煤矿酸性废水(Acid Mine Drainage,AMD)是最常见的矿山酸性废水，通常具有低pH值、高铁和高硫酸根的特点，是矿区及其下游流域生态环境酸化和重金属污染的最大来源。　　本论文选取位于贵阳花溪区久安乡典型煤矿酸性废水及影响的下游流域游鱼河、阿哈水库和小车河及农田土壤为研究对象，对煤矿废水、下游流域水体、沉积物、土壤的元素含量分布及其环境微生物多样性展开深入研究，并初步研究了Fe的氧化沉降规律及煤矿酸性废水生物治理的可行性方案，取得了以下研究成果和认识:　　(1)研究区流域水体化学组成类型为SO42-/HCO3--Ca型，阳离子主要来自于煤层的开采和碳酸盐岩的风化作用，阴离子主要为SO42-，主要来自于煤矿开采和降雨作用;煤矿酸性废水具有极酸、高SO2-、高Fe、Mn、Al、Si、Eh和Con.的特点，受其影响，游鱼河下游和阿哈水库、小车河水体中的Fe、Mn、SO42-和Con.值较游鱼河上游高;研究区的污染状况为煤矿废水流域为重污染区域，游鱼河流域和小车河为中度污染区，阿哈水库为轻度污染区。　　(2)研究区流域沉积物中具有相对较高的Si、Al、Fe、Ca、C和S，与在煤矿酸性废水水体中含量高而下游较低相对应，表明这些元素极易随着水环境变化而沉积;且元素间均有不同程度的相关性，其中Fe和S显著正相关，表明二者可能同源且能共沉淀，Si、Al、Ca和C显著正相关，主要来自于母岩的风化，并与Fe和S显著负相关，表明水体pH对沉积物元素分布的影响显著;而Fe和S在煤矿酸性废水中较高，到下游相对减少并且在流域中发现较多的矾类矿物和铁矿物，反映了两者在水体中的自然沉降和矿化作用，为人工干预实现Fe、S的去除提供了指示。　　(3)研究区受煤矿酸性废水污染影响，流域存在大量的Fe、S代谢相关的微生物，主要为Metallibacterium、Acidi/errimonas、Halomonas、Shewanella、Ferrovum、Alicyclobacillus和Sntrophobact er。但是受控于AMD污染等级，其优势菌属存在一定差异，Ferrovum、Halomonas、Alicyclobacillus和Shewanella存在于整个流域，但在AMD严重污染区丰度较高，而在AMD污染程度较低区域则主要为Desulfomonile、Hydrogenophaga、Geobacter、Sulfuricurvum和Dechloromonas;在流域环境中，对微生物群落结构影响最显著的环境影响因子为pH、总铁和SO42-。　　(4)高通量测序手段发现研究区存在大量可用于AMD生物修复的功能微生物，铁氧化细菌主要为Ferrovum和Alicyclobacillus，它们能氧化铁并且还原硫;铁还原菌则主要为Shewanella、Metallibacterium和Aciditerrimonas，它们能还原三价铁;硫酸盐还原菌主要为Syntrophobacter和Desulfosporosinus，能还原SO42-、使水体的pH升高并沉淀金属离子。这些功能微生物在研究区的发现，为微生物原位处理AMD提供了种质资源和可能性。　　(5)研究区使用受AMD影响的水体对流域周围的稻田土进行灌溉，造成土壤中K、N、P等营养元素的流失，同时还造成部分稻田土壤的酸化;稻田土壤中微生物群落主要为Proteobacteria、Chloroflexi、Acidobacteria、Nitrospirae和Bacteroidetes;并有一系列铁、硫代谢相关的微生物，铁还原菌主要是Shewanella和Geobacter，硫酸盐还原菌主要为GOUTA19和Desulfobacca和Desulfobacterium，铁氧化菌主要为Gallionella，硫氧化菌主要为Thiobacillus和Sulfuricurvum;研究区土壤中微生物群落结构的变化主要受控于土壤的pH、SO42-和NO3-的含量。　　(6)研究区典型煤矿矿洞出水中铁主要以亚铁的形式存在，随着水体的流动、氧化作用的进行，水体pH降低，Eh升高，总铁、亚铁含量降低;实验室的曝气作用不能使铁的去除率升高，在酸性水体中，决定铁去除率的不是水中氧的含量，而是维持水体的稳态并保证微生物的正常活性;使用幕布作为格挡材料能提高铁的去除率，这不仅与幕布表面的吸附作用有关，还因为幕布的存在能使水体平流过幕布时产生活性铁结核，加速铁的去除。　　(7)研究区土著SRB利用易降解碳源和难降解碳源的组合碳源对硫酸根的去除有最好的效果，并能提升水体中的pH且提高铁的去除率。此外，在一定条件下提升水体的碱度，可以促进硫酸盐还原菌的还原作用。因此，通过建立幕布格挡的氧化沉降池和同时添加秸秆和鸡粪的厌氧生物池，可以有效达到煤矿酸性废水的氧化沉降-微生物治理AMD的目的。