Đồng được phát hiện bởi “Người thời đồ đá” mới khoảng 9000 năm trước và được sử dụng thay cho đá vì nó dễ tạo hình hơn nhiều. Những người thợ rèn đồng đầu tiên ở Iran đã phát hiện ra rằng việc nung đồng sẽ làm nó mềm hơn và việc đập đồng làm cho nó cứng hơn. Bằng cách này, họ có thể định hình đồng thành những vật dụng có giá trị như hộp đựng và đồ dùng [1]
Lee, J., Bazilian, M., Sovacool, B., & Greene, S. (2020). Responsible or reckless? A critical review of the environmental and climate assessments of mineral supply chains. Environmental Research Letters, 15(10), 103009. https://doi.org/10.1088/1748-9326/ab9f8c
Đồng và cách sử dụng nó
Đồng được biết đến với độ dẫn điện tuyệt vời, khả năng chống ăn mòn, độ bền và tính dẻo, khiến nó trở nên lý tưởng cho các ứng dụng công nghiệp khác nhau như [2]:
- Công nghiệp điện, điện tử: Đồng được sử dụng rộng rãi để sản xuất dây, cáp điện và các linh kiện như bảng mạch, đầu nối.
- Ngành xây dựng: Đồng được sử dụng trong xây dựng các tòa nhà, cầu cống và cơ sở hạ tầng do độ bền, độ bền và khả năng chống ăn mòn của nó.
- Hệ thống ống nước và thiết bị vệ sinh: Ống và phụ kiện đồng được sử dụng trong hệ thống ống nước có khả năng chống ăn mòn và dẫn nhiệt cao.
- Hệ thống sưởi, thông gió và điều hòa không khí (HVAC) và làm lạnh: Đồng được sử dụng trong các bộ trao đổi nhiệt, bình ngưng và thiết bị bay hơi vì hiệu suất truyền nhiệt cao và khả năng chống ăn mòn.
- Công nghiệp ô tô: Đồng được sử dụng trong nhiều bộ phận ô tô khác nhau, như khối động cơ, ống xả và hệ thống điện.
- Sản phẩm tiêu dùng: Đồng có thể được tìm thấy trong các vật dụng hàng ngày như dụng cụ nhà bếp, thiết bị chiếu sáng và nhạc cụ.
- Nông nghiệp: Đồng được sử dụng trong nhiều ứng dụng nông nghiệp khác nhau, như thuốc diệt nấm và thuốc diệt khuẩn, để bảo vệ cây trồng khỏi sâu bệnh.
- Quang điện: Đồng được sử dụng trong sản xuất các tấm pin mặt trời do có độ dẫn điện và độ bền cao.
- Pin: Đồng là thành phần quan trọng trong sản xuất pin, đặc biệt là ở cực âm của pin lithium-ion.
- Ứng dụng kháng khuẩn: Đặc tính kháng khuẩn của Đồng được sử dụng trong các sản phẩm như hàng dệt thấm đồng, có thể giúp ngăn ngừa sự lây lan của vi khuẩn và vi rút.
Đồng được tạo ra như thế nào?
Vì đồng dễ dàng phản ứng với các chất khác nên nó có thể được hình thành theo nhiều cách khác nhau trong lớp vỏ Trái đất. Nó thường được tìm thấy trong các mỏ có kim loại như chì, kẽm, vàng và bạc. Lượng đồng đáng kể nhất nằm trong lớp vỏ dưới dạng đồng xốp. [1].
Một trong những quá trình địa chất chính mà qua đó đồng được hình thành là các quá trình magma, trong đó đồng tập trung trong các khoang magma và sau đó được vận chuyển lên bề mặt Trái đất thông qua hoạt động núi lửa. Các mỏ đồng xốp, nguồn đồng lớn nhất thế giới, được hình thành thông qua quá trình này [3]. Một cách khác để đồng được hình thành là thông qua các quá trình thủy nhiệt, trong đó chất lỏng nóng lưu thông qua đá và lắng đọng các khoáng chất đồng. Quá trình này có thể xảy ra ở nhiều môi trường địa chất khác nhau, bao gồm các cung núi lửa, vùng rạn nứt và lưu vực trầm tích [4].
Ngoài ra, đồng có thể được hình thành thông qua các quá trình vi sinh vật, trong đó các vi sinh vật làm trung gian cho sự hình thành các hạt nano sunfua đồng thông qua quá trình khoáng hóa lưu huỳnh hữu cơ trong đất [5]. Đồng cũng có thể được tìm thấy trong nhiều nguồn nhân tạo khác nhau, bao gồm nước thải công nghiệp, nhà máy xử lý nước thải, dòng chảy bề mặt, bể tự hoại, nông nghiệp, nuôi trồng hải sản, vận tải biển, các sản phẩm bảo vệ thực vật dựa trên đồng và phân chuồng. [6,7,8,9].
Sản xuất đồng
Sản lượng đồng toàn cầu rất đáng kể, với việc khai thác đồng đạt 20,2 triệu tấn vào năm 2016, trong khi sản lượng từ các nhà máy luyện kim đạt 19,0 triệu tấn trong cùng năm. Sản lượng sản xuất đồng tinh chế tăng lên 23,3 triệu tấn trong năm 2016, bao gồm 3,9 triệu tấn từ tái chế. Đáng chú ý, sản lượng đồng đã tăng nhanh ở Nam Mỹ, đặc biệt là ở Chile và Peru, chiếm 41% sản lượng đồng toàn cầu. [10] Theo thứ tự giảm dần, mười quốc gia dẫn đầu về sản xuất đồng trên thế giới tính đến năm 2022 là Chile, Peru, Cộng hòa Dân chủ Congo, Trung Quốc, Hoa Kỳ, Nga, Indonesia, Úc, Zambia và Mexico. Chile, nhà sản xuất đồng hàng đầu thế giới, đã sản xuất khoảng 5,2 triệu tấn đồng vào năm 2022. Peru và Cộng hòa Dân chủ Congo đứng thứ hai, với sản lượng mỏ đồng ước tính là 2,2 triệu tấn trong cùng năm. Trung Quốc là nước sản xuất đồng từ các mỏ lớn thứ ba thế giới, với ước tính khoảng 1,9 triệu tấn đồng từ các mỏ. [11]
Theo báo cáo của McKinsey, Đông Nam Á là nhà sản xuất kim loại cơ bản hàng đầu, bao gồm niken và đồng, và khu vực này đã chứng kiến giá hàng hóa đối với các kim loại cơ bản như đồng tăng [12]. Ngoài ra, một bài báo của Reuters nhấn mạnh rằng Đông Nam Á và Ấn Độ dự kiến sẽ chiếm 20% tăng trưởng nhu cầu đồng tinh chế toàn cầu từ năm 2023 đến năm 2028 [2]. Điều này cho thấy nhu cầu về đồng ngày càng tăng trong khu vực, được thúc đẩy bởi các sáng kiến năng lượng mới và phát triển công nghiệp.
Khai thác đồng
Hai trong số các loại quặng đồng phổ biến nhất là đồng oxit và đồng sunfua. Ôxít đồng có nhiều ở gần bề mặt nhưng được coi là quặng cấp thấp. Mặt khác, đồng sunfua ít dồi dào hơn nhưng được coi là quặng cao cấp. [13] Đồng được khai thác thông qua quy trình gồm nhiều bước [14].
Khai thác đồng, đặc biệt đối với các loại quặng cấp thấp hơn, thường được thực hiện bằng cách khai thác lộ thiên, trong đó một loạt các bậc thang được đào ngày càng sâu hơn vào lòng đất theo thời gian. Máy khoan được sử dụng để khoan lỗ vào đá cứng để loại bỏ quặng, đồng thời đưa thuốc nổ vào lỗ khoan để làm nổ và phá đá. Các tảng đá thu được sau đó đã sẵn sàng để vận chuyển từ địa điểm nổ mìn đến địa điểm xử lý. Thiết bị cần thiết để vận chuyển hàng tấn quặng rất khổng lồ. Hầu hết quặng được đưa qua máy nghiền sơ cấp, thường nằm gần hoặc đôi khi ở trong mỏ. Máy nghiền sơ cấp này làm giảm kích thước quặng từ đá tảng thành đá có kích thước bằng quả bóng gôn. Trong khai thác đồng dưới lòng đất, các trục thẳng đứng được đặt sâu hơn 1.000 mét dưới bề mặt và các đường hầm được mở rộng đến thân quặng. Quặng bị vỡ do khoan và nổ mìn được cẩu qua trục và chuyển đến nhà máy chế biến. [13,15]
Ôxít đồng và sunfua đồng trải qua hai quá trình chiết xuất khác nhau, tương ứng là thủy luyện và hỏa luyện, do tính chất hóa học khác nhau của chúng.
Thủy luyện kim sử dụng dung dịch nước (gốc nước) để chiết xuất và tinh chế đồng từ quặng oxit đồng ở nhiệt độ bình thường, thường theo ba bước: lọc đống, chiết bằng dung môi và điện phân.
Lọc đống : là quá trình sử dụng dung dịch hóa học thẩm thấu để lọc kim loại [15]. Quặng đồng nghiền được xếp chồng lên nhau trên một tấm không thấm nước, và thuốc thử ngâm chiết hoặc axit mạnh, thường là axit sulfuric cho quặng đồng, được thêm vào bằng cách tưới từ trên xuống. Khoáng chất đồng được chiết xuất và dung dịch từ đó, được gọi là dung dịch lọc mang thai (PLS), được thu thập ở đáy đống. PLS sau đó được bơm để tiếp tục xử lý chiết xuất đồng. [16]
Chiết dung môi : là quá trình hai chất lỏng không thể trộn lẫn được khuấy và để tách ra, làm cho đồng chuyển từ chất lỏng này sang chất lỏng khác. PLS được trộn mạnh với dung môi, thường là dung môi hữu cơ, chọn lọc ion đồng. Khi ion đồng trong PLS được chiết ra, ion H + từ dung môi hữu cơ sẽ thay thế ion đồng trong dung dịch. Sự trao đổi này cho phép axit lọc trở về độ pH ban đầu và cho phép dung dịch axit được tái sử dụng để lọc quặng trong quá trình lọc đống. [15, 16]
Điện hóa : là một loại điện phân. Một dòng điện đi qua cực dương trơ (điện cực dương) và qua dung dịch đồng từ quá trình chiết dung môi, hoạt động như một chất điện phân. Các ion đồng (cation) tích điện dương đến từ dung dịch và được mạ lên cực âm (điện cực âm) dưới dạng đồng nguyên chất 99,99%. [16]
Luyện kim nhiệt sử dụng nhiệt để chiết xuất và tinh chế đồng từ quặng đồng sunfua và cô đặc theo bốn bước: tuyển nổi bọt, làm đặc, nấu chảy và điện phân.
Tuyển nổi bọt : là quá trình trong đó quặng đồng nghiền mịn được trộn với nước và một số hóa chất nhất định, chẳng hạn như chất thu gom, để làm cho các hạt đồng không thấm nước. Sau đó, không khí được sủi bọt qua hỗn hợp, khiến các khoáng chất đồng bám vào bọt khí và nổi lên bề mặt dưới dạng bọt, trong khi gangue (vật liệu không mong muốn) chìm xuống đáy. Bọt chứa khoáng chất đồng sau đó được thu thập và xử lý tiếp. [16]
Làm đặc : Bọt được đổ vào thùng lớn gọi là chất làm đặc. Các bong bóng vỡ ra và chất rắn từ dung dịch bọt lắng xuống đáy bể. Các chất rắn sau đó được lọc để loại bỏ lượng nước dư thừa, lượng nước này có thể được tái sử dụng để xử lý các mẻ quặng sunfua bổ sung. [16]
Luyện kim : Quá trình nấu chảy điển hình bao gồm rang, nấu chảy, cô đặc và tinh chế lửa. Quá trình rang là làm khô và làm nóng nguyên liệu đầu vào tạo ra “canxi”. Quá trình nấu chảy là khi nung chảy canxi với dòng silic trong lò luyện để tạo ra đồng mờ. Đồng mờ được đưa đến một lò khác gọi là lò chuyển để đốt cháy phần sắt và lưu huỳnh còn lại; sản phẩm được gọi là vỉ đồng. Đồng phồng rộp tiếp tục được đốt cháy và đổ vào các khuôn gọi là bánh xe đúc cực dương. Các tấm cực dương được làm mát bằng đồng nguyên chất 99%. [15]
Điện phân : là quá trình cuối cùng để tinh chế quặng sunfua thành catốt đồng. Tấm cực dương bằng đồng và cực âm nguyên chất được đặt vào một bể chứa đầy chất điện phân đồng sunfat và axit sunfuric. Một dòng điện được đặt vào để các ion đồng tích điện dương rời khỏi cực dương (điện cực dương) và di chuyển trong dung dịch qua dung dịch điện phân được mạ lên cực âm (điện cực âm). Các kim loại và tạp chất khác cũng rời khỏi cực dương. Quá trình điện phân có thể thu được đồng nguyên chất 99,99%. [15]
Tác động của hoạt động khai thác đồng
- Phát thải khí và vật chất dạng hạt: Sản lượng đồng được ước tính chiếm khoảng 0,2% đến 0,3% lượng phát thải Khí nhà kính (GHG) toàn cầu, với khả năng tăng lên khi nhu cầu về đồng tăng [17, 18, 19]. Lượng khí thải chủ yếu do đốt nhiên liệu trong thiết bị khai thác, tiêu thụ điện và chế biến quặng đồng chất lượng thấp, làm tăng cường độ carbon trong sản xuất [18, 20, 21]. Nhu cầu năng lượng ngày càng tăng để sản xuất cùng một lượng đồng là một yếu tố đáng chú ý góp phần làm tăng lượng khí thải. Vì nhu cầu về đồng dự kiến sẽ tăng gấp đôi vào năm 2050, nên những nỗ lực giảm thiểu phát thải khí nhà kính từ khai thác đồng là rất quan trọng [18]. Nhiều nghiên cứu và báo cáo khác nhau nhấn mạnh sự cần thiết của tính minh bạch và phát triển các phương pháp tiếp cận nhất quán để đo lường và giảm lượng khí thải carbon trong sản xuất đồng. [19, 20, 22] Ngoài ra, việc khai thác đồng còn có những lo ngại về chất dạng hạt. Việc khai thác quặng đồng sunfua và các sản phẩm phụ từ khai thác và chế biến kim loại như tro, xỉ và bụi là nguồn cung cấp các kim loại độc hại như Pb, Cd, Hg, As, Al và các chất dạng hạt [23] . Các quá trình nấu chảy đồng không được kiểm soát sẽ thải ra một lượng lớn vật chất dạng hạt, nguyên tố vi lượng và lưu huỳnh [24].
- Đổ rác và chất thải rắn nguy hại: Việc xử lý chất thải rắn nguy hại từ khai thác đồng, chẳng hạn như chất thải tuyển nổi đồng, nước thoát nước mỏ và các sản phẩm phụ từ khai thác mỏ và chế biến kim loại, gây ra những rủi ro đáng kể cho môi trường và sức khỏe con người. Những chất thải này chứa các kim loại độc hại như Pb, Cd, Hg, As và Al, cũng như hàm lượng chất dạng hạt cao. Phân tích địa hóa chất thải khai thác mỏ đã cho thấy nồng độ cao của các nguyên tố nguy hiểm này, có thể đe dọa môi trường và sức khỏe con người nếu xử lý không đúng cách. Các tác động tiềm ẩn bao gồm ô nhiễm nước và đất, vận chuyển kim loại nặng đi đường dài và tạo ra khói bụi. [23, 25, 26]
- Tiêu thụ nước: Khai thác đồng thường cần một lượng lớn nước ngọt, ước tính khoảng 5.300 gigalit nước được sử dụng trong năm 2016 [27]. Một nhà máy chế biến đồng thông thường sử dụng từ 0,45 đến 0,6 m³ nước cho mỗi tấn quặng khô, có thể lên tới khoảng 30.000 mét khối nước ngọt mỗi ngày cho mỏ đồng có công suất 50.000 tấn mỗi ngày [28]. Hai yếu tố chính thúc đẩy mức tiêu thụ nước tăng lên trong ngành đồng: những thay đổi trong lộ trình xử lý (ví dụ, từ chiết dung môi và rút ion đến tuyển nổi) và sự suy giảm cấp độ quặng. [29]
- Tiêu thụ điện: Lượng điện cụ thể cần cho mỗi tấn đồng được sản xuất là khoảng 12,0 GJ/t đồng trong cả quy trình cô đặc và quy trình tách điện dung dung môi lọc (LS-SX-EW), với giá trị đã tăng với tốc độ tổng thể nhanh hơn so với trước đây. 10 năm qua đối với các nhà máy được trang bị máy cô đặc [30]. Ngoài ra, các nhà máy luyện đồng và luyện kim sử dụng khoảng 200 gigawatt giờ (GWh) năng lượng điện hàng năm [31]. Mức tiêu thụ điện dự kiến trong khai thác đồng Chile được dự báo sẽ tăng từ 21,1 Terawatt giờ (TWh) lên 29,2 TWh, với tốc độ tăng trưởng trung bình hàng năm khoảng 2,7% [32]. Hơn nữa, tất cả các khía cạnh của sản xuất đồng đều cần năng lượng, với khoảng 36,1% năng lượng là điện [33]. Hoạt động của xe ben phía sau chiếm phần lớn năng lượng tiêu thụ trong khai thác đồng, chiếm 66% tổng năng lượng tiêu thụ [34].
- Sử dụng đất và suy thoái cảnh quan: Khai thác đồng có thể tác động đáng kể đến việc sử dụng đất và suy thoái cảnh quan. Phá rừng là một trong những vấn đề chính liên quan đến hoạt động khai thác mỏ, vì diện tích lớn môi trường sống tự nhiên bị phá hủy trong quá trình xây dựng và khai thác mỏ, buộc động vật phải rời khỏi khu vực. Các mỏ lộ thiên có thể có đường kính gần một dặm và sâu vài nghìn feet, đòi hỏi các thợ mỏ phải chặt bỏ một lượng đáng kể rừng, nơi sinh sống của hàng nghìn loài động vật hoang dã. Động vật có thể bị nhiễm độc trực tiếp bởi các sản phẩm và tàn dư của mỏ, đồng thời tích lũy sinh học trong thực vật hoặc các sinh vật nhỏ hơn mà chúng ăn cũng có thể dẫn đến ngộ độc. Việc xử lý các dung dịch lọc khai thác đồng thông qua ứng dụng vào đất hoặc các phương tiện khác cũng có thể gây suy thoái đất. [35,36]
Viết bởi: Hendra WINASTU, SOLEN Principal Associate – IPC panel coordinator
Sửa đổi bởi: Nguyeng Duy Hung, SOLEN Director – IPC program director
Ngày: 15 January 2024
Article#: SOLEN-IPC-0031
Ref:
[1] Australia, G. (2023, September 7). Copper. Geoscience Australia. https://www.ga.gov.au/education/minerals-energy/australian-mineral-facts/copper [2] Wu, S., He, S., Yang, Y., Lin, Y., Chang, T., Peng, C.Y., & Hsieh, M. (2020). Research on Environmentally Friendly Chemical Technology for Green Reusable and Sustainable Water Metal Copper Ions. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 555. [3] Steinberger, I.T., Hinks, D.R., Driesner, T., & Heinrich, C.A. (2013). Source Plutons Driving Porphyry Copper Ore Formation: Combining Geomagnetic Data, Thermal Constraints, and Chemical Mass Balance to Quantify the Magma Chamber Beneath the Bingham Canyon Deposit. Economic Geology, 108, 605-624. [4] Park, J., Campbell, I.H., Chiaradia, M., Hao, H., & Lee, C.A. (2021). Crustal magmatic controls on the formation of porphyry copper deposits. Nature Reviews Earth & Environment, 2, 542 – 557. [5] Xu, H., Zhang, P., He, E., Peijnenburg, W.J., Cao, X., Zhao, L., Xu, X., & Qiu, H. (2023). Natural formation of copper sulfide nanoparticles via microbially mediated organic sulfur mineralization in soil: Processes and mechanisms. Geoderma. [6] Shotyk, W. (2020). Natural and anthropogenic sources of copper to organic soils: a global, geochemical perspective1. Canadian Journal of Soil Science, 100, 516 – 536. [7] Comber, S., Deviller, G., Wilson, I., Peters, A., Merrington, G., Borrelli, P., & Baken, S. (2023). Sources of copper into the European aquatic environment. Integrated environmental assessment and management, 19(4), 1031–1047. https://doi.org/10.1002/ieam.4700 [8] Wang, Z., Hong, C., Xing, Y., Wang, K., Li, Y., Feng, L., & Ma, S. (2018). Spatial distribution and sources of heavy metals in natural pasture soil around copper-molybdenum mine in Northeast China. Ecotoxicology and environmental safety, 154, 329–336. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2018.02.048 [9] Panagos, P., Ballabio, C., Lugato, E., Jones, A., Borrelli, P., Scarpa, S., Orgiazzi, A., & Montanarella, L. (2018). Potential Sources of Anthropogenic Copper Inputs to European Agricultural Soils. Sustainability. [10] Pietrzyk, S., & Tora, B. (2018). Trends in global copper mining – a review. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 427. [11] Statista. (2010). Global copper production (by country) 2010-2018 | Statista. Statista; Statista. https://www.statista.com/statistics/264626/copper-production-by-country/ [12] Optimizing processes in Southeast Asia’s mining industry | McKinsey. (n.d.). Www.mckinsey.com. https://www.mckinsey.com/industries/metals-and-mining/our-insights/advancing-metals-and-mining-in-southeast-asia-with-digital-and-analytics [13] Copper processing – Ores. (n.d.). Encyclopedia Britannica. https://www.britannica.com/technology/copper-processing/Ores [14] Derpich, I., Muñoz, N., & Espinoza, A. (2019). Improving the productivity of the copper mining process in the Chilean copper industry. Croatian Operational Research Review, 227-240. [15] The University of Arizona. (2020, July 13). Copper Mining and Processing: Processing Copper Ores. Superfund. https://superfund.arizona.edu/resources/learning-modules-english/copper-mining-and-processing/processing-copper-ores [16] Copper Heap Leaching. (n.d.). Encyclopedia.pub. https://encyclopedia.pub/entry/14992 [17] Watari, T., Northey, S., Giurco, D., Hata, S., Yokoi, R., Nansai, K., & Nakajima, K. (2022). Global copper cycles and greenhouse gas emissions in a 1.5 °C world. Resources, Conservation and Recycling, 179, 106118. https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2021.106118. [18] Understand your copper emissions. (n.d.). Www.carbonchain.com. https://www.carbonchain.com/blog/understand-your-copper-emissions [19] Carbon Footprint of Copper Production: Best Practice Guidance for Greenhouse Gas Measurements – Copper Alliance. (n.d.). Https://Copperalliance.org/. https://copperalliance.org/resource/carbon-footprint-of-copper-production-best-practice-guidance-for-greenhouse-gas-measurements/ [20] Azadi, M., Northey, S. A., Ali, S. H., & Edraki, M. (2020). Transparency on greenhouse gas emissions from mining to enable climate change mitigation. Nature Geoscience, 13(2), 100–104. https://doi.org/10.1038/s41561-020-0531-3 [21] Study: Copper Mining and Climate Change. (2021, February 9). Friends-Bwca.org. https://www.friends-bwca.org/blog/climate-change/Prospective Strategies to Improve the Environmental Sustainability of the Copper Mining Industry in Peru. (2023). https://doi.org/10.46254/na07.20220430 [22] Emerman, S.H. (2020). Testimony before House Natural Resources Subcommittee on Indigenous Peoples of the United States Hearing on “The Irreparable Environmental and Cultural Impacts of the Proposed Resolution Copper Mining Operation”. [23] Izydorczyk, G., Mikula, K., Skrzypczak, D., Moustakas, K., Witek-Krowiak, A., & Chojnacka, K. (2021). Potential environmental pollution from copper metallurgy and methods of management. Environmental Research, 197, 111050. https://doi.org/10.1016/j.envres.2021.111050 [24] Environmental Aspects of Copper Production. (n.d.). https://www.princeton.edu/~ota/disk2/1988/8808/880810.PDF [25] US EPA, O. (2015, April 22). TENORM: Copper Mining and Production Wastes. US EPA. https://www.epa.gov/radiation/tenorm-copper-mining-and-production-wastes [26] Covre, W. P., Ramos, S. J., Pereira, W. V. da S., Souza, E. S. de, Martins, G. C., Teixeira, O. M. M., Amarante, C. B. do, Dias, Y. N., & Fernandes, A. R. (2022). Impact of copper mining wastes in the Amazon: Properties and risks to the environment and human health. Journal of Hazardous Materials, 421, 126688. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2021.126688