石棉材料由于其強(qiáng)度和對(duì)熱和火的抵抗力,以及其低導(dǎo)電性,曾經(jīng)被廣泛用于家庭、建筑、汽車制動(dòng)器和許多其他建筑材料。不幸的是,通過(guò)吸入小纖維顆粒接觸石棉已被證明是高度致癌的。
現(xiàn)在,賓夕法尼亞大學(xué)的研究人員首次表明,來(lái)自高溫海洋環(huán)境的嗜極細(xì)菌可以被用來(lái)減少石棉的毒性。這項(xiàng)研究將于今天(5月15日)發(fā)表在《應(yīng)用與環(huán)境微生物學(xué)》上,這是美國(guó)微生物學(xué)會(huì)的一份期刊。
他們的大部分研究集中在利用嗜熱細(xì)菌Deferrisoma palaeochoriense通過(guò)對(duì)鐵的厭氧呼吸從石棉礦物中去除鐵。賓夕法尼亞大學(xué)地球和環(huán)境科學(xué)助理教授Ileana Pérez-Rodríguez博士說(shuō):"鐵已被確定為驅(qū)動(dòng)石棉礦物毒性的一個(gè)主要成分,從石棉礦物中去除鐵已被證明可以降低其毒性。"
D. palaeochoriense還被證明可以在不改變石棉的礦物結(jié)構(gòu)的情況下,在石棉所含的鐵中介導(dǎo)電荷的轉(zhuǎn)移,這樣做可能增強(qiáng)石棉的導(dǎo)電性。
基于這一觀察,該細(xì)菌可被用于通過(guò)除鐵來(lái)治療石棉的毒性。另外,導(dǎo)電性的新特性可以使經(jīng)過(guò)處理的石棉重新用于這一目的。
與鐵一樣,石棉的纖維狀硅酸鹽結(jié)構(gòu)也是致癌的。從石棉中去除硅和鎂已被證明會(huì)破壞其纖維狀結(jié)構(gòu)。研究人員測(cè)試了嗜熱細(xì)菌Thermovibrio ammonificans從石棉礦物中去除這些元素的能力,方法是在其生物量中積累硅,這個(gè)過(guò)程被稱為生物硅化。
Pérez-Rodríguez說(shuō),T. ammonificans在存在"蛇紋石"石棉時(shí)在其生物質(zhì)中積累硅,而在存在"閃石"石棉時(shí)則沒(méi)有,因?yàn)殚W石石棉的纖維是直的。這種差異以及在微生物與不同類型的石棉相互作用過(guò)程中釋放的不同數(shù)量和類型的元素,突出了將石棉處理作為一種一刀切的解決方案的困難,因?yàn)槊糠N石棉礦物都有獨(dú)特的化學(xué)成分和晶體結(jié)構(gòu)。
總的來(lái)說(shuō),與其他生物介導(dǎo)的石棉解毒相比,這些實(shí)驗(yàn)促進(jìn)了鐵、硅和/或鎂的去除,以一種優(yōu)越的方式,例如通過(guò)真菌進(jìn)行解毒。然而,還需要進(jìn)一步的分析來(lái)優(yōu)化石棉處理,以確定最實(shí)用的解毒和/或再利用石棉作為二次原料的方法。
關(guān)鍵詞: 海洋細(xì)菌 石棉解毒 材料學(xué)研究