Immobilization of arsenic by Starch-Stabilized Fe/Cu Nanoparticles in a Chromated Copper Arsenate (CCA) Contaminated Soil

Yassaman Babaee

Dans les comptes rendus d’articles de la conférence: GeoVancouver 2016: 69th Canadian Geotechnical Conference

Session: GEOENVIRONMENTAL - II Remediation

ABSTRACT: The present study investigates the effectiveness of starch-stabilized Fe/Cu nanoparticles for arsenic immobilization in a chromated copper arsenate (CCA) contaminated loamy soil. First, the starch-stabilized Fe/Cu nanoparticles were synthesized. The prepared Fe/Cu nanoparticles were then tested for sorption of arsenic through soil batch and column tests. When the CCA contaminated loamy soil was treated with 0.4 g/L of starch-stabilized Fe/Cu nanoparticles at a soil to liquid ratio of 0.1, the water leachable arsenic was reduced by 92%, and the TCLP leachability was reduced by 98%. Column elution experiments showed applying starch- stabilized Fe/Cu nanoparticles to CCA contaminated soil transferred nearly all water soluble arsenic to the nanoparticle phase. The TCLP leachability of arsenic remaining in the soil column was reduced by 70% due to the immobilization of arsenic by nanoparticles in the soil. In addition to the extremely high arsenic sorption capacity, the starch-stabilized Fe/Cu nanoparticles exhibited excellent mobility in the soil environment. Both the high sorption capacity and the excellent mobility in the soil environment suggest the potential of applying these nanoparticles into the contaminated soil for in-situ arsenic immobilization.

RÉSUMÉ: La présente étude examine l'efficacité des nanoparticules de Fe / Cu stabilisé par amidon pour immobilisation de l'arsenic dans un arséniate de cuivre chromaté (ACC) de sol limoneux contaminé. En premier lieu, les nanoparticules de Fe / Cu stabilisé par amidon ont été synthétisés. Les nanoparticules Fe / Cu préparés ont ensuite été testés pour la sorption d'arsenic par des essais par lots et en colonne. Lorsque le sol de CCA limoneux contaminé a été traitée avec 0,4 g / L de nanoparticules de Fe / Cu stabilisé avec amidon à un rapport sol liquide de 0,1, l'arsenic lessivable à l'eau a été réduite de 92%, et de TPLC a été réduite de 98%. Les expériences en colonne d'élution avec les sols de ACC ont montré que les nanoparticules de Fe / Cu stabilisé par l'amidon ont transféré la quasi-totalité de l'arsenic soluble dans l'eau à la phase de nanoparticules. Les tests de TPLC indiquent que l'arsenic restant dans la colonne de sol a été réduite de 78% en raison de l'immobilisation d'arsenic par des nanoparticules dans le sol. En plus, la capacité d'absorption de l'arsenic est extrêmement élevé, et les nanoparticules de Fe / Cu stabilisé par amidon présentent une excellente mobilité dans l'environnement du sol.

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