环发所研发出土壤重金属污染的快速净化方法

近日，从中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所获悉，该所宋吉青研究员团队研发了一种新型磁性固体螯合剂粉体材料—FS@IDA，能够螯合捕集土壤重金属，将其转化为具有磁性的固体螯合物。用磁选分离的方法从土壤多相体系中移除净化非磁性重金属，有望发展成为一种快速“移除”土壤重金属污染的净化修复方法。相关研究成果2月16日在线发表于国际SCI收录期刊《科学报道（Scientific Reports）》上。
据悉，FS@IDA材料依托“十二五”国家863计划有机-无机杂化复合保水剂吸附原理研制，材料由多核共壳Fe3O4@SiO2（FS）微米磁性颗粒与硅烷偶联剂和氯乙酸钠通过表面无机-有机杂化合成制备，具有固相螯合捕集转化、磁选分离的多功能，具备对土壤化学扰动小、螯合捕集速度快、磁分离操作简单、材料制备和再生方法简单等优点。在液相-难溶盐体系中，FS@IDA螯合捕集含镉（Cd）、锌（Zn）、铅（Pb）、铜（Cu）、镍（Ni）等重金属（M）的碳酸盐、硫酸铅、磷酸盐、氯化铅，并转化形成FS@IDA-M磁性固体螯合物，可磁选分离净化。以土壤多相体系中的镉、铅重金属污染为例，除有机结合态和残渣态外，FS@IDA螯合捕集水溶态、交换态、碳酸盐结合态、铁-锰氧化物结合态的镉、铅，转化形成FS@IDA-Cd和FS@IDA-Pb磁性固体螯合物，土壤中的镉、铅重金属污染移除率分别为84.9%和72.2%，能够实现土壤中非磁性重金属污染的磁选移除净化。土壤多相体系中磁性固体螯合物FS@IDA-M的回收率可达98.7%，三次重金属洗脱再生的FS@IDA对Cd的磁选分离去除率仍达55%以上。

该研究由环发所与中国地质大学（武汉）等单位合作完成，得到国家“十二五”863计划“抗旱节水材料与制剂”等项目的资助。环发所和中国地质大学（武汉）为论文的第一完成单位，范力仁教授为论文第一作者，宋吉青研究员为论文通讯作者。（通讯员 王佳）
论文链接：http://www.nature.com/articles/srep21027


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