Bioaccumulation and Bioleaching of Cu, Pb, and Zn from Mining Waste

• Autorzy: Cermak Patrik , Cernansky Slavomir

Identyfikatory

DOI

10.29227/IM-2023-02-61

Warianty tytułu

PL

Bioakumulacja i bioługowanie Cu, Pb i Zn z odpadów górniczych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The subject of this study was to determine the effectiveness of Aspergillus niger (Pezinok) and Neosartorya fischeri strains in bioleaching and bioaccumulation of metals from mining waste from the Hodruša tailings pond. The waste used in the work contained 0.10 mm fractions weighing 1 and 2 g from different depths of the soil matrix, samples A: 10–20 cm, samples B: 20–30 cm. We focused on the elements copper, lead and zinc with the content of individual elements (mg/kg) copper – in samples A 487 mg/kg, in samples B 115 mg/kg. Lead – samples A 1208 mg/kg, samples B 582 mg/kg. Zinc – samples A 6970 mg/kg, samples B 6808 mg/kg. We confirmed the effectiveness of the Aspergillus niger strain in this process due to the production of organic acids (citric acid, oxalic acid, acetic acid). In the experimental part, we found that the most effective strain in determining the efficiency of extraction and concentration of metals in the solution after bioleaching was the Aspergillus niger strain. The Neosartorya fischeri strain appears to be most effective in accumulating metals in solution and accumulating metals in biomass. We can justify this phenomenon due to the different properties of the cell walls of individual fungal strains and it is necessary to keep these differences in mind when comparing biosorption properties

PL

Przedmiotem niniejszego badania było określenie skuteczności szczepów Aspergillus niger (Pezinok) i Neosartorya fischeri w bioługowaniu i bioakumulacji metali z odpadów górniczych ze stawu osadowego Hodruša. Odpady wykorzystane w pracy zawierały frakcje 0,10 mm o masie 1 i 2 g z różnych głębokości matrycy glebowej, próbki A: 10–20 cm, próbki B: 20–30 cm. Skupiliśmy się na pierwiastkach miedzi, ołowiu i cynku z zawartością poszczególnych pierwiastków (mg/kg) miedź – w próbkach A 487 mg/kg, w próbkach B 115 mg/kg. Ołów – próbki A 1208 mg/kg, próbki B 582 mg/kg. Cynk – próbki A 6970 mg/kg, próbki B 6808 mg/kg. Potwierdziliśmy skuteczność szczepu Aspergillus niger w tym procesie ze względu na produkcję kwasów organicznych (kwas cytrynowy, kwas szczawiowy, kwas octowy). W części eksperymentalnej stwierdziliśmy, że najskuteczniejszym szczepem w określaniu wydajności ekstrakcji i stężenia metali w roztworze po bioługowaniu był szczep Aspergillus niger. Szczep Neosartorya fischeri wydaje się być najbardziej efektywny w akumulacji metali w roztworze i akumulacji metali w biomasie. Zjawisko to można uzasadnić różnymi właściwościami ścian komórkowych poszczególnych szczepów grzybów i należy pamiętać o tych różnicach przy porównywaniu właściwości biosorpcyjnych.

Słowa kluczowe

EN

Aspergillus niger; Neosartorya fischeri; bioleaching; bioaccumulation; copper; lead; zinc

PL

Aspergillus niger; Neosartorya fischeri; bioługowanie; bioakumulacja; miedź; ołów; cynk

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Przeróbki Kopalin
• Czasopismo: Inżynieria Mineralna
• Rocznik: 2023
• Tom: no. 2, vol. 2
• Strony: 87--91
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 publ., tab., wykr., zdj.

Twórcy

autor

Cermak Patrik

• Comenius University in Bratislava, Faculty of Natural Sciences, Department of Geochemistry, Ilkovičova 6, 842 15 Bratislava

autor

Cernansky Slavomir

• Comenius University in Bratislava, Faculty of Natural Sciences, Department of Environmental Ecology, Ilkovičova 6, 842 15 Bratislava

• https://orcid.org/0000-0002-6128-0216

Bibliografia

• 1. BORIOVÁ, K. – ČERŇANSKÝ, S. – MATÚŠ, P.– BUJDOŠ, M. – ŠIMONOVIČOVÁ, A.:Bioaccumulation and biovolatilization of various elements using filamentos fungus Scopulariopsis brevicaulis. Letter in Applied Microbiology 59(2), 2014, 217–223.
• 2. DURSUN, A. Y. – USLU, G. – CUCI, Y. – AKSU, Z.: Bioaccumulation of copper(II), lead(II) and chromium(VI) by growing Aspergillus niger. Process Biochemistry, 38(12), 2003, 1647–1651.
• 3. GOLAB, Z. – ORLOWSKA, B.: The effect of amino and organic acids produced by the selected microorganisms on metal leaching. Acta Microbiologica Polonica, 37, 1988, 83–93.
• 4. HEDRICH, S. – GUÉZENNEC, A.-G. – CHARRON, M. – SCHIPPERS, A. – JOULIAN, C.: Quantitative Monitoring of Microbial Species during Bioleaching of a Copper Concentrate. Frontiers in Microbiology 7: 2044, 2016, 1–11.
• 5. LITTERA, P. – URÍK, M. – ŠEVC, J. – KOLENČÍK, M. – GARDOŠOVÁ, K. – MOLNÁROVÁ, M.: Removal of arsenic from aqueous environments by native and chemically modified biomass of Aspergillus niger and Neosartorya fischeri. Environmental Technology, 32(11), 2011, 1215–1222.
• 6. MASAROVIČOVÁ, M. – SLÁVIK, I. – JESENÁK, J.: Geotechnické posúdenie odkaliska Slovenská Banská s.r.o. Hondruša Hámre. STU Bratislava 2000.
• 7. REN, W.-X. – LI, P.-J. – GENG, Y. – LI, X.-J.: Biological leaching of heavy metals from a contaminated soil by Aspergillus niger. Journal of Hazardous Materials, 167(1-3), 2009, 164–169.
• 8. YANG, J. – WANG, Q. – WU, T.: Comparisons of one-step and two-step bioleaching for heavy metals removed from municipal solid waste incineration fly ash. Environmental Engineering Science, 25(5), 2008, 783-789.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2024).