【产品应用】镧改性膨润土-过氧化钙钝化沉积物中铁锰行为及其对钴钨的耦合

钨（W）和钴（Co）是两种具有危害性的重金属，对人类健康构成重大威胁。湖泊沉积物中钨和钴的释放会造成水源污染，进而可能危害人体健康。因此，控制湖泊沉积物中W与Co的释放至关重要。本研究采用过氧化钙（CaO₂）和镧改性膨润土（LMB）作为钝化材料控制沉积物中重金属释放，结果表明：CaO₂与LMB的联合施用促进了铁（III）和锰（IV）羟基氧化物的形成，从而显著降低了沉积物中可溶性W与Co的含量。相较于对照组，LMB+CaO₂处理组使界面下降100mm和75mm处，沉积物孔隙水中可溶性铁（II）和Mn的平均浓度分别降低36.75%和0.61 mg·L⁻¹。值得注意的是，该处理组对W和Co的最高去除效率分别达到48.63%和52.21%，显著优于对照组。LMB+CaO₂组的可溶性W和Co min释放通量分别为−0.21 μg·m⁻²·d⁻¹和0.06 μg·m⁻²·d⁻¹。联合处理方案对沉积物中Co的去除具有显著强化作用，同时使沉积物中稳定态W与Co的含量增加。LMB与CaO₂的协同效应超越了两者的单独作用，实现了Co与W去除效率的同步提升。本研究进一步证实，通过钝化材料的策略性组合可有效抑制湖泊沉积物中重金属的释放。   

对照组、LMB组、CaO₂组及LMB+CaO₂联合处理组的可溶性W与Co浓度。

CK组（对照组）、LMB+CaO₂组、CaO₂组及LMB组中可溶性Mn与铁(II)的浓度 （注：可溶性铁(II)与Mn数据分别引自文献[6]和[41]）。  

本研究探讨了镧改性膨润土（LMB）与过氧化钙（CaO₂）联用对沉积物中钨（W）和钴（Co）的协同去除效应。结果表明：相较于对照组（CK），LMB+CaO₂联合处理对可溶性Co的最大去除率达52.21%，残留浓度降至0.71 μg·L⁻¹；对可溶性W的最大去除率为48.63%，残留浓度为0.40 μg·L⁻¹。LMB与CaO₂的联合施用促进了锰（IV）和铁（III）羟基氧化物的形成，显著强化了沉积物中Co的去除。此外，CaO₂与LMB处理还诱导形成了铝（Al）、钨（W）、铁（Fe）及可氧化态Co的低结晶度/无定形水合（羟基）氧化物，表明该联合处理能有效促使不稳定的Co和W向稳定形态转化。LMB+CaO₂的协同效应克服了单一材料的局限性，实现了Co与W去除效率的同步提升，为湖泊重金属污染治理提供了新方法。

Xiang Chen, Minjuan Li, Xiangyu He, Qi Li, Junliang Jin, Tingfeng Wu, Yichun Shao, Jingwei Wu, Gaoxiang Li, Yan Wang, Wenming Yan,   Behavior of iron and manganese in lanthanum-modified bentonite and calcium peroxide passivated sediments and the coupling effect on cobalt and tungsten, Journal of Environmental Chemical Engineering, Volume 13, Issue 5, October 2025, 117684.

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