?甲壳类动物壳作为生物吸附剂的成本效益与未来展望
文章图片
文章图片
碳酸钙是一种广泛存在于地壳和海洋沉积物中的矿物 ， 它还以作为骨骼、牙齿和贝壳的一部分而闻名 。 在自然界中 ， 可以发现六种具有相同成分的不同结构：方解石、文石、球霰石、一水碳酸钙、六水碳酸钙和无定形碳酸钙 。 在这些结构中 ， 方解石、文石和无定形碳酸钙在提供高机械强度的甲壳类动物壳中最为常见 。 方解石和文石是海水反应中最常见的两种矿物质 。 它们表现出多态性 ， 使它们能够螯合除Ca2+以外的二价阳离子；这解释了其与重金属离子交换阳离子的趋势 。
在重金属离子去除方面 ， 尽管碳酸钙在甲壳类动物壳吸附重金属离子的过程中具有重要意义 ， 但实际上却被忽略了 。 碳酸钙已通过其文石形式用于消除废水中的镉 。 作为本研究的一部分 ， 得出的结论是 ， 金属吸收是由碳酸镉化合物作为一种方解石型结构在表面沉淀引起的 。 在另一项研究中 ， 碳酸钙被用于修复地下水中的砷、锌和镍 。 关于碳酸钙的结果表明 ， 去除镍和锌的效率很高 ， 但对砷的去除效率很差 。
一般来说 ， 生物吸附是一种经济实用的选择性去除重金属离子的方法 。 在评估新生物吸附剂的实施时 ， 需要解决与生物质的操作和加工相关的成本 。 关于运营成本 ， 吸附以能量需求低和操作简便而著称 ， 这使得该过程本身成为低成本程序 。 然而 ， 一个吸附过程的缺陷是作为过滤或固液分离的第二阶段以获得清洁水 。 另一方面 ， 生物质成本将与可用性相关 ， 并被视为副产品或废物；此外 ， 对于生物吸附 ， 成本可能会有所不同 ， 具体取决于激活结合位点、增加表面积或解吸/再利用步骤所需的加工和物理化学处理 。
具体而言 ， 对于甲壳类动物的贝壳 ， 生物质可利用量估计为800万吨 ， 其中大部分用于垃圾填埋场 ， 只有一小部分用于附加值产品 ， 垃圾填埋成本可以从海产品加工公司中去除 ， 甲壳类应用不仅可以增加盈利能力 ， 还可以减少此类组织的环境影响和运营成本 。 用于生物吸附的蟹壳加工很简单 ， 不需要预处理或改性 。 从本文引用的工作可以得出结论 ， 对于低成本高效材料 ， 只需干燥和筛分即可获得良好的材料整体性能 ， 额外的化学处理可能会改善重金属离子 ， 甲壳素和莫迪去除 ， 但这可能并不总是适用于全球 。
生物吸附是通用的、灵活的、具有成本效益的过程 ， 然而 ， 实现商业化需要克服多重挑战 。 虽然水修复材料有很大的市场 ， 但主要由成熟的离子交换树脂行业和具有成熟技术和标准化流程的传统方法主导 ， 进入这个市场的渗透性和缺乏对新技术的坚实资本化并没有使生物吸附剂得到广泛的研究或商业化 。 另一方面 ， 要制造具有竞争力的生物吸附剂 ， 需要解决技术可行性问题 。 这些问题包括提高对特定或多种污染物的吸附能力和选择性、对现有设施和污水处理的适应性 ， 其中包括对水修复后产生的污泥进行适当和廉价的处理 。
【?甲壳类动物壳作为生物吸附剂的成本效益与未来展望】从技术可行性的角度来看 ， 甲壳类动物壳对重金属污染物具有选择性 ， 使该材料成为水体修复的良好选择 。 即使环保型产品成为市场趋势 ， 也需要研究新材料的成本和技术可行性 ， 以有效地与现有技术竞争 。 由于加工要求低、采购便利和技术性能好 ， 甲壳类动物壳似乎具有成本效益；然而 ， 原料的处置、再生和可能的降解问题仍然需要解决 。
推荐阅读
- 古老而粘稠的博物馆标本可以讲述野生动物历史的迷人故事
- 《圣经》的预言应验了多少——英国海岸上的动物尸体又预示着什么
- 看完这28张图，被动物们的智商震撼到了
- 动物本身不知生殖繁衍的秘密，却有两性生殖行为，谁在操纵一切？
- 海胆纲的海洋无脊椎动物
- 很多动物能看到紫外线，恰恰因人类看不见，证明了人类是天选之子
- 卷尾浣熊是食肉动物中唯二一种具有缠绕尾的动物之一
- 4种看似不凶猛，“杀伤力”却巨大的动物，蚊子排第四，蝎子第一
- 野狸猫究竟是什么动物？它为何让以前的人如此惧怕？
- 食人部落与“笑死病”：哺乳动物为何不能同类相食？朊病毒是答案