鉱業、農業の修復の可能性

Scientific Reports volume 13、記事番号: 12120 (2023) この記事を引用

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酸性鉱山排水（AMD）は人間の健康と生態系に深刻な影響を及ぼします。 その処理のための新しい戦略には、廃棄物の使用が含まれます。 この論文は、AMD における酸性度および高濃度の潜在的有毒元素 (PTE) に対処するために、都市、鉱山、および農業産業活動からの廃棄物の浄化の可能性を評価します。 これらの老廃物のサンプルに人工的に調製した AMD を添加し、浸出液中の pH、電気伝導率 (EC)、および PTE 濃度を測定しました。 アズナルコラールの尾部の酸化によって得られた人工 AMD は、超酸性の特性 (pH − 2.89 ± 0.03) と非常に高い電気伝導率 (EC − 3.76 ± 0.14 dS m−1) を示しました。 さらに、ほとんどの PTE は、天然水および灌漑用水の最大規制レベルを上回っていました。 研究された廃棄物は、非常に高い酸中和能力と、PTE を固定化する強力な能力を持っていました。 無機廃棄物と剪定後のミミズ堆肥を併用すると、ほとんどの PTE 濃度が 95% 以上減少しましたが、有機廃棄物は 50 ～ 95% の間で維持されました。 したがって、広範囲の都市廃棄物、鉱山廃棄物、農業産業廃棄物が AMD の治療に使用される可能性が高くなります。 この研究は、劣化した環境を修復するための廃棄物の組み合わせ（テクノソル、透過性反応性バリアなど）に基づく新しいエコ技術の開発に貴重なインプットを提供します。

鉱業は、多数の重要な資源を供給するため、その経済的および社会的関連性から、世界中で重要な産業です。 ここ数十年で、戦略的元素（例：重要な金属、希土類元素、白金族元素、技術的に重要な元素）の必要性により、操業中の鉱山の数が大幅に増加し、健康と環境への懸念が高まっています1、2、3。 硫化物は、潜在的に有毒な元素 (PTE) と考えられる幅広い金属 (ロイド) の主な供給源であり、硫化物の開発は世界で最も重要な鉱山活動の 1 つです4。 これらの硫化物 (主に黄鉄鉱 [FeS2]) またはその廃棄物が酸化条件や降雨条件にさらされると、酸性鉱山排水 (AMD) が発生します。これは一般的に世界中で深刻な環境問題と関連しています5。 特に、法的譲歩のない放棄された鉱山または稼働中の鉱山（つまり、排水や廃棄物の環境管理が行われていない採掘地域）では。 酸性鉱山の排水は、空間的にも時間的にもその規模が大きいため、数十年または数百年にわたって採掘地域とその周囲の長距離にわたって影響を与える可能性があり、問題を抱えています6。 さらに、AMD は人間の健康（例、神経系損傷、がん、子供の精神遅滞）および生態系（例、地下水汚染、薬害と光合成阻害、魚の死亡率）に深刻な影響を及ぼします7、8、9、10。 この懸念の好例は、世界最大級の巨大な硫化物埋蔵量の一つであるイベリア黄鉄鉱ベルト（ポルトガル南東部とスペイン南西部）に見られます。そこでの大規模な採掘活動は 19 世紀に遡り、最も初期の活動は 19 世紀に遡ります。紀元前3千年紀11年。 この地域では、AMD は、鉱山の運営によって生成された廃棄物だけでなく、硫化物を含む巨大な廃岩の山、尾鉱、浸水したピットなどの廃鉱山と関連する尾鉱集積地の遺産です。 したがって、この地域はAMD汚染の潜在的な発生源を構成しており（図S1）、世界中にある他の硫化物鉱山の代表的なものです。未処理のAMDの排出は環境に悪影響を及ぼします。 水生生態系では、これらの媒体への PTE の侵入、水の化学反応と栄養循環の変化、生物が利用できる酸素量の減少、金属 (水酸化鉄と水酸化アルミニウム) の沈殿などに関与しています。 。 一般に、水質は影響を受け、生物に直接的な毒性を引き起こし、家庭用、農業用、工業用に不適なものにしてしまいます9,14,15。 陸上生態系では、AMD が未処理で排出されると土壌汚染につながる可能性があり、その結果、生物多様性の損失と土壌劣化が加速します9。 さらに、活動中の鉱山地域と放棄された鉱山地域の両方で生成される AMD は、地表水、地下水、農地土壌を汚染することにより、環境や生物（人間を含む）に健康上の影響を与える可能性があります8。