技术原理图
近日, 中国科学院合肥物质科学研究院技术生物与农业工程研究所研究员吴正岩课题组, 利用废弃岩棉研制出一种高效去除水体和土壤中重金属的新型修复剂, 该工作对促进建筑废弃材料的循环利用, 保障环境和粮食安全, 实施乡村振兴战略具有重要意义. 相关成果已被Chemical Engineering Journal接收发表.
电镀, 矿山采选等工业活动引发区域性水体和土壤铬污染, 导致粮食铬超标现象时有发生, 严重威胁人体健康, 成为我国农业及环境领域亟待解决的关键问题. 目前, 通常采用纳米铁等还原剂将高毒性六价铬还原为低毒性三价铬, 但纳米铁易团聚严重影响其还原效率, 因此常利用载体材料提高纳米铁的分散性. 然而, 这些载体存在不同程度的成本高, 工艺复杂问题, 限制了该方法的广泛应用, 成为铬污染治理领域的技术瓶颈, 急需研发低成本, 高效率载体材料.
岩棉是一种常用的无机建筑材料, 我国每年产生大量废弃岩棉, 由于循环利用技术缺失, 它们通常被直接堆积或掩埋, 不仅占用大量空间, 而且造成一定的环境污染. 因此, 迫切需要发展一种低成本, 高效, 简便的处理方法, 变废为宝, 促进废弃岩棉循环利用.
课题组对废弃岩棉进行系列物化改性, 制备出具有大量微纳孔隙及功能基团的载体材料. 该材料可大幅提高纳米铁的分散性, 其装载纳米铁制备出新型重金属修复剂. 该修复剂可高效抓取并还原六价铬, 控制其迁移, 从而抑制作物对铬的摄取, 提高粮食安全性. 为了促进其工业化应用, 将该修复剂作为滤芯研制出新型过滤系统, 为含铬工业废水处理提供轻简化解决方案. 该方法工艺简单, 成本低, 可重复利用, 为水体和土壤重金属污染治理提供有效技术供给, 并为废弃岩棉循环利用提供了新途径.
研究工作得到国家自然科学基金, 中科院青促会项目, 中科院STS项目, 中科院重点部署项目, 安徽省重大专项, 安徽省环保厅项目等的支持.
