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碱改性沸石吸附铅和氨氮性能及对稀土矿山土壤的修复作用

2024-01-13林小淳刘晓瑜袁欣张隆隆刘斯文冯亚鑫赵晓倩黄园英

岩矿测试 2023年6期
关键词:沸石改性效果

林小淳,刘晓瑜,2,袁欣,2,张隆隆,2,刘斯文,2,冯亚鑫,赵晓倩,黄园英,2*

(1. 国家地质实验测试中心,北京 100037;2. 自然资源部生态地球化学重点实验室,北京 100037; 3. 中国地质大学(北京)水资源与环境学院,北京 100083)

离子型稀土矿中稀土元素主要以三价离子的形式存在,开采的浸矿工艺常用电解质溶液置换出稀土离子[1-2]。因此,稀土矿山土壤主要问题是氨氮和重金属的复合污染,和Pb2+含量超过背景值[3]。在开采中大量使用铵盐浸矿剂等导致与稀土矿物共生的含铅矿物释放出铅离子,同时降低了土壤pH,提高了重金属的迁移性,重金属等有害元素通过水循环系统进入生态系统,并在人体中累积效应给区域人群健康带来巨大的潜在风险[4-7]。目前已有研究对稀土矿山土壤的生态修复技术系统性研究较少,尤其对铅和氨氮的复合污染修复亟需开展深入研究[8-11]。稀土矿山的土壤修复为实现环境友好型矿山和可持续资源利用提供重要支撑,对减轻环境污染、保护生态系统、维护人类健康都有重要意义。

目前,吸附重金属离子和氨氮是应用最广泛的方法,该方法效果好、成本低、具有环保价值[12]。天然沸石是一种优质的黏土矿物吸附材料,研究表明与石灰、磷酸盐相比,沸石在修复重金属(如镉、铜、铅、锌、锰等)污染土壤方面表现更为出色,同时对氨氮、总磷、氟、诺氟沙星等也有良好的吸附效果[13-16]。张曦等[17]研究了氨氮在天然沸石上的吸附及解吸,沸石的最大吸附量可达115mg/g;张宏华等[18]实验说明天然沸石对水中的Pb2+和Cu2+具有较好的吸附能力;……

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