複数の重金属の安定化のための,新たに提案された炭酸塩とリン酸塩の共同バイオミネラル化のアプローチのメカニズムとプロセス最適化
Huanqing Guo1, Mingyang Jiang2, Lijun Han3
1State Key Laboratory of Geomechanics and Geotechnical Engineering Safety, Institute of Rock and Soil Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430071, China; School of Civil Engineering, Liaoning Technical University, Fuxin 123000, China.
酵素誘導のリン酸降水 (EIPP) と酵素誘導の炭酸降水 (EICP) を組み合わせた新しい2段階のバイオミネラライゼーション方法は,鉛-亜鉛尾鉱の重金属を効果的に安定させます. このエコフレンドリーなアプローチは,単一の方法よりも高い性能で重金属の捕獲とアンモニアの除去を提供します.
科学分野:
- 環境科学 環境科学
- 地質化学 地質化学
- バイオテクノロジー バイオテクノロジー
背景:
- 鉛と亜鉛の尾鉱は,重金属 (HM) の浸出による環境リスクをもたらします.
- 酵素誘導炭酸降水 (EICP) のような既存のバイオミネラライゼーション方法は,HM安定化の効率が低く,アンモニア汚染を引き起こす.
- 酵素誘発フォスファート降水 (EIPP) は効果的ですが,費用がかかります.
研究 の 目的:
- 鉛-亜鉛の尾鉱のための費用対効果が高く,環境に優しい2段階のEIPP+EICP複合鉱化方法を開発,評価する.
- 単一のEICPとEIPPプロセスの限界を克服するために.
- 重金属の安定化を改善し,アンモニア・窒素による汚染を減らす.
主な方法:
- 連続した2段階のプロセス:EIPPにEICPが続く.
- EICPとEIPPの反応溶液濃度比率の最適化.
- 鉱化率,アンモニア除去率,重金属 (Zn2+,Cd2+,Pb2+) の捕獲効率の分析.
主要な成果:
- 組み合わせた方法は,約80%の鉱化率と50%を超えるアンモニア除去率を達成しました.
- 無料のZn2+ (92%),Cd2+ (93%),Pb2+ (99%) をフォスファットと炭酸塩の沈殿物に大幅に吸収する.
- 鉛と亜鉛の尾鉱における生物利用可能なZn (44%),Cd (53%),Pb (23%) の安定化,単一のEICPを上回る.
結論:
- 2段階のEIPP+EICPメソッドは,鉛-亜鉛尾鉱のin situ固化/安定化のための効率的で低コストで環境に優しい戦略を提供します.
- この方法は重金属を効果的に固定し,アンモニア汚染を軽減します.
- このアプローチは,汚染された鉱山廃棄物の管理のための有望な新しい解決策を提供します.
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