Surface Complexation Modelling of Arsenic and Copper Immobilization by Iron Oxide Precipitates Derived from Acid Mine Drainage



Título del documento: Surface Complexation Modelling of Arsenic and Copper Immobilization by Iron Oxide Precipitates Derived from Acid Mine Drainage
Revista: Boletín de la Sociedad Geológica Mexicana
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000397124
ISSN: 1405-3322
Autores: 1
2
2
1
1
Instituciones: 1Universidad de Santiago de Compostela, Departamento de Química Física, Santiago de Compostela, La Coruña. España
2Universidad de Santiago de Compostela, Departamento de Edafología y Química Agrícola, Santiago de Compostela, La Coruña. España
Año:
Volumen: 67
Número: 3
Paginación: 493-508
País: México
Idioma: Inglés
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Analítico, descriptivo
Resumen en español El drenaje ácido de mina (AMD) constituye un importante problema ambiental debido a la acidificación y la liberación de metales tóxicos que produce en el suelo y en los sistemas acuáticos próximos a las zonas mineras. Existe una elevada afinidad de muchos de los contaminantes presentes en AMD por la superficie de los óxidos de aluminio y hierro que son constituyentes típicos presentes en los sistemas afectados por AMD. Esta afinidad puede contribuir a atenuar la contaminación por metales traza y metaloides, tales como el cobre o el arsénico, en los sistemas acuáticos mediante la reducción de su movilidad. En el presente estudio se han recogido muestras de agua y de sedimentos con alto contenido en hierro en un área afectada por minería de cobre. Además, se recogió un precipitado amarillo de las orillas de un río situado en las proximidades de una antigua mina de wolframio y estaño. Estos precipitados fueron caracterizados para establecer su composición y se realizaron experimentos de adsorción con los iones cobre y arseniato para determinar la capacidad de los precipitados naturales de hierro para reducir su concentración en disolución. Se comprobó que los modelos de complejación superficial son capaces de reproducir el comportamiento de estos precipitados naturales en términos de retención de cobre y arseniato. Estos resultados permitirán predecir la especiación de estos contaminantes en presencia de óxidos de hierro formados en ambientes afectados por AMD y analizar su movilidad en función de las condiciones (pH, fuerza iónica, presencia de especies que compitan, etc.)
Resumen en inglés Acid mine drainage (AMD) constitutes a serious environmental problem in mining areas due to the acidification of soils and aquatic systems, and the release of toxic metals. Many of the pollutants that occur in AMD display a high affinity for the surfaces of the aluminium and iron oxides that are typically present in systems affected by AMD. This binding affinity reduces the mobility of trace metals and metalloids, such as copper and arsenic, thus helping to mitigate contamination of aquatic systems. In the present study, water samples and iron-rich bed sediments were collected in areas affected by copper mining activities. A loose ochre-coloured precipitate occurring on the banks of a river close to an abandoned tungsten and tin mine was also sampled. The composition of the precipitate was established, and adsorption experiments were performed with copper and arsenate ions to determine the ability of natural iron precipitates to reduce the concentration of these ions in solution. Surface complexation models provided a good description of the behaviour of natural iron oxides in terms of copper and arsenate retention. Use of this type of model enables prediction of the distribution of pollutants between the solid and solution phases and analysis of their mobility in relation to environmental conditions (pH, ionic strength, presence of competing species, etc.)
Disciplinas: Geociencias,
Ingeniería
Palabras clave: Mineralogía, petrología y geoquímica,
Ingeniería de minas,
Drenaje ácido,
Oxidos de hierro,
Adsorción,
Elementos traza,
Arsénico,
Minería,
Contaminación
Keyword: Earth sciences,
Engineering,
Mineralogy, petrology and geochemistry,
Mining engineering,
Acid drainage,
Iron oxide,
Adsorption,
Contamination,
Trace elements,
Arsenic,
Mining
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