技術原理圖
近日, 中國科學院合肥物質科學研究院技術生物與農業工程研究所研究員吳正岩課題組, 利用廢棄岩棉研製出一種高效去除水體和土壤中重金屬的新型修複劑, 該工作對促進建築廢棄材料的迴圈利用, 保障環境和糧食安全, 實施鄉村振興戰略具有重要意義. 相關成果已被Chemical Engineering Journal接收發表.
電鍍, 礦山採選等工業活動引發區域性水體和土壤鉻汙染, 導致糧食鉻超標現象時有發生, 嚴重威脅人體健康, 成為我國農業及環境領域亟待解決的關鍵問題. 目前, 通常採用納米鐵等還原劑將高毒性六價鉻還原為低毒性三價鉻, 但納米鐵易團聚嚴重影響其還原效率, 因此常利用載體材料提高納米鐵的分散性. 然而, 這些載體存在不同程度的成本高, 工藝複雜問題, 限制了該方法的廣泛應用, 成為鉻汙染治理領域的技術瓶頸, 急需研發低成本, 高效率載體材料.
岩棉是一種常用的無機建築材料, 我國每年產生大量廢棄岩棉, 由於迴圈利用技術缺失, 它們通常被直接堆積或掩埋, 不僅佔用大量空間, 而且造成一定的環境汙染. 因此, 迫切需要發展一種低成本, 高效, 簡便的處理方法, 變廢為寶, 促進廢棄岩棉迴圈利用.
課題組對廢棄岩棉進行系列物化改性, 製備出具有大量微納孔隙及功能基團的載體材料. 該材料可大幅提高納米鐵的分散性, 其裝載納米鐵製備出新型重金屬修複劑. 該修複劑可高效抓取並還原六價鉻, 控制其遷移, 從而抑製作物對鉻的攝取, 提高糧食安全性. 為了促進其工業化應用, 將該修複劑作為濾芯研製出新型過濾系統, 為含鉻工業廢水處理提供輕簡化解決方案. 該方法工藝簡單, 成本低, 可重複利用, 為水體和土壤重金屬汙染治理提供有效技術供給, 並為廢棄岩棉迴圈利用提供了新途徑.
研究工作得到國家自然科學基金, 中科院青促會項目, 中科院STS項目, 中科院重點部署項目, 安徽省重大專項, 安徽省環保廳項目等的支援.
