【摘 要】
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金矿开采后的尾矿中含有大量的砷,纳米零价铁可以有效稳定尾矿中的砷,但是在尾矿的后期复垦过程中,表层植被分泌的小分子有机酸,会使土壤中稳定的砷重新释放,造成二次污染。
【机 构】
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中国地质大学(北京)水资源与环境工程北京市重点实验室,中国地质大学(北京)海洋学院,
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金矿开采后的尾矿中含有大量的砷,纳米零价铁可以有效稳定尾矿中的砷,但是在尾矿的后期复垦过程中,表层植被分泌的小分子有机酸,会使土壤中稳定的砷重新释放,造成二次污染。以植物根系分泌的常见小分子有机酸中的乙酸作为研究对象,在纳米零价铁(NZVI)去除砷的动力学基础上,利用批实验方法研究乙酸对稳定砷的影响过程。结果表明,纳米铁可以在几分钟内去除尾矿浸出液中的砷,反应符合准二级动力学模型,铁砷质量比约500∶1时,砷去除率可以达到94%以上。NZVI快速去除As(Ⅴ)主要是在NZVI表面的氧化铁上发生吸附、共沉淀作用。有氧条件下的NZVI对As(Ⅴ)去除效果优于无氧条件下的效果,长期有氧腐蚀NZVI对浮选尾矿和生物氧化尾矿的砷去除率比未腐蚀的分别增加了18.03%和15.21%。乙酸盐对长期有氧腐蚀NZVI稳定的浮选尾矿和生物氧化尾矿砷的解吸率比未腐蚀的分别减少了7.56%和20.01%。当乙酸(以三水合乙酸钠计)与纳米铁的质量比达到2.72∶1时,由于乙酸的羧基与砷酸根有相似的电荷类型,可以与砷竞争吸附铁氧化物表面的吸附位点,又可以与三价铁离子形成稳定的配合物,会使稳定的砷重新释放。但当铁砷质量比逐渐增大(大于5 000∶1),较多的吸附位点会有效抑制乙酸盐对砷的释放。
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