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铊是一种分散元素,在环境中常以类质同象存在于矿物中,很少形成单独的铊矿物,常伴生在硫化矿的矿物中。贵州兴仁滥木厂铊矿区是国内罕见的独立铊矿床。在19世纪4050年代过度的矿山开采中产生大量尾矿,露天堆存过程中受表生地球化学作用,尾矿中的有毒有害物质进入到环境中,对环境造成了严重的影响,成为国内首例天然铊中毒的典型病区。本研究以贵州滥木厂铊矿区铊矿尾矿为研究对象,通过对本实验室从酸性坑水中已分离纯化的氧化亚铁硫杆菌和氧化硫硫杆菌进行尾矿的耐受性驯化。设置两种细菌混合比例、氧化亚铁硫杆菌不同加入时间、不同的能源物质及矿浆浓度处理,研究微生物对铊矿尾矿中重金属Tl的浸出效果。通过扫描电镜对浸矿后尾矿渣进行表征。将浸矿液稀释成不同的浓度对白菜种子进行种子发芽实验,测定其对白菜幼苗生理生化特征的影响,评价浸矿液对白菜种子萌发过程的毒性效应。论文主要结论如下:(1)滥木厂铊矿区尾矿中含有Fe、Tl、As、Cu、Cd、Cr、Zn等多种重金属,含量分别为19310.00 mg/kg、20.70 mg/kg、143.80 mg/kg、12.70 mg/kg、15.64mg/kg、197.40 mg/kg、19.88 mg/kg。通过对尾矿进行SEM-EDX分析,得到铊矿尾矿表面物质元素组成为C、Si、O、Fe、S、Al等,其中Si元素含量最高,各种元素呈相互结合的形式存在。通过对尾矿进行XRD分析,得到铊矿尾矿中主要含有石英(SiO2),2M1型迪开石(Al2Si2O5(OH)4),锐钛矿(TiO2),方镉石(CdO),砷呦铜矿(Cu12As3.40Sb.60S13)等矿物。(2)氧化亚铁硫杆菌与氧化硫硫杆菌比例为1:7、培养基初始pH为2.0、氧化亚铁硫杆菌的加入时间为第6 d、矿浆浓度为6%时,铊矿尾矿中Tl的浸出效果最好。(3)氧化亚铁硫杆菌和氧化硫硫杆菌能促进铊尾矿中Tl的溶出,混合菌对Tl的浸出效果最好,其次为氧化亚铁硫杆菌、氧化硫硫杆菌,浸出率分别为:混合菌16.93%,氧化亚铁硫杆菌16.26%,氧化硫硫杆菌9.7%。对比无菌实验组,加菌实验组对铊尾矿中Tl的溶出有不同程度的提高,提高率分别为:混合菌347%,氧化亚铁硫杆菌330%,氧化硫硫杆菌157%;对比两组单一菌实验组,混合菌对铊矿尾矿中Tl的浸出率的提高率分别为:比氧化亚铁硫杆菌提高4.1%,比氧化硫硫杆菌提高74.5%。(4)铊矿尾矿的浸出液对小白菜具有毒性效应,微生物的存在促进铊矿尾矿中重金属离子的溶出,进而加大对小白菜的毒性效应。随着浸矿液浓度的增加,浸矿液对白菜的生理生化影响为先促进后抑制,当浸矿液浓度为100%(浸矿原液)时,完全抑制白菜的生长;在浸矿液浓度为10%,加菌实验组的SOD酶活性最高。对比CK浸矿液实验组,三浸组加菌实验组的叶绿素a、b及类胡萝卜素都呈先上升后下降的趋势,最大值出现在浸出液浓度为2%时,CK浸矿液实验组最大值出现在10%时。相同的浸矿液浓度下,白菜的根比茎更敏感,浸矿液对根的毒性效应大于对茎的毒性效应;相同稀释倍数下,CK浸矿液对白菜的毒性效应小于加菌浸矿液。