Utilización de recursos de biomasa rica en tierras raras y efluente de nitrógeno amoniacal de la minería
Autores: Li, Weiye; Chen, Zhiqiang; Chen, Zhibiao; Feng, Liujun; Yu, Cailing
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Utilización de recursos de biomasa rica en tierras raras y efluente de nitrógeno amoniacal de la minería
Categoría
Ciencias Medioambientales
Subcategoría
Ciencias medioambientales generales
Palabras clave
Tratamiento posterior
Plantas enriquecidas con metales pesados
Potencial de producción de biochar
Adsorción de NH4+
Elementos de tierras raras
Gestión de aguas residuales
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
El tratamiento posterior de plantas enriquecidas con metales pesados en áreas mineras y la purificación de la contaminación por amoníaco y nitrógeno en cuerpos de agua son significativos para el medio ambiente ecológico de las áreas de minería de tierras raras iónicas. En este estudio, nos centramos en el potencial de producción de biochar de Dicranopteris pedata, caracterizando el biochar preparado mediante un proceso de modificación oxidativa y un proceso de modificación con hierro. Realizamos experimentos de adsorción para investigar comparativamente el rendimiento de adsorción del biochar sobre NH4+ y estudiamos la aplicación de fertilizantes y la toxicidad de migración del biochar adsorbido para los elementos de tierras raras (REEs). Los resultados indicaron que se podrían producir aproximadamente 332.09 g de biochar por unidad de área de D. pedata bajo condiciones de corte del 100%. El área de superficie específica Brunauer-Emmett-Teller (BET) del biochar oxidado (H2O2BC) aumentó, y el tamaño de poro del biochar modificado con hierro también aumentó. El comportamiento de adsorción del biochar hacia NH4+ se representó bien mediante los modelos de pseudo-segundo orden y Langmuir. H2O2BC demostró la mayor adsorción de NH4+ con una máxima adsorción teórica de equilibrio de 43.40 mg·g-1, un 37.14% más alta que la del biochar virgen. El proceso de adsorción de NH4+ en el biochar está influenciado por varios mecanismos fisicoquímicos, incluyendo la absorción en poros, la atracción electrostática y la complejación de grupos funcionales. Además, los iones metálicos en el biochar no precipitaron durante el proceso de reacción. El biochar de NH4+ adsorbido promovió el crecimiento del pomelo sin arriesgar la contaminación por REE al medio ambiente. Por lo tanto, puede aplicarse como un fertilizante de tierras raras que transporta nitrógeno en áreas de baja concentración de tierras raras. Este estudio proporciona una base teórica y apoyo técnico para el tratamiento posterior de fitorremediación de áreas mineras de tierras raras y la mejora de las vías de gestión de aguas residuales de nitrógeno amoniacal en áreas mineras.
Descripción
El tratamiento posterior de plantas enriquecidas con metales pesados en áreas mineras y la purificación de la contaminación por amoníaco y nitrógeno en cuerpos de agua son significativos para el medio ambiente ecológico de las áreas de minería de tierras raras iónicas. En este estudio, nos centramos en el potencial de producción de biochar de Dicranopteris pedata, caracterizando el biochar preparado mediante un proceso de modificación oxidativa y un proceso de modificación con hierro. Realizamos experimentos de adsorción para investigar comparativamente el rendimiento de adsorción del biochar sobre NH4+ y estudiamos la aplicación de fertilizantes y la toxicidad de migración del biochar adsorbido para los elementos de tierras raras (REEs). Los resultados indicaron que se podrían producir aproximadamente 332.09 g de biochar por unidad de área de D. pedata bajo condiciones de corte del 100%. El área de superficie específica Brunauer-Emmett-Teller (BET) del biochar oxidado (H2O2BC) aumentó, y el tamaño de poro del biochar modificado con hierro también aumentó. El comportamiento de adsorción del biochar hacia NH4+ se representó bien mediante los modelos de pseudo-segundo orden y Langmuir. H2O2BC demostró la mayor adsorción de NH4+ con una máxima adsorción teórica de equilibrio de 43.40 mg·g-1, un 37.14% más alta que la del biochar virgen. El proceso de adsorción de NH4+ en el biochar está influenciado por varios mecanismos fisicoquímicos, incluyendo la absorción en poros, la atracción electrostática y la complejación de grupos funcionales. Además, los iones metálicos en el biochar no precipitaron durante el proceso de reacción. El biochar de NH4+ adsorbido promovió el crecimiento del pomelo sin arriesgar la contaminación por REE al medio ambiente. Por lo tanto, puede aplicarse como un fertilizante de tierras raras que transporta nitrógeno en áreas de baja concentración de tierras raras. Este estudio proporciona una base teórica y apoyo técnico para el tratamiento posterior de fitorremediación de áreas mineras de tierras raras y la mejora de las vías de gestión de aguas residuales de nitrógeno amoniacal en áreas mineras.