微生物变身“黄金矿工”!采矿业正迎来最佳助手【附生态修复技术观察图谱】

瞻研究

瞻观前沿

当前,采矿业正在寻找创新的方法来获得想要的金属,微生物逐渐成为行业重要的突破口。

美国雅虎新闻网近期刊文称,高浓度的硒对动物健康有害,然而科学家发现有一些细菌可“吃掉”硒。据悉,特殊细菌的碳代谢已进化到将元素从溶解状态转化为固体形态。在加拿大不列颠哥伦比亚省麋鹿谷的煤矿,泰克资源公司通过特殊细菌处理降低地下水流域中的硒含量,这种方法可去除水中95%至99%的硒。监测显示,处理后下游的硒浓度逐渐降低并趋于稳定。

另外,利用微生物从采矿废物中提取有价值的金属,也引起了广泛的关注。据美国采矿技术网报道,在加拿大滑铁卢大学的最新研究中,研究人员利用微生物提取出金属并储存了采矿废物中的碳。这种生物浸出法作为传统提取方法的可持续替代方案越来越受到关注。

此外,细菌和真菌等微生物具有分解复杂矿物质并从矿石中提取有价值金属的能力。据英国《自然》网站报道,在美国爱达荷国家实验室的实验中,氧化葡萄糖杆菌分泌的葡萄糖酸混合物,比同等浓度的商业纯葡萄糖酸更能从工业废物中浸出稀有金属。

当前,矿业巨头力拓公司支持了多个研发项目,以寻找从受采矿影响的水中回收金属的生物方法。一些微生物可将细小的沙粒结合在一起以抑制灰尘。另一些微生物可帮助矿业公司提取稀土元素,用于节能灯泡和混合动力汽车电池。据报道,美国国防高级研究计划局已投资约4300万美元用于开发稀土生物采矿技术。

微生物在采矿业中的应用正在逐渐展现出巨大的潜力,不仅可以帮助减轻环境影响,还可以为采矿业提供更加可持续和环保的解决方案。综合来看,人们正在逐渐认识到微生物不仅是疾病传播的媒介,还可以成为解决环境挑战的有力工具。

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图源:摄图网

技术价值观察

通过利用微生物处理废水和提取有价值金属,这项技术在减少对生态系统的不良影响方面发挥了重要作用。首先,利用微生物处理含硒的废水可以减少对生态系统的不良影响,保护水体资源,维护生态平衡。其次,生物浸出法在提取有价值金属方面表现出了有效性,有助于减少对自然资源的过度开采,降低对环境的破坏。这种环保、可持续的采矿技术有望改变传统采矿业的形式,为行业的发展提供新的方向和可能性。另外,对金属资源的回收也大大提高了资源利用效率,这项技术有望推动采矿业向更加环保、可持续的方向发展。

微生物技术作为生态修复的重要手段,目前正处于环保产业的下游环节。当前,我国环保产业的上游主要是包括钢铁、化工、电力、电子、有色金属在内的原材料供应商;中游环节包括环保产品、工程建设与服务;下游主要包括市政以及水污染防治、大气污染防治、固废处理、土壤修复、噪声与振动控制和环境检测等行业。

图表1:中国环保行业产业链

宏观市场观察

生态修复技术不断突破

生态修复是指利用大自然的自我修复能力,在适当的人工措施辅助下,恢复生态系统原有的保持水土、调节气候、维护生物多样性的生态功能和开发利用等经济功能。生态修复不是指将生态系统完全恢复到其原始状态,而是指通过修复使生态系统的功能不断得到恢复与完善。

从生态污染的对象上来看,我国生态修复主要包括河流生态修复、湖泊生态修复、海洋生态修复、场地修复、矿山修复、土壤污染修复、草原生态修复等,不同场景所涉及的生态修复技术有很大不同。

图表1:修复重金属污染的微生物及吸附重金属的种类

集中分布于江苏、山东和广东等地

截至2022年11月11日,我国规模以上的环保行业产业园区共有347个,分省份来看,规模以上的环保行业产业园区主要分布在江苏省、山东省和广东省,三省份环保行业产业园区数量均在35个以上,占全国总量的42.36%。全国各省份环保行业产业园区分布如下:

图表5:截至2022年11月中国规模以上环保行业产业园区分布情况(单位:个)

环保投资规模将提高

随着国家对环保行业的投资加大,生态修复行业市场规模将会进一步增大。近年来,中国生态修复行业市场规模保持在10%以上的增速,未来,对生态环境的保护话题随着全球变暖、空气污染等现象持续升高。预计未来在多方利好的情况下,行业规模增速会高于10%,按照这样的发展趋势来看,2024年中国生态修复行业市场规模有望超过7000亿元。

图表5:2019-2024年中国生态修复行业市场规模预测(单位:亿元)

中国生态修复技术赛道热力图

根据前瞻产业热力图显示,当前生态修复关键技术强相关的城市集群主要集中在粤港澳大湾区、长三角地区和华中地区。这些城市群已投入大量政策、资金、环境和人才资源用于生态修复产业,成为潜在的生态修复技术发展中心。特别是湖南省成为重点发展区域,拥有较多相关企业,极有可能成为生态修复技术的先导区域。除此之外,还需要重点关注广东省广州市天河区、广东省深圳市福田区、山西省太原市迎泽区、广东省广州市白云区等地的相关企业,以及这些地方对生态修复产业发展的投资环境和潜力市场。同时,对这些地区的政策支持和人才储备进行深入调研,以便在生态修复产业发展方面获取更多机会和优势。

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前瞻经济学人APP资讯组

更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国生态修复行业市场前瞻与投资战略规划分析报告

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