综述：酸性矿山排水处理系统中的低 pH 硫酸盐还原：对嗜酸性和耐酸性硫酸盐还原菌的启示——系统综述

《Biodegradation》：Low-pH sulfate reduction in acid mine drainage treatment systems: implications for acidophilic and acid-tolerant sulfate-reducing bacteria – a systematic review

　　

摘要

酸性矿山排水（AMD）的特点是持续酸性、高硫酸盐和高溶解金属浓度。硫酸盐还原菌（SRB）是 AMD 修复的理想候选者，因为异化硫酸盐还原产生碱度，同时生成硫化物，可通过沉淀促进金属去除。将这些过程扩展到酸性条件增加了对嗜酸性和耐酸性 SRB（aSRB 和 atSRB）的兴趣，但来自培养、分子调查和处理系统的证据往往被分开解释。本系统综述综合了 2014 年至 2024 年的 53 项依赖培养、不依赖培养和处理系统研究，以检查分类学出现、生理能力、已证实的低 pH 硫酸盐还原和处理性能之间的关系。系统发育分析表明，低 pH 硫酸盐还原表型分布在不同谱系中，仅凭 16S rRNA 相关性无法预测耐酸性。脱硫芽孢杆菌是各项研究中最一致出现的属，尽管其重现性受培养策略影响。证明了 pH 3 以下的硫酸盐还原，持续的低 pH 活性最有力地得到受控反应器研究的支持；大约 pH 4.0–5.5 成为一个相对支持良好的范围，而较低 pH 下的活性更依赖于微生物生理和实验条件。低 pH 硫酸盐还原也被发现是一个受电子供体利用、代谢物周转和互补微生物功能塑造的群落水平过程，而处理性能还取决于生物质保留、水力条件和硫化物管理。综述的研究支持在分类学存在、已证实的活性和处理贡献之间进行区分。未来的工作应优先标准化报告活性硫酸盐还原条件，加强分类群 - 功能验证，并对低 pH 产硫化物系统进行长期野外测试。