Soil Remediation in Mining Polluted Areas

Abstract

{ENG}The sorbent behaviour of palygorskite with respect to lead, copper, zinc and cadmium and that of sepiolite with respect to zinc and cadmium was studied in order to consider their application to remediate soils polluted with these metals. The soluble metal concentrations as well as the readily-extractable metal concentrations were substantially decreased at any concentration of minerals applied to soil (1, 2, 4%), although the highest decrease is obtained at the 4% dose. The column studies also showed a high reduction in the metal leaching (50% for lead, 59% for copper, 52% for zinc and 66% for cadmium) when a palygorskite dose of 4% was applied. Sepiolite also showed a high reduction in the leaching of cadmium and zinc (69 and 52%, respectively).The use of zeolitic material synthesized from coal fly ash for the immobilization of metals in contaminated soils in the Guadiamar valley (El Vicario farm) was also studied. The results showed that the zeolitic material considerably decreased the leaching of Cd, Co, Cu, Ni, and Zn. This immobilization could be a consequence of the rise in pH from 3.3 to 7.6 due to the alkalinity of the zeolitic material added (caused by traces of free lime in the fly ash, or residual NaOH from zeolite synthesis). The adsorption of As(V) by some natural Fe oxyhydroxides and clay minerals and synthetic Al(OH)3 and FeOOH was also studied. The results showed a very high As(V) adsorption capacity on both synthetic Al hydroxide (122 mg/g at pH: 5) and Fe oxyhydroxide (76 mg/g at pH 5). The application of these adsorbents to arsenic immobilization in the remediation process of two polluted mining soils with some differences in their physicochemical characteristics was also studied. The best results were obtained when synthetic Al(OH)3 and FeOOH were used; these materials decreased the water-extractable fraction of As by 55-79% for one soil and by nearly 100% for the other soil, the latter with higher pH and Eh values.

{ESP}En este trabajo se ha estudiado el comportamiento como sorbente de la paligorskita en relación con el plomo, cobre, zinc y cadmio y de la sepiolita respecto del zinc y el cadmio. Ambos substratos minerales han sido considerados en la remediación de suelos contaminados por esos metales. Los experimentos muestran que las concentraciones de metal soluble así como las de metales lábiles disminuyen significativamente considerando cualquier concentración de los substratos estudiados (1, 2, 4%), aunque la máxima reducción se obtenía para dosis del orden del 4%. Los experimentos en columna también pusieron en evidencia una elevada reducción en la lixiviación de metales (50% para el plomo, 59% para el cobre, 52% para el zinc y 66% para el cadmio) cuando se aplicó una dosis del 4 % de paligorskita. La sepiolite también mostró una elevada reducción en la lixiviación de cadmio y zinc (69 y 52%, respectivamente). También se ha estudiado la capacidad de inmovilización de metales en suelos contaminados (del valle del Guadiamar, granja de El Vicario). Los resultados muestran que los materiales zeolíticos disminuyeron notablemente la lixiviación de Cd, Co, Cu, Ni y Zn. Esta inmovilización puede ser el resultado de la subida del pH desde 3.3 a 7.6 resultante de la alcalinidad de los materiales zeolíticos (trazas de cal libre en las cenizas o NaOH residual de la síntesis de las zeolitas). También se ha estudiado la adsorción de As(V) por parte de algunos oxihidróxidos de Fe naturales, por minerales de la arcilla y por Al(OH)3 y FeOOH sintéticos. Los experimentos muestran una muy elevada capacidad de adsorción del As(V) tanto en el hidróxido de aluminio sintético (122 mg/g a pH 5) como en el oxihidróxido de Fe (76 mg/g a pH 5). Ambos adsorbentes fueron aplicados in situ para la remediación de dos emplazamientos con suelos contaminados por arsénico. Los mejores resultados se obtuvieron cuando se utilizaron el Al(OH)3 y FeOOH sintéticos; Entre ambos redujeron entre un 55 y un 79 % de la fracción lixiviable (por agua) de uno de los suelos, y cerca del 100% en el otro, aunque en éste último el pH y el Eh eran más elevados.