중국이나 베트남과 같은 여러 국가에서 오픈 피트 석탄 채굴은 오염의 주요 원인 중 하나입니다 (담수, 토양 또는 공기). 실제로, 석탄 채굴로 인한 과부하 및 산 광산 배수는 토양을 오염시키고 오염을 생성하여 비생산적 황무지를 생성합니다.
개방형 석탄 채굴에는 광석 발굴이 포함되며, 이는 대량의 전리품을 방출합니다. 미량 금속 요소 (예 :CD, Cu, PB 또는 Zn)의 특징적인 침출에 대한 후속 오염은 잠재적으로 독성이 있으며, 광산 근처에서 배양하는 인구에 큰 관심을 가지고 있습니다. 석탄 채굴은 여러 가지 이유로 특히 강력한 우려를 제기합니다. 대규모 활동입니다 (7269 MT는 2016 년에 전 세계적으로 추출되었습니다). 많은 국가에서 전기에 대한 수요가 증가하기 위해 추출 수준이 증가하고 있습니다.
이 폐기물 물질에서 수많은 황화물이 발견됩니다. 이 미네랄에는 불꽃이 포함될 수 있습니다 (FES 2 ), chalcopyrite (cufes 2 ), 코벨 라이트 (CUS), chalcocite (cu 2 S), 은하 (PBS), Greenockite (CDS) 또는 Sphalerites 및 Wurtzites [(Zn, Fe) S]. 황화물 함유 폐기물 암석의 산화로 인한 산성 광산 배수는 석탄 추출과 관련된 일반적인 환경 문제입니다.
황철석 산화는 산산 광산 배수를 담당하는 가장 흔한 황화물입니다. 그것은 매우 복잡한 과정이면서 철 이온 [Fe (ii)] 및 제 2 철 이온 [Fe (iii)]를 생성합니다. 이 과정의 일반적인 방정식은 다음과 같습니다.
fes 2 + 7/2 O 2 + h 2 o> 2 so 4 + Fe + 2 H
황산염에 대한 황화물 산화는 Fe (III)로 산화 된 Fe (II)를 가용화하는데, 다음과 같습니다.
.fe + ¼ o 2 + h ⇌ Fe + ½ H 2 o
두 반응 모두 자발적으로 발생할 수 있으며 산화 반응으로부터 에너지를 유도하는 미생물에 의해 촉매된다. 생산 된 Fe (III)는 또한 추가 황철석을 산화시키고 다음과 같이 Fe (ii)로 감소시킬 수 있습니다.
fes 2 + 14 Fe + 8 H 2 o> 2 so 4 + 15 Fe + 16 H
이러한 반응의 주요 효과는 pH를 낮추고 Fe (III) 용해도를 유지하는 양성자 (H)를 방출하는 것입니다.
따라서 석탄 채굴로부터의 산 광산 배수는 미량 금속 요소의 용해도, 동원 및 생체 이용률을 향상시켜 잠재적으로 독성이 될 수 있습니다. 이러한 오염 된 지역에서, 콜로이드 및 부유 미립자 (농업 토지를 관개하는 데 사용되는 물에 존재 함)는 이러한 미량 금속 요소를 추가로 운송 할 수 있습니다.
미량 금속 요소는 스테이플 작물의 성장에 위험한 영향을 줄 수 있습니다 (예 :쌀…). 그들은이 경작 된 식물의 식용 부분에 축적 될 수 있으며, 석탄 채굴 근처에 사는 인구에 심각한 건강 위험이 있습니다. 실제로 Cd, Cu 및 PB는 밀에 부정적인 영향을 줄 수 있습니다 ( triticum aestivum L.) 또는 쌀 ( oryza sativa L.) 성장. 독성 금속 내성은 쌀, 해바라기, 밀 및 콩과 식물에서 알려져 있습니다. 이러한 내성은 식용 식물 부품에서 금속 흡수 및 금속 농도의 증가로 이어져 인구에 심각한 건강 위험을 초래합니다.
.최근 연구에서 Marquez et al. (2018)은 베트남의 석탄 채굴 활동에 대한 미량 금속 요소 (즉, CD, Cu 및 PB)의 이동성과 분할을 정량화하려고 시도했습니다. 그들의 결과는 고유 쌀 식물이 미량 금속 요소로 오염 된 토양에서 자라는 것으로 조정되었지만 지역 인구는 심각한 건강 위험에 노출된다.
.쌀 토양의 카드뮴, PB 및 Cu 농축은 무료 방법 (즉, 순차적 추출 및 벌크 화학적 분석)에 의해 제안되었다. 납은 미네랄과 유기 단계 사이에 동일하게 분포되는 것으로 나타났습니다. 구리는 탄산염 및 유기물과 관련이 있습니다. 더 작은 분획의 PB 및 Cu는 또한 철 및 망간 산화물과 관련이 있습니다. CD의 25%, PB의 9% 및 Cu의 48%만이 교환 가능한 분율과 관련이 있습니다. 이 분획은 모바일로 간주되므로 식물 흡수를 위해 생체 이용할 수 있습니다.
또한, 국소 및 제어 쌀 품종에 미량 금속 요소 농도가 증가하는 효과는 성장의 현저한 차이를 보여줍니다 (예 :PB의 경우). 지역 품종은 더 높은 미량 금속 요소 농도에 노출 되더라도 제어 값에 가까워졌습니다. 대조군 쌀 품종의 개발은 미량 금속 요소 농도를 증가시킴으로써 상당히 변형된다. 이 결과는 작물의 식용 부분에서 독성 미량 금속 요소 축적이 발생 함을 시사합니다.
이러한 결과는 최근 저널 Sustainability 에 발표 된 Cam-Pha (베트남)의 석탄 채굴 지역에서 쌀의 성장에 대한 카드뮴, 구리 및 리드에 대한 제목의 기사에 설명되어 있습니다. . 이 작품은 J. Eduardo Marquez, Sebastian Weber, Thi Bích Hòa Hoàng 및 Albert-Ludwigs University의 Raul E. Martinez와 Unilasalle의 Olivier Pourret 및 Michel-Pierre Faucon에 의해 수행되었습니다.
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