温度与pH对生物合成施氏矿物在酸性环境中溶解行为及对Cu2+吸附效果的影响

• 作者: 刘奋武 卜玉山 周立祥 崔春红 田国举
• 来源期刊: 环境科学学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 温度 pH 生物成因 施氏矿物 溶解行为 Cu2+
• 年，卷（期）: 2013,（9）
• 所属期刊栏目: 研究报告
• 页码范围: 2445-2451
• 分类号: X703
• 语种: 中文

摘要

探析施氏矿物在不同温度、pH下的溶解行为,对其在酸性煤矿废水(ACMD)重金属去除领域的应用具有重要的工程指导意义.本研究通过摇瓶实验,在0.16 mol·L-1 FeSO4·7H20,初始pH为2.5的酸性体系中,采用氧化亚铁硫杆菌A.ferrooxidans催化合成施氏矿物.考察了15℃与30℃,pH为2.0～6.0环境条件下矿物的溶解行为,及生物合成施氏矿物对酸性体系Cu2的吸附去除效果.研究结果表明,经过24h反应,施氏矿物合成体系pH从原始2.50降低至2.18,体系Fe2+氧化完全,27.3％的铁离子参与矿物的合成,矿物分子式可表示为Fe8O8 (OH)4.22(SO4) 1.89.生物合成施氏矿物在温度为15℃,pH分别为3.2、3.0、2.8、2.6、2.4、2.2与2.0液态体系中振荡72 h,矿物溶解率分别为1.92％、3.34％、5.90％、13.09％、28.74％、44.53％与61.46％.在温度为30℃的上述酸度体系中,矿物溶解率在相应时间却达到2.04％、3.98％、8.34％、20.53％、43.50％、96.74％与99.92％.在pH≥3.5的不同温度液态体系中该矿物无溶解迹象.在15℃,pH为6.0、5.0、4.5、4.0与3.5,Cu2+浓度为40 mg·g-1的液态体系中,生物合成施氏矿物对Cu2+的吸附量为(50.9±2.2)、(47.3±13.3)、(40.5±4.7)、(31.1±5.0)及(16.9±6.5) mg·g-1.体系酸度一定,施氏矿物在15℃与30℃条件下对Cu2的吸附效果无显著差异.本研究结果对生物合成施氏矿物在ACMD重金属去除工程应用提供必要的参数支撑.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	周立祥	南京农业大学资源与环境科学学院环境工程系	233	6566	45.0	70.0
2	卜玉山	山西农业大学资源与环境学院	78	1370	18.0	35.0
3	崔春红	南京农业大学资源与环境科学学院环境工程系	31	322	10.0	17.0
4	刘奋武	山西农业大学资源与环境学院	37	170	8.0	11.0
5	田国举	山西农业大学资源与环境学院	1	11	1.0	1.0