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安全与环境学报2025年第08期:改性沸石强化人工湿地对复合重金属协同去除机制研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:董双石;张守森;姜晶晶;赵振豪;徐鸣谦;孙笛;靳晓玉;

单位:吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室;吉林省水资源与水环境重点实验室;

摘要:针对畜禽养殖废水中铜锌复合重金属污染问题,研究开发了一种高效稳定的人工湿地基质材料。利用共沉淀法制备纳米FeO/Fe_2O_3-生物炭改性沸石基质,并通过试验优化材料配比与投加量。结果显示,当生物炭与沸石质量比为1∶2时,该复合材料对初始质量浓度均为5 mg/L的铜和锌的去除率分别达到94%和100%,显著优于单一的纳米FeO/Fe_2O_3或生物炭材料。机理分析表明,材料表面羟基基团通过配位作用与铜、锌结合形成金属氢氧化物。同时,部分Fe~(2+)在氧化过程中产生OH~-,与Cu~(2+)、Zn~(2+)形成碱沉淀,部分Fe~(2+)反应生成铁(氢)氧化物,与Cu~(2+)、Zn~(2+)形成共沉淀。三者协同作用可实现对复合重金属的高效去除。研究为人工湿地基质改性提供了新策略,为畜禽养殖废水中复合重金属的高效处理提供了理论依据。

关键词:环境工程学;;改性沸石;;人工湿地基质;;复合重金属废水;;沉淀

基金资助:国家重点研发计划项目(2023YFC3207704);; 国家自然科学基金项目(52300088);; 吉林省科技发展计划项目(20230402035GH);; 吉林大学优秀青年培育计划项目(45124031D066)