第二届全国土壤修复大会

有色金属选矿过程中大量使用的选矿药剂随尾矿的排出残存在废水废渣中，经过淋滤、氧化等作用，其有害成分可随地表径流或地下渗滤进入水体、土壤等。残留有机药剂在环境介质中还可能与重金属发生络合作用，从而改变彼此的迁移转化行为，形成有机药剂-重金属复合污染。本研究选择丁基黄药（Butyl Xanthate）为代表，基于饱和土柱迁移实验，观测了丁基黄药在石英砂、覆铁石英砂（负载针铁矿）、覆铁铜石英砂（负载针铁矿和氧化铜）中的迁移规律，比较分析了重金属元素Fe和Cu对丁基黄药迁移动态的影响。研究结果表明：丁基黄药在洁净石英砂体系中的迁移能力较强，只有极少量被截留；在覆铁石英砂体系中，其迁移受到了一定程度的抑制（C/C_0max约为0.5）；当介质表面负载Fe和Cu时，丁基黄药几乎无法穿出。三种介质对丁基黄药的等温吸附实验结果表明石英砂对丁基黄药仅有非常微弱的吸附能力，覆铁砂表面负载的针铁矿对丁基黄药的吸附为Freundlich形式的物理吸附，而覆铁铜砂表面负载的针铁矿和氧化铜对丁基黄药的吸附趋向于Langmuir形式的化学吸附。分别制备针铁矿以及针铁矿与氧化铜的复合物，分析它们吸附丁基黄药前后的FTIR和XPS特性，进一步验证了相关机理。XPS分析结果表明当石英砂表面负载CuO时，丁基黄药与Cu(II)发生络合反应生成胶态的CuBX，并可能伴随有双黄药的产生。CuBX可沉积在多孔介质表面，从而阻碍了丁基黄药在石英砂体系中的迁移。研究结果为下一步探究有机药剂-重金属共迁移特性奠定了工作基础。