氧化亚铁硫杆菌淋滤重金属污染底泥的动力学

第24卷第5期Volume24Number5中国有色金属学报TheChineseJournalofNonferrousMetals2014年5月Mav2014文章编号：1004—0609(2014)05—1352—07氧化亚铁硫杆菌淋滤重金属污染底泥的动力学徐颖1,2谢志钢。，薛璐。，冯岳阳，陈玉。，孙瑛(1．河海大学浅水湖泊综合治理与资源开发教育部重点实验室，南京2100982．河海大学环境学院，南京210098)摘要：针对氧化亚铁硫杆菌生物(z，)淋滤法处理重金属污染底泥进行实验研究。采用分批摇床培养方法，分析生物淋滤过程中Fe浓度对底泥酸化、微生物生长、Fe氧化以及底泥中重金属溶出率的影响；借助Monod方程得到不同Fe浓度下氧化亚铁硫杆菌的最大比生长速率及饱和常数；通过经验方程推导出不同Fe浓度下重金属离子Cu2和zn的溶出速率常数。结果表明，当Fe浓度由2．0g／L增加到10．0g／L时，氧化亚铁硫杆菌的最大比生长速率由0．126h-上升到0．159h-，饱和常数由0．881g／L下降到0．327g／L，重金属的溶出速率常数与Fe浓度呈正相关；当Fe浓度超过10．0g／L时，氧化亚铁硫杆菌的最大比生长速率降低，而饱和常数增大。随着Fe浓度的增加Fe氧化速率增大。综合各个动力学参数可知，Fe浓度为10．0g／L是生物淋滤体系的最佳底物浓度。关键词：重金属；氧化亚铁硫杆菌；生物淋滤；动力学中图分类号：X524文献标志码：ABioleachingkineticsofheavymetalfromcontaminatedsedimentbyThiobacillusferrooxidansXUYing一，XIEZhi．gang，XUELu，FENGYue．yang，CHENyu2，SUNYing(1．KeyLaboratoryofIntegratedRegulationandResourceDevelopmentonShallowLakeofMinistryofEducation，HohaiUniversity,Nanjing210098，China；2．CollegeofEnvironment，HohaiUniversity,Nanjing210098，China)Abstract：ThebioleachingkineticsofheavymetalfromcontaminatedsedimentwasstudiedbybatchexperimentswithThiobacillusferrooxidans(Z力．TheeffectsofFeconcentrationsonthesedimentacidification，thegrowthofzFeoxidation，andsolubilizationratioofheavymetalduringthebioleachingprocesswereinvestigated．MonodequationwasusedtoderivethemaximumspecificgrowthrateandthesaturationconstantofthefwithdiferentFeconcentrations．Anempiricalequationwasalsousedtoderivetherateconstantsofheavymetalions(Cu2andZn2)solubilizationwithdiferentFe抖concentrations．TheresultsshowthatwhenFeconcentrationincreasesfrom2．0g／Lto10．0g／LthemaximumspecificgrowthrateofZfincreasesfrom0．129h-to0．159h～，thesaturationconstantreducesfrom0．881g／Lto0．327g／LandtherateconstantofheavymetalssolubilizationislinearlydependentontheFeconcentrations．WhenFeconcentrationsisover10．0L，themaximumspecificgrowthrateofthezfreduces，whilethesaturationconstantincreases．TheFeoxidationratesincreasewithincreasingtheFeconcentrations．Takingallthekineticsparametersintoaccount，theoptimalconcentrationofFeisfoundtobe10．0g／L．Keyw