[バイオ炭がサポートしたグラフェン酸化物による希土類マイニングエリアの土壌での重金属の制御の影響]

ネーブルオレンジの皮と天然グラファイトを原料として使用して、バイオチャーサポートグラフェン酸化グラフェン（BGO）材料を、改善されたハマーおよび共糸分解法を使用して調製しました。希土類採掘領域の土壌における重金属の形態に対するBGOの影響は、土壌のパッシベーション実験を介して調査されました。浸出濾液中の重金属含有量の変化特性と土壌中の重金属の垂直移動則を調査するために、土壌カラムの浸出実験を実施し、浸出条件下での重金属の蓄積と放出モデルを決定しました。結果は、BGO複合材を伴う土壌のpH値と有機物含有量が増加し、生鉱石と尾鉱の土壌の酸抽出可能なPBがそれぞれ17％と8.6％減少したことを示しました。生鉱石の土壌のMn形成の含有量は大幅に変化しませんでしたが、尾鉱の土壌における酸抽出、還元可能、および酸化可能な状態の含有量は減少しました。土壌中の重金属の蓄積と放出の特性は、迅速な放出段階と遅い段階の2つの段階に分けることができます。BGO複合材を含む土壌中の重金属の放出速度は添加せずにそれよりも低く、尾鉱土壌からPBとMNがそれぞれ2.5％および28.4％減少したのに対し、コントロールグループのものと比較して、生鉱石は生鉱石と比較して減少しました。土壌はそれぞれ5.7％と1.1％減少しました。土壌中の重金属の放出は、さまざまな拡散メカニズムによって制御される複雑な反応プロセスです。BGO複合材料は、土壌のpH、表面の錯化、および沈殿を増加させることにより、重金属の移動を効果的に阻害できます。

Using navel orange peels and natural graphite as raw materials, biochar-supported graphene oxide (BGO) material was prepared using an improved hummer and co-pyrolysis method. The effects of BGO on the forms of heavy metals in the soil of a rare earth mining area were investigated via a soil passivation experiment. The soil column leaching experiment was carried out to explore the change characteristics of heavy metal content in leaching filtrate and the vertical migration law of heavy metals in soil, and the accumulation and release model of heavy metals under leaching conditions was determined. The results showed that pH value and organic matter content of soil with BGO composite increased, and acid-extractable Pb of raw ore and tailings soil decreased by 17% and 8.6%, respectively. The content of Mn form in the raw ore soil did not change significantly, whereas the content of acid-extractable, reducible, and oxidizable state in tailings soil decreased. The accumulation and release characteristics of heavy metals in soil could be divided into two stages:rapid release stage and slow stage. The release rate of heavy metals in soil with BGO composite was lower than that without addition, and the Pb and Mn removed from the tailings soil decreased by 2.5% and 28.4%, respectively, compared with that of the control group, whereas the raw ore soil decreased by 5.7% and 1.1%, respectively. The release of heavy metals in soil is a complex reaction process controlled by a variety of diffusion mechanisms. BGO composites can effectively inhibit the migration of heavy metals by increasing soil pH, surface complexation, and precipitation.