Compuesto de lodo rojo de fosfogypsum modificado con lantano para la coadsorción de cadmio y arsénico: estudio del mecanismo y remedio del suelo
Autores: Shang, Chengmei; Geng, Zhixi; Sun, Yuanyuan; Che, Dongxue; Zhao, Qingjiao; Chen, Ting; Tang, Ming; Huo, Lijuan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Compuesto de lodo rojo de fosfogypsum modificado con lantano para la coadsorción de cadmio y arsénico: estudio del mecanismo y remedio del suelo
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas Generales
Palabras clave
Desarrollo
Industrial
Contaminación
Adsorción
Cadmio
Arsénico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 35
Citaciones: Sin citaciones
Con el desarrollo de actividades industriales y las industrias agrícolas y mineras, los suelos agrícolas enfrentan graves problemas relacionados con la contaminación por metales pesados, especialmente por cadmio (Cd) y arsénico (As). En este estudio, dos subproductos industriales, fosfoyeso (PG) y lodo rojo (RM), fueron modificados por impregnación de lantano (La) para formar un nuevo compuesto (L-PR) con el fin de investigar el rendimiento de adsorción de Cd(II)/As(V) en sistemas tanto individuales como binarios. Los mecanismos de adsorción de Cd(II)/As(V) en L-PR fueron analizados utilizando SEM, XRD, FTIR y XPS. El efecto de pasivación de L-PR en el suelo contaminado con compuesto de Cd-As se confirmó a través de un experimento de cultivo de suelo. Los experimentos de adsorción revelaron que L-PR mostró capacidades de adsorción superiores para Cd(II) y As(V) en comparación con PG y RM. Además, se descubrió que L-PR se ve menos afectado por cambios en el pH. Los estudios cinéticos indicaron que la adsorción de Cd(II) y As(V) por L-PR seguía con mayor precisión el modelo cinético de segundo orden. Los experimentos de adsorción isotérmica revelaron que la adsorción de Cd(II) por L-PR se ajustaba más al modelo de Freundlich, mientras que la de As(V) se ajustaba más al modelo de Langmuir. Los mecanismos de adsorción de Cd(II) y As(V) en L-PR involucraban atracción electrostática, intercambio iónico, formación de complejos y precipitación. La adsorción de Cd(II) está dominada por la formación de complejos y precipitación, mientras que la de As(V) está dominada por el intercambio iónico y la formación de complejos. Los experimentos de cultivo de suelo mostraron que L-PR redujo significativamente las concentraciones disponibles de Cd y As en el suelo en un 86.01% y un 27.80%, respectivamente, e indujo la transformación de Cd(II)/As(V) no estables a los residuales más estables. En resumen, L-PR exhibe una preparación sencilla, un excelente rendimiento de adsorción y es capaz de eliminar simultáneamente Cd(II) y As(V) de soluciones acuosas mientras inmoviliza estos contaminantes en el suelo. Estas cualidades notables lo convierten en una alternativa altamente prometedora para el tratamiento simultáneo de varios contaminantes metálicos tóxicos.
Descripción
Con el desarrollo de actividades industriales y las industrias agrícolas y mineras, los suelos agrícolas enfrentan graves problemas relacionados con la contaminación por metales pesados, especialmente por cadmio (Cd) y arsénico (As). En este estudio, dos subproductos industriales, fosfoyeso (PG) y lodo rojo (RM), fueron modificados por impregnación de lantano (La) para formar un nuevo compuesto (L-PR) con el fin de investigar el rendimiento de adsorción de Cd(II)/As(V) en sistemas tanto individuales como binarios. Los mecanismos de adsorción de Cd(II)/As(V) en L-PR fueron analizados utilizando SEM, XRD, FTIR y XPS. El efecto de pasivación de L-PR en el suelo contaminado con compuesto de Cd-As se confirmó a través de un experimento de cultivo de suelo. Los experimentos de adsorción revelaron que L-PR mostró capacidades de adsorción superiores para Cd(II) y As(V) en comparación con PG y RM. Además, se descubrió que L-PR se ve menos afectado por cambios en el pH. Los estudios cinéticos indicaron que la adsorción de Cd(II) y As(V) por L-PR seguía con mayor precisión el modelo cinético de segundo orden. Los experimentos de adsorción isotérmica revelaron que la adsorción de Cd(II) por L-PR se ajustaba más al modelo de Freundlich, mientras que la de As(V) se ajustaba más al modelo de Langmuir. Los mecanismos de adsorción de Cd(II) y As(V) en L-PR involucraban atracción electrostática, intercambio iónico, formación de complejos y precipitación. La adsorción de Cd(II) está dominada por la formación de complejos y precipitación, mientras que la de As(V) está dominada por el intercambio iónico y la formación de complejos. Los experimentos de cultivo de suelo mostraron que L-PR redujo significativamente las concentraciones disponibles de Cd y As en el suelo en un 86.01% y un 27.80%, respectivamente, e indujo la transformación de Cd(II)/As(V) no estables a los residuales más estables. En resumen, L-PR exhibe una preparación sencilla, un excelente rendimiento de adsorción y es capaz de eliminar simultáneamente Cd(II) y As(V) de soluciones acuosas mientras inmoviliza estos contaminantes en el suelo. Estas cualidades notables lo convierten en una alternativa altamente prometedora para el tratamiento simultáneo de varios contaminantes metálicos tóxicos.