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中級(jí)會(huì)員 | 第4年

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【產(chǎn)品應(yīng)用】鑭改性膨潤土-過氧化鈣鈍化沉積物中鐵錳行為及其對(duì)鈷鎢的耦合

時(shí)間:2025/7/21閱讀:111
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近日,河海大學(xué)燕文明&生態(tài)環(huán)境部南京環(huán)境科學(xué)研究所王燕團(tuán)隊(duì)研究探討了鑭改性膨潤土(LMB)與過氧化鈣(CaO?)聯(lián)用對(duì)沉積物中鎢(W)和鈷(Co)的協(xié)同去除效應(yīng)。研究結(jié)果以“Behavior of iron and manganese in lanthanum-modified bentonite and calcium peroxide passivated sediments and the coupling effect on cobalt and tungsten"為題,在環(huán)境化學(xué)工程領(lǐng)域的高影響力專業(yè)期刊《Journal of Environmental Chemical Engineering》(IF = 7.968)發(fā)表,第一作者為生態(tài)環(huán)境部南京環(huán)境科學(xué)研究所陳翔。


摘要

鎢(W)和鈷(Co)是兩種具有危害性的重金屬,對(duì)人類健康構(gòu)成重大威脅。湖泊沉積物中鎢和鈷的釋放會(huì)造成水源污染,進(jìn)而可能危害人體健康。因此,控制湖泊沉積物中W與Co的釋放至關(guān)重要。本研究采用過氧化鈣(CaO?)和鑭改性膨潤土(LMB)作為鈍化材料控制沉積物中重金屬釋放,結(jié)果表明:CaO?與LMB的聯(lián)合施用促進(jìn)了鐵(III)和錳(IV)羥基氧化物的形成,從而顯著降低了沉積物中可溶性W與Co的含量。相較于對(duì)照組,LMB+CaO?處理組使界面下降100mm和75mm處,沉積物孔隙水中可溶性鐵(II)和Mn的平均濃度分別降低36.75%和0.61 mg·L?1。值得注意的是,該處理組對(duì)W和Co的最高去除效率分別達(dá)到48.63%和52.21%,顯著優(yōu)于對(duì)照組。LMB+CaO?組的可溶性W和Co min釋放通量分別為?0.21 μg·m?2·d?1和0.06 μg·m?2·d?1。聯(lián)合處理方案對(duì)沉積物中Co的去除具有顯著強(qiáng)化作用,同時(shí)使沉積物中穩(wěn)定態(tài)W與Co的含量增加。LMB與CaO?的協(xié)同效應(yīng)超越了兩者的單獨(dú)作用,實(shí)現(xiàn)了Co與W去除效率的同步提升。本研究進(jìn)一步證實(shí),通過鈍化材料的策略性組合可有效抑制湖泊沉積物中重金屬的釋放。   



對(duì)照組、LMB組、CaO?組及LMB+CaO?聯(lián)合處理組的可溶性W與Co濃度。



CK組(對(duì)照組)、LMB+CaO?組、CaO?組及LMB組中可溶性Mn與鐵(II)的濃度 (注:可溶性鐵(II)與Mn數(shù)據(jù)分別引自文獻(xiàn)[6]和[41])。  


結(jié)論

本研究探討了鑭改性膨潤土(LMB)與過氧化鈣(CaO?)聯(lián)用對(duì)沉積物中鎢(W)和鈷(Co)的協(xié)同去除效應(yīng)。結(jié)果表明:相較于對(duì)照組(CK),LMB+CaO?聯(lián)合處理對(duì)可溶性Co的最大去除率達(dá)52.21%,殘留濃度降至0.71 μg·L?1;對(duì)可溶性W的最大去除率為48.63%,殘留濃度為0.40 μg·L?1。LMB與CaO?的聯(lián)合施用促進(jìn)了錳(IV)和鐵(III)羥基氧化物的形成,顯著強(qiáng)化了沉積物中Co的去除。此外,CaO?與LMB處理還誘導(dǎo)形成了鋁(Al)、鎢(W)、鐵(Fe)及可氧化態(tài)Co的低結(jié)晶度/無定形水合(羥基)氧化物,表明該聯(lián)合處理能有效促使不穩(wěn)定的Co和W向穩(wěn)定形態(tài)轉(zhuǎn)化。LMB+CaO?的協(xié)同效應(yīng)克服了單一材料的局限性,實(shí)現(xiàn)了Co與W去除效率的同步提升,為湖泊重金屬污染治理提供了新方法。


Xiang Chen, Minjuan Li, Xiangyu He, Qi Li, Junliang Jin, Tingfeng Wu, Yichun Shao, Jingwei Wu, Gaoxiang Li, Yan Wang, Wenming Yan,   Behavior of iron and manganese in lanthanum-modified bentonite and calcium peroxide passivated sediments and the coupling effect on cobalt and tungsten, Journal of Environmental Chemical Engineering, Volume 13, Issue 5, October 2025, 117684.


注:本平臺(tái)不主張對(duì)原文的版權(quán)。轉(zhuǎn)載文章僅出于學(xué)術(shù)交流和傳播信息的需要,文章版權(quán)歸原作者所有,作者如不希望被轉(zhuǎn)載或本平臺(tái)有侵權(quán)行為,請(qǐng)聯(lián)系小編刪除,謝謝。




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