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我国矿产资源具有显著的大矿、富矿少，小矿、贫矿多的特点，因此如何从低品位矿石中将有价金属高效浸出具有重要意义。生物浸出技术成本低、工艺简单、低污染且资源利用广，为目前低品位矿产资源浸出的常用方法，但是它也存在一些局限性，如反应速度慢等。此外，矿石采选冶过程会产生大量酸性废水，给矿山及周边地区带来了诸多环境问题。生物电化学系统(bioelectrochemicalsystem，BES)是一种将电化学方法与生物处理相耦合的技术，它在很多领域发挥着重要作用，其中，微生物燃料电池(microbial fuel cell，MFC)是BES的典型代表。本研究以BES为基础，研究硫化矿矿山废水处理以及浸矿过程。 在不同pH值2.5、4.5、6.5、8.5和10.5条件下，对污水处理厂采集的污泥以乙醇为碳源驯化具有硫酸盐还原功能的优势菌群，研究BES处理矿山废水过程中pH值的影响。在该处理过程中，pH4.5、6.5和8.5的体系产生的最大电流分别为3.1、4.9和5.7 mA; pH4.5体系去除硫酸盐的量为6.5 mM，消耗化学需氧量为27.0 mM，获得库伦效率为27.1％，出水pH值为6.2。相比于pH6.5和8.5体系，pH4.5体系去除硫酸盐较多、消耗化学需氧量较少且出水pH值适宜排放，尽管获得的电能比pH6.5和8.5体系低，但是综合比较成本和收益，pH4.5体系优于pH6.5和8.5体系。因此在pH4.5条件下处理含硫酸性废水比较经济合理，这一结论不同于以往研究报道的pH6.0-8.0条件适于硫酸盐还原菌处理废水，它为BES处理含硫矿山酸性废水提供了一定的依据。 通过PCR-DGGE及454高通量测序技术对BES处理矿山废水前后的微生物群落结构进行解析。分析结果发现，硫酸盐还原菌、硫还原菌和硫氧化菌是驯化后的优势菌种;属于Desulfuromonadaceae、Desulfobulbaceae和Desulfovibrio的硫酸盐还原菌或硫还原菌在BES产电过程中起到重要的作用;Paludibacter sp.在pH4.5条件下可能参与了硫酸盐还原。运行过程中，pH4.5、6.5和8.5体系中的微生物种群结构发生了演替变化，驯化污泥中pH6.5和8.5样品微生物群落之间的相似性最高，而BES运行结束后pH4.5和6.5体系样品微生物群落之间的相似性最高。 使用循环伏安、计时电流等方法研究氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillusferrooxidans，At.f)的电化学性能。将以Fe2+和单质硫分别为电子供体时的循环伏安曲线相互比较可知，-0.4V到0V范围内的还原电流为At.f产生。在好氧条件下产生的还原峰峰电流为μA级别，厌氧条件下的峰电流为nA级别;恒压-0.4V条件下，体系中加入Fe2+会对电流产生影响，好氧条件比厌氧条件下的电流变化多一个数量级，电流变化相差一个数量级是由于At.f在好氧条件下电化学活性较强;长期运行的体系在FeSO4·7H2O的浓度为8.0 g L-1，pH为2.0的条件下可以产生2.6 mA的最大电流;Fe2+浓度越高体系产生的最大电流越大;pH2.0条件下，体系产生最高的电流;以单质硫作为电子供体时，恒压长期测试的方式不适于At.f的高效产电。 采用BES研究硫化铜的浸出，试验结果表明，恒压-0.4 V条件下由At.f组成的硫化铜浸出体系可产生4.9 mA的最大电流;MFC阳极中的浸矿菌At.f可以加快Cu2+的浸出速率;相比于对照体系，MFC体系会促进Cu2+的浸出;相比于S体系，At.f在Cl体系中有较高的活性，Cl体系浸出Cu2+的速率为199.2 mg L-1d-1;MFC阳极和阴极之间接有500Ω的外载形成闭合回路可有效地推动Cu2+的浸出;At.f组成的MFC浸出Cu2+的速率较快，不含At.f的开路MFC浸出Cu2+的速率较慢。