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煤矿开采过程中产生大量的副产品煤矸石,煤矸石中普遍含有黄铁矿和白铁矿等硫化物矿物,硫化物矿物在地表环境中的自然氧化会导致酸和重金属的释放,造成严重的环境污染。本研究通过对安徽铜陵矿区和山西四台矿区的含硫固废堆的实地调研、取样和测试等,对比各地矿区含硫固废堆的物质组成及其环境特征;对含硫固废堆中微生物优势菌群、菌落结构、及最适生长环境条件进行研究,并对其中的特征菌群进行分离和16S rDNA分子生物学测序鉴定;模拟实验研究优势菌群在煤矸石堆环境中对硫化物风化分解作用过程及动力学参数;研究在微生物作用下硫化物中有害元素的释放行为。研究显示,含硫废石堆场淋滤水pH值大都在2.5左右,淋滤液多为红褐色,有高含量的Fe3+、Al3+、硫酸盐及重金属等有害化学污染物,流入附近河流和农田中,造成一定程度的生态破坏;对从酸性水中提取得到的9个菌株的16S rDNA序列测得结果显示,9条序列分属于两大类菌群,即嗜酸硫杆菌属(Acidiphilium sp.)和嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans),此为含硫固废堆的风化环境中的特征优势菌群;对铜陵新桥硫铁矿含硫废石的模拟风化实验,进行不同实验参数条件下的有菌与无菌反应体系对比以及对其中有害重金属As、Cu、Zn、Ni、Pb溶出规律研究,结果表明,环境中液相的初始pH值、温度、固液相的比值和矿物的粒度都会对微生物在黄铁矿的风化过程所起的作用产生影响,在有菌和培养基同时存在时,黄铁矿的氧化速率达到0.71mmol.d-1.L-1,是无菌对照组的35.5倍;5种重金属元素As、Cu、Zn、Ni、Pb的释放行为明显受到微生物、pH值、温度、固液比等因素的影响,有菌存在体系中As、Cu、Zn、Ni释放速率及释放量大大提高,但Pb元素的释放却表现反常,有菌存在时释放速率和释放量均受到抑制。