酸性矿山排水（AMD）因其极低的pH和高浓度的硫酸盐、铁及多种重金属，是矿山环境最严重的污染问题之一。传统的石灰中和法产泥量大，且对砷和某些重金属的长期固定效果不理想。本研究创新性地提出了一种“以废治废”的原位生物修复策略：向AMD环境中投加廉价的有机碳源（如木屑、蘑菇渣堆肥浸出液），激活并富集AMD中原有的硫酸盐还原菌（SRB）。SRB利用有机物作为电子供体，将AMD中大量存在的硫酸盐（SO₄²⁻）还原为硫化物（S²⁻）。新生成的S²⁻随即与AMD中同样大量存在的溶解态亚铁离子（Fe²⁺）发生快速沉淀反应，生成具有极高反应活性的无定形纳米硫化亚铁（FeS）颗粒。这个生物-化学反应过程同步实现了AMD的pH提升（因SO₄²⁻还原消耗H⁺）、硫酸盐去除和铁的部分回收。而最关键的是，原位生成的纳米FeS，是一种对砷、镉、铅、铜、锌等多种重金属具有极强吸附、还原和共沉淀能力的多功能修复材料。纳米FeS通过表面络合、离子交换、化学还原和形成更稳定的金属硫化物沉淀等机制，将AMD中溶解态的重金属离子原位固定下来，包裹在FeS固体中。

  长期动态实验表明，经此生物修复后，AMD的pH从2.5回升至6.5以上，出水溶解态重金属（As、Cd、Pb等）浓度均可降至排放标准以下。沉积物中重金属主要以稳定的残渣态和硫化物结合态存在，其长期稳定性远优于石灰中和产生的氢氧化物沉淀。该研究通过激活AMD自身的生物地球化学循环，实现了无需外加大宗化学品、原位、同步、长效地修复AMD复合重金属污染，是一种真正的绿色、可持续的矿山水处理技术。

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