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硒是元素周期表中的第34號元素，對維持動(dòng)物細胞的功能至關(guān)重要。但就像氧氣和水一樣，太高濃度的硒也會(huì )變得有毒。
硒天然存在于煤炭礦床和硫化礦石中。采礦過(guò)程會(huì )產(chǎn)生剩余的巖石，流經(jīng)這些巖石的雨水或融雪可將硒帶到附近的水道中，被浮游生物直接吸收到組織中。而以浮游生物為食的魚(yú)類(lèi)可能會(huì )在體內積累過(guò)量的硒，導致生長(cháng)出現缺陷。因此，采礦業(yè)正在尋找創(chuàng )新的方法來(lái)管理硒并保護魚(yú)類(lèi)種群。
如何在滿(mǎn)足可持續開(kāi)采需求的同時(shí)減輕環(huán)境影響？答案就在人們腳下，這里可能潛伏著(zhù)許多不同類(lèi)型的有機體，它們或能掀起行業(yè)變革的波瀾。
細菌可“吃掉”水中硒
為了找到答案，人們必須從地球本身尋找基因數據。
美國雅虎新聞網(wǎng)近期刊文稱(chēng)，一些細菌可“吃掉”硒�；蛘吒_切地說(shuō)，它們的碳代謝已進(jìn)化到將元素從溶解狀態(tài)轉化為固體形態(tài)。
在加拿大不列顛哥倫比亞省麋鹿谷的煤礦，泰克資源公司在大型廢石坑填充地下水，并通過(guò)特殊細菌處理降低流域中的硒含量。
泰克資源公司的水處理設施已開(kāi)始發(fā)揮作用。這種方法可去除水中95%至99%的硒。監測顯示，處理后下游的硒濃度逐漸降低并趨于穩定。
微生物自然浸出金屬
據美國采礦技術(shù)網(wǎng)報道，在加拿大滑鐵盧大學(xué)的最新研究中，研究人員利用微生物提取出金屬并儲存了采礦廢物中的碳。這種生物浸出法作為傳統提取方法的可持續替代方案越來(lái)越受到關(guān)注。
生物浸出法是濕法冶金的一種應用，可減少采礦對環(huán)境的影響。該法首先在富含礦物質(zhì)的礦石儲罐中培養喜愛(ài)金屬的微生物，然后利用這些微生物的代謝活動(dòng)，有效地從采礦廢物中提取有價(jià)值的金屬。
細菌和真菌等微生物具有分解復雜礦物質(zhì)并從礦石中提取有價(jià)值金屬的能力。研究觀(guān)察到，正如巖石隨著(zhù)時(shí)間的推移與空氣和水一起風(fēng)化一樣，微生物也有類(lèi)似的風(fēng)化過(guò)程。特別是應用于細粒巖石或礦石加工產(chǎn)生的礦物廢料等副產(chǎn)品時(shí)，它可以加速風(fēng)化過(guò)程。鎳和鈷是最適合此方法的金屬。最新研究還證明生物浸出法在提取銅、金和鈾等關(guān)鍵金屬方面的有效性。
據英國《自然》網(wǎng)站報道，在美國愛(ài)達荷國家實(shí)驗室的實(shí)驗中，氧化葡萄糖桿菌分泌的葡萄糖酸混合物，比同等濃度的商業(yè)純葡萄糖酸更能從工業(yè)廢物中浸出稀有金屬。
目前全球大多數銅是通過(guò)熔爐冶煉獲得的，這會(huì )造成空氣和水的污染。還有約20%的銅通過(guò)濕法冶金獲得，這一過(guò)程中會(huì )用到強酸，對環(huán)境也有很大影響�，F在越來(lái)越多的公司采用生物浸出法，讓微生物自然地浸出金屬銅。
微生物讓采礦更環(huán)保
礦業(yè)巨頭澳大利亞力拓公司支持了多個(gè)研發(fā)項目，以尋找從受采礦影響的水中回收金屬的生物方法。一些微生物可將細小的沙粒結合在一起以抑制灰塵。另一些微生物可幫助礦業(yè)公司提取稀土元素，用于節能燈泡和混合動(dòng)力汽車(chē)電池。美國國防高級研究計劃局已投資約4300萬(wàn)美元用于開(kāi)發(fā)稀土生物采礦技術(shù)。
人類(lèi)與微觀(guān)世界的關(guān)系正經(jīng)歷著(zhù)一場(chǎng)巨大的范式轉變，人們一直認為，微生物是無(wú)處不在的不起眼角色，也是人們需防范的疾病傳播媒介。但今天，探索這些微小卻很強大的生物如何幫助人們應對環(huán)境挑戰的旅程已經(jīng)開(kāi)始。
來(lái)源：科技日報
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