Kulmineaffaldsmateriale er mere end 90 procent effektivt til at fjerne tungmetal

Et biprodukt af lav værdi fra kulmineprocessen har vist sig at være yderst effektivt til at hjælpe med at genvinde det land og det vand, der bruges i minedrift, Det viser forskning fra University of Alberta.

Nano humus, et stof udvundet fra kulmineforekomster og derefter knust til en sort, pulverformigt materiale, har "fremragende fysiske og kemiske egenskaber", der fjerner tungmetaller fra forurenet vand og jord, sagde forsker Yihan Zhao.

Zhao udførte forskningen for at opnå sin ph.d. i landvinding og oprydning fra Landbrugsfakultetet, Life &Environmental Sciences (ALES).

Består af naturlige organiske forbindelser, nano humus fungerer som en svamp, der fastgør og holder tungmetaller. Ved at teste spildevand indeholdende cadmium - et af de tungmetaller, der oftest produceres af industrier som minedrift - fandt Zhao, at i en høj koncentration, omkring 90 procent af det giftige tungmetal blev fjernet efter blot 15 minutter. Efter 24 timer, 93 procent blev fjernet.

"Det er hurtigt, sikker og effektiv, " sagde Zhao, hvis arbejde er en del af Future Energy Systems, et tværgående forsknings- og undervisningsnetværk ved U of A, der arbejder på at udvikle innovationer til energiomstilling.

"Det, at vi kan bruge et affaldsmateriale til at genvinde et område, der producerer det, er spændende, " sagde projektvejleder Anne Naeth, direktør for Future Energy Systems og professor i landvinding og genopretningsøkologi i afdelingen for vedvarende ressourcer i ALES.

Naeth forudser, at nano humus kan være i udbredt industriel brug inden for de næste fem år.

Resultaterne giver mulighed for en lavpris, mere effektiv måde at afhjælpe industrielt spildevand og jord, der er påvirket af ressourceudvinding og fremstillingsprocesser, Zhao bemærkede.

Konventionelle saneringsbehandlinger af tungmetaller bruger store mængder kemikalier, som, på tur, kan producere yderligere forurenende stoffer, der kræver behandling. Nogle afhjælpningsmetoder kræver også store mængder elektricitet eller kan tage dage eller måneder at gennemføre.

Materialer som nano humus kan ikke kun bruges til oprensning af forurenende stoffer, men kan også bidrage til jordopbygning, Naeth bemærkede, ved helt eller delvist at erstatte de mere omfangsrige materialer af gødning og halm, der typisk bruges til at ændre jord.

"De enorme mængder af disse standardmaterialer, vi skal anvende, har altid været et problem for deres brug i landvinding. Brug af nano humus reducerer mængden af ​​materiale, vi har brug for, og gør det meget nemmere at transportere og anvende."

Næste skridt er at samarbejde med canadiske industrier inden for genvinding af minedrift for at teste nano-humusen i marken. At flytte fra laboratorieforskning til anvendelse i industriel skala vil hjælpe med at bestemme faktiske omkostninger og effektivitet under naturlige miljøforhold.

Forskningen, hvis det anvendes til store indvindingsprojekter, kunne være særlig gavnlig for udviklingslande med færre tilgængelige ressourcer til rensning af industrispildevand og jord, Zhao tilføjede.

"At bruge nano humus til at behandle deres forurenede jord og vand betyder reducerede sundhedsrisici og gør deres jord tilgængelig for landbrugsproduktion og fødevaresikkerhed.

"Forskningen bidrager også til at udvikle langsigtede løsninger på miljøhensyn i industrier globalt, " tilføjede hun.