氧化环境中FeS修复重金属的稳定性变化与机制

作者：王俊伟; 杜俊逸; 桂梦瑶; 吴代赦^*

来源：环境科学学报, 2020, 40(02): 563-573.

DOI：10.13671/j.hjkxxb.2019.0381

• 硫化亚铁
• 氧化环境
• 重金属修复
• 稳定性
• 机制变化

硫化亚铁(FeS)是良好的重金属修复剂,但它对氧化环境敏感.当环境氧气浓度升高时,FeS对重金属的固定效果可能发生改变.本研究考察了氧化环境中FeS与重铬酸根、铅和镉离子的反应规律和结合机制变化.结果表明,环境氧气浓度升高可促进Fe2+的释放,且增加FeS表面S(-II)氧化态的比例(与Pb2+反应:从24%增加到44%,与Cd2+反应:从60%增加到78%).延长反应时间至30 d,虽然PbS和CdS结晶度提高,但两者表面出现Pb—O和Cd—O氧化形态,预示着重金属再释放的风险.有氧干燥条件下FeS表面矿物相转变为纤铁矿,对Cr(VI)的还原能力大幅下降.与未干燥FeS(FeS-Cr-3h)相比,当有氧干燥的FeS与Cr(VI)反应时,总铬的去除量下降约96%(由约100 mg·g-1降至(3.74±1.12) mg·g-1),Cr(VI)去除量下降约57%(由约100 mg·g-1降至(43.28±0.46) mg·g-1).FeS及重金属硫化物的氧化显然不利于重金属的长期稳定.如何延缓或抑制FeS与重金属硫化物的氧化因此成为未来研究需回答的问题.

• 单位
  鄱阳湖环境与资源利用教育部重点实验室; 资源环境与化工学院; 南昌大学