意义上的成本降低,微生物在治理污染的时候,还能生成新的金属块,对酸性水中的有效矿产资源实现“回收”。
束文圣教授目前带领的一个约有26人的团队,正在致力于从酸性矿山废水里寻找这种爱吃酸的“极端微生物”,实现“治污”的梦想。