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發布時間:2021-08-11 05:26  
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改性沸石對土壤鉛、鋅賦存形態的影響
改性沸石對土壤鉛、鋅賦存形態的影響:
近年來,隨著人類的各種活動,特別是人們對礦產的開采和冶煉,導致礦區周邊農田土壤重金屬污染極其嚴重。重金屬經農作物吸收和積累后,通過食物鏈途徑進入人體,從而對人類健康造成嚴重危害。在我國受重金物污染的耕地面積超過2 000萬hm2,約占總耕地面積的1/5。鉛(Pb)和鋅(Zn)是造成土壤污染的主要重金屬元素,我國許多地區均受到不同程度的Pb和Zn污染。李靜等人對浙江省上虞市東關鎮的土壤進行調查,發現該地區礦區周邊土壤均受到不同程度的重金屬污染,尤其以Pb和Zn污染蕞為嚴重。孫葉芳等采用TCLP法對浙江省上虞市的礦區周邊土壤進行研究,也證實了該地區存在著嚴重的Pb和Zn污染。湖南省湘江流域土壤Pb和Zn污染也較為嚴重。鉛鋅礦尾砂壩坍塌對廣西環江流域農田土壤造成嚴重的重金屬污染,其中Pb和Zn污染濃度分別高達798.0mg/kg和803.0 mg/kg。土壤重金屬污染由于具有范圍廣、持續時間長、污染隱蔽性和無法被生物降解等特點而難以治理。因此,對重金屬污染土壤進行修復已成為全球急需解決的問題之一。


沸石是一種天然無機礦物,其良好的環保特性被廣泛應用各大領域中,農業就是其重要組成部分。沸石可以提高植物的自然防御能力,以對抗真菌和寄生i蟲。此外,它可以直接用于土壤中,以改善其化學和物理條件。
沸石是多孔結晶硅酸鹽,由沉積的熔巖沉積物形成的,具有復雜的晶體結構,可產生特定的分子孔。此外,沸石具有很強的吸附能力和離子交換能力,其結構由相互連接的空腔組成,這些空腔被大金屬陽離子(帶正電的離子)和水分子占據。換句話說,它們具有三維四面體結構,其中每個氧原子由兩個四面體共享。如果所有的四面體都含有硅,則結構將是中性的;用硅代替鋁會造成電荷不平衡,并且需要在結構的大腔中存在其他金屬離子。在天然沸石中,這些金屬離子通常是一價或二價離子,例如鈉、鉀、鎂、鈣和鋇。在農業領域,沸石的化學和物理特性轉化為將各種元素“捕獲”在其空腔中并將其逐漸釋放到土壤中的能力。

近年來,由于人類活動的影響,例如工業廢水的點源污染,農業和城市徑流的非點源污染,含化學物質的河水嚴重影響了水生生態系統。沸石作為一種新型環保材料,具有多種晶體結構和較大的表面積,耐高壓,不溶于水或其他有機i溶劑等特性。改性的沸石對有機物和陰離子具有很強的吸附能力。沸石分子篩具有良好的熱穩定性和吸附性能,特別的離子交換性能和高孔隙率在水處理過程中具有廣闊的應用前景。
盡管天然沸石具有許多優點,但是在實際應用中,特別是在水處理工業中,仍然存在諸如使用效果不令人滿意以及不能有針對性地去除目標污染物的問題。為了充分發揮沸石的結構特性和理化性質,已經迅速開發了用于沸石合成和改性的方法。在水處理領域,沸石可用于飲用水的預處理和常規工藝的強化,污水處理中高濃度污染物的去除,污泥處理過程中有用成分的回收以及有害物質(如重金屬)的去除。

