活性炭在矿区土壤重金属治理中的应用-pg电子平台

　　在有些偏僻地区的采金工艺是以传统方式进行的，没有好的规划技术和临时设备。这种传统的金矿开采工艺是通过使用汞(hg)来完成的，汞可以将金矿与沙子，泥浆和水结合并分离出来。除此之外，这个过程也可以通过使用硼砂来完成。在相当长的一段时间内排放到沟渠中的重金属废物的积累可能会危害环境。为了克服这种传统的金矿开采方法所造成的污染，我们尝试进行旨在降低土壤中重金属强度的研究。我们利用椰壳制成的活性炭作为一种简便，好用和环保的治理方法。在这项研究中，测试活性炭吸附金矿区附近的重金属废物。

　　图1：研究流程图。

　　土壤样品采集

　　这项研究是在小型土壤上进行的，然后将其注入含有重金属的矿山废料中。使用27.5厘米x10厘米x20厘米的水族箱制作土壤模型，每5厘米要钉一次。该钉塞提供了空间，并使重金属废物更容易吸收到土壤中。每天注入多达5毫升的重金属废物，直到其积累多达200毫升。然后将土壤模型分为两个区域：区域a和区域b。区域a的表层土壤被施加了活性炭，而区域b被留下(图2和图3)。每天都用蒸馏水稀释微型土壤，以保持土壤湿度。

　　图2：注入重金属废物的土壤样品。

　　图3:区域a留有活性炭，而区域b留有。

　　活性炭和测试样品的处理

　　sem-eds测试使用了三个样本，即a区域样本，b区域样本和原始土壤样本。分析了这三个样品。寻找的参数是充当污染物的重金属元素。该测试的结果显示了土壤中存在的元素的质量百分比。扫描电镜是一种用于表面观察的工具，其焦点深度大于光学显微镜，可以直接观察复杂的表面而无需复制。sem图像显示出样品的形态状态，显示出大小不规则的团块。同时，eds分析非常适合揭示样品中的化学元素和化合物。eds的元素映射将为对象表面上的每个元素赋予不同的颜色，并定量分析每个元素的百分比。

　　实验结果分析

　　根据sem-eds测试，原始土壤样品，a区样品和b区样品中存在的元素如图4，图5和图6所示。由于汞易于氧化，b区样品中大量元素o被称为氧化影响。这表明传统金矿开采过程确实使用汞将沙子和泥浆分离出金矿。

　　重金属可分为两种，重金属和非重金属

　　重金属：诸如生物所需的锌，铜，铁，钴，锰和硒，但是如果过量会产生毒性

　　非重金属：像hg，cd，pb，sn，cr(vi)和as一样，都是有毒金属。这种重金属会对人体健康产生不利影响。这些化合物本质上不会受到破坏，也不会转变为其他形式。

　　已知土壤样品中含有重金属，其中包括fe，cu，zn，hg和pb。区域a中的铜成分低于区域b，该条件表明活性炭吸收了土壤中的金属含量。同时，eds测试结果中未列出其他重金属的含量，这是因为与样品中所含的其他元素相比，重金属的含量较低。但是，元素映射图显示，b区土壤样品(图6)中的重金属含量(例如hg和pb)非常高，然后是a区土壤和原始土壤样品(图4和图5)。

　　图4:原始土壤样品的元素图。

　　面积a土壤样品(图5)是被重金属废物污染并涂有活性炭的区域，已知重金属含量低，甚至低于原始土壤样品的含量。从重金属元素(fe，cu，zn，hg和pb的颜色指示)可以看出，b区域土壤样品(图6)中被重金属废物污染的区域已知重金属含量很高。(如图6所示)。检测到更多颜色指示符，意味着样品包含更多元素。

　　图5:有放置活性炭的a区土壤样品。

　　根据元素映射图像的结果，已知a区土壤样品中的重金属(fe，cu，zn，hg和pb)含量小于b区土壤样品和原始土壤样品。这种情况表明，用椰壳制成的活性炭可以很好地修复土壤中的重金属。

　　图6:b区土壤样品(被重金属废物污染)的元素图。

　　总结得出根据sem-eds测试的结果和所做的分析，可以得出结论，椰壳活性炭是一种有用的材料，可作为土壤中超标重金属的修复剂。这样就可以将小型研究应用于金矿地区和周围环境，以减少重金属废物造成的负面影响。

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