Uptake of dangerous elements from industrial wastewaters

• Autorzy: Schütz T. , Strajnak S.

Warianty tytułu

PL

Absorpcja (wychwytywanie) niebezpiecznych pierwiastków z wód przemysłowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The contamination of water by heavy metals through the industrial wastewater is a worldwide environmental problem. Heavy metals like cadmium may come from various industrial sources such as electroplating, metal finishing, metallurgy, chemical manufacturing. In nature, cadmium is often associated with sphalerite (ZnS). This association is caused by the geochemical similarity between zinc and cadmium which makes geological separation unlikely. As a consequence, cadmium is produced mainly as a byproduct from mining, smelting, and refining sulfidic ores of zinc, and, to a lesser degree, lead and copper. The cadmium is soluble in aquatic conditions, reacts with surrounding elements and transforms into different compounds. It accumulates in the bodies of fish and other aquatic organisms and plants. Human health is at risk through the consumption of contaminated food and water. Various heavy metals might be present in wastewater from mining production and ores treatment. In order to reduce of risk for human body from the mining activity, adsorption process provides an attractive alternative treatment to other removal techniques because it is more economical and readily available. Some natural materials such as clays are being considered as alternative low-cost adsorbents [1]. Bentonite is one of the most popular clay rock with exceptional adsorption properties. It is possible to use bentonite as a sorbent either without any treatment or in its modified form. The chemical modifications is feasible due to the presence of water molecules at the surface and exchangeable cations in the interlayer space of montmorillonite structure. [5]. These qualities explicitly show the sorption ability of harmful pollutants from the potential liquid leakage.

PL

Zanieczyszczenie wody metalami ciężkimi przez odpadowe wody przemysłowe jest problemem środowiskowym na całym świecie. Metale ciężkie , na przykład kadm mogą pochodzić z różnych źródeł takich jak galwanotechnika, obróbka powierzchniowa metali, metalurgia, przemysł chemiczny. W przyrodzie kadm jest często powiązany ze sfalerytem (ZnS). To powiązanie jest spowodowane geochemicznym podobieństwem pomiędzy cynkiem i kadmem, które sprawia, że geologiczne rozdzielenie jest nieprawdopodobne. W rezultacie kadm jest głównie produktem ubocznym pochodzącym z przemysłu górniczego, hutniczego oraz rafinacji siarczkowych rud cynku a w mniejszym stopniu ołowiu oraz miedzi. Kadm jest rozpuszczalny w wodzie, reaguje z otaczającymi go pierwiastkami i przekształca się w różne związki chemiczne. Odkłada się w organizmach ryb oraz innych organizmach wodnych i roślinach. Zdrowie człowieka jest narażone na ryzyko spowodowane spożyciem zanieczyszczonej żywności i wody. Różne metale ciężkie mogą być obecne w ściekach z produkcji górniczej i przeróbki rud. Aby zmniejszyć negatywny wpływ działalności górniczej na ludzki organizm, procesy wychwytywania są korzystną alternatywną metodą oczyszczania w stosunku do innych metod, ponieważ są bardziej ekonomiczne i łatwo dostępne. Jako możliwe tanie adsorbenty bierze się tu pod uwagę niektóre materiały naturalne [1]. Bentonit jest jedną z najpopularniejszych skał ilastych o wyjątkowych właściwościach adsorpcyjnych. Możliwe jest zastosowanie bentonitu jako sorbentu bez żadnego przetworzenia lub w postaci zmodyfikowanej. Chemiczne modyfikacje są możliwie dzięki obecności cząstek wody na powierzchni i wymiennych kationów w przestrzeni międzywarstwowej montmorylonitu [5]. Te właściwości wyraźnie wskazują na zdolność sorpcji szkodliwych substancji zanieczyszczających z ewentualnego wycieku.

Słowa kluczowe

EN

industrial wastewaters; water contamination; adsorbents

PL

ścieki przemysłowe; zanieczyszczenie wód; adsorbenty

• Wydawca: KGHM CUPRUM Spółka z o.o. Centrum Badawczo-Rozwojowe
• Czasopismo: Cuprum : czasopismo naukowo-techniczne górnictwa rud
• Rocznik: 2013
• Tom: nr 3
• Strony: 5--16
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Schütz T.

• Institute of Geotechnics, Slovak Academy of Sciences, Watsonowa 45, 043-53 Kosice

autor

Strajnak S.

• Institute of Geotourism, BERG Faculty, Technical University of Kosice, Nemcovej 32, 040-01 Kosice, Slovak Republic

Bibliografia

• [1] Babel, S., Kurniawan, T., 2003, Low-cost adsorbents for heavy metals uptake from contaminated water: a review. Journal of Hazardous Materials, 97 (1-3), 219–243.
• [2] Cheney, M., Bhowmik, P., Qian, S., Joo, S., Hou, W., Okoh, J., 2008, A New Method of Synthesizing Black Birnessite Nanoparticles: From Brown to Black Birnessite with Nanostructures. Journal of Nanomaterials 2008, 1-8.
• [3] Duman, O., Tunç, S., 2009, Electrokinetic and rheological properties of Na-bentonite in some electrolyte solutions. Microporous and Mesoporous Materials, 117 (1-2), 331–338.
• [4] Egerer, H., Mining and environment in the western Balkans, 2010, This study was prepared by Zoi Environment Network on behalf of UNEP Vienna in the framework of the Environment and Security Initiative - South Eastern Europe with support of the Austrian Development Agency (ADA) and the Ministry of Foreign Affairs of Finland.
• [5] Galamboš, M., Kufčáková, J., Rosskopfová, O., Rajec, P., 2010, Adsorption of cesium and strontium on natrified bentonites. Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 283 (3), 803-813.
• [6] Jesenák, J., Hlavatý, V., 2000, Laboratory device for sedimentation of fine bentonite fractions. Scripta Facultatis Scientiarum Naturalium Universitatis Masarykianae Brunensis Geology, 28-29, 33-36.
• [7] Kraus, I., 2011, Nerastné bohatstvo a človek na príklade environmentálnych surovín Slovenska. Geovedy pre každého, projekt LPP-0130-09.
• [8] Langmuir, I., 1918, The adsorption of gases on plane surfaces of glas, mica and platinum. Journal of the American Society, 40 (9), 1361-1403.
• [9] Mockovčiaková, A., Orolínová Z., Škvarla J., 2010, Enhancement of the bentonite sorption properties. Journal of Hazardous Materials, 180 (1-3), 274-281.
• [10] Önal, M., Sarikaya, Y., 2007, Thermal behaviour of a bentonite. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 90 (1), 167-172.
• [11] Ramalingam, K., Kamatchi, T., Sumod, P., 2006, Synthesis, spectral, thermal and CO2 absorption studies on birnessites type layered MnO6 oxide. Transition Metal Chemistry, 31 (4), 429-433.
• [12] Schütz, S., Dolinská, S., Danková, Z., Briančin, J., Mockovčiaková, A., Strajňák, S., 2013, Removal of heavy metals by manganese – modified natural material 2013. In: Proceedings of 15. Balkan Mineral Processing Congress : Volume 2 : June 12. - 16, 2013, Sozopol, Bulgaria. – Sofia, Bulgaria: Publishing House St. Ivan Rilski, p. 1005-1008. ISBN 978-954-353-218-6.
• [13] Strajnak, S., Schütz T., 2012, Bentonite – subgrade for a wind park in Sobrance district. In: The Asian conference on arts and cultures 2012: Bangkok, Thailand, August 9-10, 2012. – Bangkok: Srinakharinwirot University, p. 273-280. ISBN 980-7-83102-4.
• [14] Šucha, V., 2001, Íly v geologických procesoch. Acta Geologica Universitas Comenianae, Monografická séria, Univerzita Komenského v Bratislave, Bratislava. p.159.
• [15] Tu, S., Racz, G., Goh, T., 1994, Transformations of synthetic birnessite as affected by pH and manganese concentration. Clays and Clay Minerals, 42 (3), 321-330.