酸性矿山废水(AMD)污染是亟待解决的矿区环境问题之一。本文以硫铁矿生物氧化这一AMD产生的基本过程为基础,探究了环境温度与硫铁矿矿浆浓度对硫铁矿生物氧化的影响,揭示了硫铁矿生物氧化体系次生铁矿物吸附包裹硫杆菌对菌活性的影响,阐明了AMD在石灰性土壤—植物系统中,AMD对石灰性土壤特性、作物生长及重金属在土壤与植物体系迁移转化的影响。研究表明:(1)温度与矿浆浓度均可以在一定程度上调控硫铁矿生物氧化过程,进而影响酸性矿山废水的产生行为。与矿浆浓度相比较,温度对硫铁矿生物氧化的调控过程尤为显著。(2)在富铁酸性硫酸盐体系中,次生铁矿物(施氏矿物)对硫杆菌的吸附包裹作用抑制了微生物的生物活性,致使体系Fe²⁺生物氧化效率降低,体系酸化程度减弱。(3)实验室模拟的AMD进入石灰性土壤后,土壤中CaO+MgO的存在促进了AMD体系中的Fe²⁺转化为Fe³⁺;AMD中的主要离子(H⁺,Fe,SO^2-₄)被截留在土壤中。当加入AMD体积与土壤质量比为10 mL/g时,石灰性土壤(采集于晋中市太谷县)中的总P、总K含量无明显变化;有效N和全N增加,有机质、有效P、有效K、Cr、Cd含量下降。随着AMD体积与土壤质量比的增加,黑麦草的发芽率下降,黑麦草中Cr的累积量增加。当AMD体积与土壤质量比为10 mL/g时,AMD明显抑制了黑麦草的发芽。(4)实验室模拟AMD进入土壤—植物系统中可使玉米幼苗期土壤pH降低到7.00以下,到达玉米成熟期,土壤的pH升高到7.21-7.58之间;随着AMD的加入,土壤中全盐量增加到8-8.45 g/kg,是同时期CK处理的5.37-5.67倍。AMD的加入抑制了植物的生长发育,植株的干物质量随着AMD的增多而降低,且玉米植株地上部的生物量远高于地下部生物量。此外,AMD加入有利于玉米苗期土壤中重金属Cu、Cr、Mn、Ni的溶出;增加了玉米成熟期土壤中Cu、Zn、Ni、Cr、Mn残渣态含量。植物中的Cu、Zn主要累积在植物的根部,AMD加入减少了根部Cr、Ni元素含量。本研究结果明晰了温度与矿浆浓度对AMD产生行为的影响,揭示了次生铁矿物包裹微生物对AMD产生的调控作用。再者,本文研究结果也在一定程度上揭示了AMD进入石灰性土壤体系后,AMD对土壤特性、作物生长及重金属在土壤与植物体系迁移转化的相关影响。相关研究成果对揭示AMD产生及AMD对石灰性土壤的污染行为提供参数支持。