Investigation of the effect of binding material and Thiobacillus thiooxidans on the heavy metals mobilization in the mine tailings

Abstract

Çalışmada, terk edilmiş bir Pb-Zn madeni ve işletilmekte olan bor madeni atıklarındaki arsenik (As), bor (B), kadmiyum (Cd), bakır (Cu), mangan (Mn), kurşun (Pb), talyum (Tl) ve çinko (Zn) elementlerinin toplam konsantrasyonları, kimyasal bağlanma formlarındaki dağılımları ile bu elementlerin bağlayıcı materyal ve asidik bakteri olan Thiobacillus thiooxidans varlığında mobilizasyonları incelenmiştir. Ayrıca atık ve bağlayıcı materyallerdeki sülfür ve karbonat miktarları da belirlenerek, statik testlere göre atıkların asit nötralize etme potansiyeli hesaplanmıştır. Mobilizasyon çalışmaları için iki farklı bölgeden temin edilen atık ile bağlayıcı materyal olarak seçilen leonardit ve evsel katı atık kompostu farklı oranlarda karıştırılmak suretiyle (10/0, 9.5/0.5, 9/1, 8/2) deneyler yürütülmüştür. Ayrıca, sülfür oksitleyen bir bakteri olan Thiobacillus thiooxidans'ın ortama ilave edilmesiyle mobilizasyona olan etkisi çalışılmıştır. Standart bir liç testi olan EPA 1310B Ekstraksiyon Prosedürü kullanılarak mobilize olan ağır metaller tespit edilmiş, bulgular SPSS 24 programı ile istatistiksel olarak değerlendirilerek çalışılan parametreler arasındaki korelasyonlar ortaya çıkarılmıştır. Leonardit ve kompostun maden atıklarına karıştırılmasıyla, ağır metal mobilitesinde istatistiksel olarak anlamlı bir azalma görülmemiştir. Ancak farklı bağlayıcı materyaller, ağır metal türüne göre farklı etkiler göstermiştir. Sonuç olarak, ortamda Thiobacillus thiooxidans olması durumunda ağır metal mobilitesinin arttığı ve bunun öncelikli olarak değişken ve asitle çözülebilir fraksiyonda ve sonrasında indirgenebilir fraksiyon ile organik fraksiyonlarına bağlı metal miktarı ile doğru orantılı olduğu anlaşılmıştır. Anahtar kelimeler: Maden atığı, Ağır metal, Mobilizasyon, Thiobacillus thiooxidans

Effects and Mechanisms of Copper Oxide Nanoparticles with Regard to Arsenic Availability in Soil–Rice Systems: Adsorption Behavior and Microbial Response

“…It was found that the interaction between Cu­(II) and Fe­(II) stimulates the reduction process of heterogeneous iron in organic matter, and a high dose of CuO NPs promotes the electron transfer process. Thiobacillus was found in high-As sediments and had an influence on As release, and the existence of Thiobacillus thiooxidans increased metal mobility. − Iron-reducing bacteria such as Anaeromyxobacter , Geothrix , and Geobacter could promote Fe and As reduction by boosting extracellular electron transfer, and Paludibaculum could also promote dissimilatory Fe­(III) reduction. − In this study, the abundance of Fe­(III)-reducing and sulfur-oxidizing bacteria such as Anaeromyxobacter , Paludibaculum , Geothrix , and Thiobacillus was decreased when exposed to 100 mg kg –1 CuO NPs, thereby decreasing As availability in the soil. Moreover, the RDA and correlation analysis demonstrated that the decrease in soil pH, DOC, and available As was related to the decrease in Fe­(III)-reducing and sulfur-oxidizing bacteria under the 100 mg kg –1 CuO NP treatment (Figure S13).…”