ISSN 2500-1582 (print)
ISSN 2500-1574 (online)
12+
ХХI век.Техносферная безопасность
Поиск по сайту
 

ФИТОМАЙНИНГ: СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ

Тимофеева Светлана Семеновна

2018 / Том 3, № 3 (2018) [ ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ И ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ]

ЦЕЛЬ. Современный мир стремительно движется к экономическому укладу, основанному на использовании возобновляемого сырья, к построению биоэкономики. Целью настоящей работы явился обзор биогеотехнологий добычи цветных металлов и нового направления фитодобычи - фитомайнинга (с англ. phytomining), оценка перспектив и возможностей использования этой технологии для очистки техногенных грунтов и доизвлечения металлов из отработанных отходов. МЕТОДЫ. Проведен анализ перспектив внедрения разработанной в 2015 году технологической платформы «БиоТех2030» «Биоиндустрия и биоресурсы», призванной стать инструментом осуществления научно-технической и инновационной политики российской экономики. РЕЗУЛЬТАТЫ. Фитодобыча осуществляется в настоящее время тремя методами: биовыщелачивание из отвалов, кучное биовыщелачивание/биооксидация и чановое биовыщелачивание/биооксидация минералов. Биовыщелачивание обычно относится к технологии биодобычи, применяемой для основных металлов, тогда как биооксидация минералов зачастую связана с золотоносными рудами и концентратами, которые трудно поддаются обработке. Преимуществом технологии являются низкие энергозатраты и отсутствие реагентов. ВЫВОДЫ. Сегодня фитомайнинг достаточно эффективно внедряется за рубежом, особенно в странах, добывающих цветные металлы и испытывающих интенсивную экологическую нагрузку. На предприятиях России работы по фитомайнингу находятся пока на стадии исследований. Необходимо объединить усилия ученых и специалистов-производственников для внедрения данной перспективной экологически чистой технологии.

Ключевые слова:

фитомайнинг, технологическая платформа, цветные металлы, экологически чистая технология

Библиографический список:

  1. Экономика России, цифры и факты [Электронный ресурс]. URL: http://utmagazine.ru/posts/10561-ekonomika-rossii-cifry-i-fakty-chast-8-metallurgiya (12.05.2018).
  2. Российская технологическая Платформа «БиоТех2030» [Электронный ресурс]. URL: http://биотех2030.рф/ (12.05.2018).
  3. Биодобыча минерального сырья [Электронный ресурс]. URL: https://zolotodb.ru/articles/metallurgy/lixiviation/11188 (12.05.2018).
  4. Jack Caldwell/ Biotechnology – Mining Technology – InfoMine. Available at: http://technology.infomine.com/reviews/Biotechnology/welcome.asp?view=full (accessed on 12 May 2018).
  5. 5. Международный симпозиум по биогидрометаллургии IBS 2011 [Электронный ресурс]. URL: https://zolotodb.ru/articles/placer/lixiviation/10513 (12.05.2018).
  6. Переработка никельсодержащих руд методом кучного бактериального выщелачивания. Опыт финской фирмы «Talvivaara». [Электронный ресурс]. URL: https://zolotodb.ru/articles/foreign/10151 (12.05.2018).
  7. Rosenkranz T., Kisser T., Wenzel W.W., Puschenreiter M. Waste or substrate for metal hyperaccumulating plants – The potential of phytomining on waste incineration bottom ash. Sci. total Environ, Jan 1 – pp. 910–918.
  8. Seidel K. Macrophytes and water purification, in: Biological Control of Water Pollution. J. Tourbier and R.W. Pierson, eds., Pennsylvania University Press, Philadelphia, pp. 109–122.
  9. Timofeeva S.S., et al. Treatment of sewage containing aromatic amines with participation of macrophytes. Actahydrochim. hydrobiol. 1987. Part. 1. Bd. 15. Hf. 6, pp. 611–622; 1988. Part. 2. Bd. 16. Hf. 1, pp. 73–80.
  10. Timofeeva S.S., Stom D.I. Present and perspectives of using hydrobotanic treatment for sewage waters. ActaHydrochim. Hydrobiolv. 1986, vol. 16, no. 3, pp. 299–312.
  11. Timofeeva S.S., Timofeev S.S., Ulrich D.V., Bryukhov M.N. Environmental phytotechnologies in eastern Siberia and south Ural. 14th International Multidisciplinary Scientific GeoConference & EXPO: Albena, Bulgaria, 17-25 June, 2014, pp. 259-266.
  12. Timofeeva S.S., Zhmurona T.M. Phytoremediation of Excavation in Eastern Siberia. 5th International conference Moderns technologies for nondestructive testing IOP Conf. Series Materials Science and Engineering 189, 2017, 012034, DOI: 10.1088/1757 -899X/189/1/012034
  13. Гончарова Н.В. Фиторемедиация: новая стратегия использования растений для очистки почвенного покрова // Экологический вестник. 2010. № 4 (14). C. 5–13.
  14. Assunao A.G.L., Schat H., Aarts M.G.M. Thlaspi caerulenscens, an attractive model species to study heavy metal hyperaccumulation in plants. New Phytologist. 2003, vol. 159, pp. 352–360.
  15. Sheoran V., Sheoran A.S., Poonia P. Phytomining: a review. Minerals Engineering, October 2009, vol. 22, no. 12, pp. 1007–1019.
  16. Reeves R.D. Tropical hyperaccumulators of metals and their potential for phytoextraction. Plant Soil, 2003, vol. 249, pp. 57–65.
  17. Robert R. Brooks, Michael F. Chambers, Larry J. Nicks and Brett H. Robinson. Phytomining. Trends in plants science. September 1998, vol. 3, no. 9, pp. 359–362.
  18. Blaylock M.J., Huang J.W. Phytoextraction of metals. Phytoremediation of toxic metals: using plants to clean on the environment. Ed. I. Raskin, B.D. Ensley. New York: John Wiley and Sons, 2000, pp. 53–70.
  19. Raskin I., Smith R.D., Salt D.E. Phytoremediation of: using plants to remove pollutants from the environment. Curr. Opin. Biotechnol. 1997, vol. 8, no. 2, pp. 221–226.
  20. Koppolua L., Agblover F.A., Clements L.D. Pyrolysis as a technique separating metals from hyperaccumulators. Part 11. Lab-scale pyrolysis of synthetic hyperaccumulator biomass. Biomass and Bioenergy, 2003, vol. 25, pp. 651–663.
  21. 21. Phytomining. Available at: https://www.archimedesnz.com/phytomining (accessed on 12 May 2018).
  22. Anderson C., Moreno F., Meech J. A field demonstration of gold phytoextraction technology. Miner Eng. 2005, 18:385–392.
  23. Anderson C.W.N., Stewart R.B., Moreno F.N., Wreesmann C.T.J., Gardea-Torresdey J.L., Robinson B.H., Meech J.A. Gold phytomining. Novel developments in a plantbased mining system. In: Proceedings of the Gold 2003 Conference: New Industrial Applications of Gold. World Gold Council and Canadian Institute of Mining, Metallurgy and Petroleum. Available at: https://www.gold.org/discover/sci_indu/gold2003/pdf/s36a1355p976.pdf (accessed on 12 May 2018).
  24. Wilson-Corral V., Mayra Rodriguez. Phytoextraction of gold and copper from mine tailings with Helianthus annuus L. and Kalanchoe serrata L. Minerals Engineering, 2011, vol. 24 (13), pp. 1488–1494.
  25. Msuya F.A., Brooks R.R., Anderson C.W.N. Chemically-induced uptake of gold by root crops: its significance for phytomining. Gold Bull, 2000, 33:134–137.
  26. Piccinin R.C.R., Ebbs S.D., Reichman S.M., Kolev S.D., Woodrow I.E., Baker A.J.M. A screen of some native Australian flora and exotic agricultural species for their potential application in cyanide-induced phytoextraction of gold. Miner Eng. 2007, 20:1327–1330.
  27. Krisnayanti B., Anderson C.W.N., Sukartono S., Afandi Y., Suheri H., Ekawanti A. Phytomining for Artisanal Gold Mine Tailings Management. Mineral. 2016, vol. 6, pp. 2–11, DOI: 10.3390/min6030084
  28. Handayanto E., Muddarisna N., Krisnayanti B.D. Induced phytoextraction of mercury and gold from cyanidation tailings of small-scale gold mining area of West Lombok, Indonesia. Adv Environ Biol. 2014, 8:1277–1284.
  29. Krisnayanti B., Anderson C.W.N. Gold Phytomining: A New Idea for Environmental Sustainability in Indonesia Indonesian Journal on Geoscience. 2014, vol. 1, no. 1, pp. 1–7.
  30. Solid Earth Discuss. Manuscript under review for journal Solid Earth Discussion started: 6 November 2017. 4.0 License, DOI: https://doi.org/10.5194/se-2017-75
  31. Anderson C.W.N., Brooks R.R., Stewart R.B., Simcock R. Phytomining for nickel, thallium and gold. Journal of Geochemical Exploration, 1999, vol. 67, no. 1-3, pp. 407–415.
  32. Tumi A.F., Mihailoví N., Gají B.A., Niketí M., Tomoví G. Comparative study of hyperaccumulation of nickel by Alyssum murale s.l. populations from the ultramafics of Serbia. Pol J Environ Stud. 2012, 21:1855–1866.
  33. Growing nickel from trees. Available at: https://www.ausimmbulletin.com/feature/growing-nickel-from-trees/ (accessed on 12 May 2018).
  34. Harris A.T., Naidoo K., Nokes J., Walker T., Orton F. Indicative assessment of the feasibility of Ni and Au phytomining in Australia. J Clean Prod. 2009, 17:194–200.
  35. Li Y., Chaney R, Brewer E, Roseberg R, Angle JS, Baker A, Reeves R, Nelkin J Development of a technology for commercial phytoextraction of nickel: economic and technical considerations. Plant Soil, 2003, 249:107–115.
  36. Fernando E., Quimado M., Doronila A. Rinorea niccolifera (Violaceae), a new, nickel-hyperaccumulating species from Luzon Island, Philippines. PhytoKeys, 2004, 37:1–13.
  37. Bani A., Imeri A., Echevarria G., Pavlova D., Reeves R.D., Morel J.L., Sulçe S. Nickel hyperaccumulation in the serpentine flora of Albania. Fresenius Environ Bull, 2013, 22:1792–1801.
  38. Sun Y., Zhou Q., Diao C. Effects of cadmium and arsenic on growth and metal accumulation of Cd-hyperaccumulator Solanum nigrum L. Bioresour Technol, 2003, 99:1103–1110.
  39. Escarré J., Lefèbvre C., Raboyeau S., et al. Heavy metal concentration survey in soils and plants of the Les Malines Mining District (Southern France): implications for soil restoration. Water Air Soil Pollut, 2013, 216:485–504.
  40. Jia Y., Xiao T., Zhou G., Ning Z. Thallium at the interface of soil and green cabbage (Brassica oleracea L. var. capitata L.): soil-plant transfer and influencing factors. Sci Total Environ, 2013, 450-451:140–147.
  41. Novo L.A.B., Mahler C.F., González L. Plants to harvest rhenium: scientific and economic viability. Environ Chem Lett, 2014, 13:439–445.
  42. Bozhkov O., Tzvetkova C., Borisova L., Bryskin B. (2012) Phytomining: new method for rhenium. Adv Mater Process, 2012, 170:34–37.
  43. Sheoran V., Sheoran A.S., Poonia P. Phytomining of gold: a review. J Geochem Explor, 2012, 128:42–50.
  44. Ульрих Д.В., Тимофеева С.С. Фиторемедиация загрязненных почв и техногенно-нагруженных грунтов на территории меднорудных предприятий Южного Урала // Горно-информационный аналитический бюллетень. 2016. № 3. C. 341–349.
  45. Тимофеева С.С., Ульрих Д.В., Тимофеев С.С. Технологии фиторемедиации на техногенно-нагруженных территориях в условиях Восточной Сибири и Южного Урала // Безопасность в техносфере. 2016. № 6. С. 16–23.
  46. Филиппова Е.В. Кукурузный фитомайнинг как элемент экобиозащитной технологической схемы // Вестник академии наук Республики Беларусь. 2016. Т. 23. № 2. С. 22–28.
  47. Чертов В.В. Патент РФ № 2618281 [Электронный ресурс]. URL: http://www.findpatent.ru/patent/261/2618281.html (12.05.2018).

Файлы:

Язык
RuEn

Лицензия Creative Commons
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
Количество скачиваний:3063