铵饱和沸石对几种重金属离子吸附解吸特性影响研究分析.docVIP

第 ! 卷第 # 期 #$$% 年 月  ’ ’ ’ ’ ’ ’ ’ ’ ’ ’ ’ ’  土’ 壤’ 通’ 报 ()*+,-, ./01+23 /4 5/*3 56*,+6,  ’ ’ ’ ’ ’ ’ ’ ’ ’ ’ ’ ’ ’ ’  7/38 !，9/8 # :;18 ，#$$%  铵饱和沸石对几种重金属离子的吸附 解吸特性影响研究 胡克伟，娄翼来，关连珠! （沈阳农业大学 土地与环境学院，辽宁 沈阳 $=） ’ ’ 摘’ 要：通过室内分析的方法比较了天然沸石及铵饱和沸石对重金属离子 (# ? 、@+# ? 、(0# ? 、AB# ? 的吸附及解吸特性。 研究结果表明：铵饱和沸石对 种重金属离子的吸附量大小顺序依次为 AB C (0 C @+ C (，而解吸量和解吸率的大小顺序 为 ( C @+ C (0 C AB，这主要与四种金属离子的水合离子半径和水合能密切相关。与天然沸石相比，铵饱和沸石一方面增 加了对 种重金属离子的吸附，同时又降低了其解吸率。原因是铵饱和沸石的阳离子交换量和比表面积有所增加，同时铵 饱和沸石的孔穴和通道也较天然沸石更加均一和畅通。因此，铵饱和沸石在农业生产实践中，特别是土壤污染治理方面具 有广阔的应用前景。 关’ 键’ 词：铵饱和沸石；重金属离子；吸附；解吸 中图分类号：5D!’ ’ ’ 文献标识码：:’ ’ ’ 文章编号：$D=E!FD（#$$%）$#E$!#DE$  ’ ’ 沸石是一族多孔的碱金属和碱土金属盐的总称。 它由 ! 种元素 5*、:3、G 组成的四面体，其中硅氧四面 体和铝氧四面体间构成了无限扩展的三维空间架状构 ［ H #］ 子所造成的负电荷由钠离子、钾离子、钙离子和镁离子 等平衡，因此沸石具有较强的离子交换和吸附能力。 由于沸石独特的空间结构，沸石施入土壤中，可以 增加土壤对铵离子、钾离子等阳离子的吸附能力，减少 养分损失，提高肥料利用率［，! I =］；通过吸附土壤中的 重金属离子［% H ］，降低其生物有效性。因此国内外有 关学者对沸石进行了大量的研究，沸石在农业生产和 环保领域中也得到了较为广泛的应用。然而，就目前 研究而言，关于沸石对重金属离子的吸附与解吸的研 究报道还较少，而对于铵饱和沸石的研究也主要集中 在对土壤难溶性磷素的释放等方面，铵饱和沸石对重 金属离子的吸附与解吸研究尚未见报道，因此本文通 过天然沸石及铵饱和沸石对 种重金属离子吸附、解 吸特性的对比研究，比较铵饱和沸石与天然沸石之间 对 种重金属离子吸附、解吸特性的差异，探讨铵饱和 沸石对重金属离子吸附的作用机制，从而为推动沸石 在农业生产和土壤污染治理方面的应用提供科学理论 依据。 !’ 材料与方法 !8 !’ 供试材料  泉村的沸石矿，过 $8 #JJ 尼龙筛，沸石成分用 K H 衍 射法进行测定，经测定，样品含片斜发沸石 %$L ，长石 DL ，其它矿物 DL 。 铵饱 和 沸 石：用 浓 度 为 DL（ 质 量 百 分 比 ）的 9M(3 反复淋洗沸石至无 (2# ? ，用 (2 试剂检验，再用 蒸馏水冲洗至无 (3 H ，用饱和 :N9G! 检验，得到铵饱和 沸石。 天然沸石的 ;M 为 8 #，铵饱和沸石 ;M 为 %8 DD； 天然沸石的阳离子交换量为 =#8 $6J/3 ON H ，铵沸石 为 8 6J/3 ON H ；天然沸石、铵沸石的比表面积分别 为 D%!8 =J# N H 和 DF#8 J# N H 。 !8 ’ 研究方法 8 #8 ’ 铵饱和沸石对 (# ? 、@+# ? 、(0# ? 、AB# ? 等温吸附 实验’ 准确称取过$8 #JJ尼龙筛的天然沸石和铵饱和 沸 石 $8 D$$$N 于 $$J3 离 心 管 中，分 别 加 入 以 $8 $J/3 P H Q9G! 为 平 衡 电 解 质 的 一 系 列 含 (# ? （$8 $# I $8 #JJ/3 P H ）或 @+# ? 、(0# ? 、AB# ?（$8 # I 8 # JJ/3 P H）溶液 D$J3，固液比 R $$，在 #DS 的室温条件 下振荡 小时，在 !$S 条件下平衡 # 小时，然后在 =D$$1 J*+ H 的条件下离心 J*+，原子吸收光谱法测定 上清液中重金属离子的浓度，差减法计算吸附量。 8 #8 #’ 铵饱和沸石对 (# ? 、@+# ? 、(0# ? 、AB# ? 等温解 吸实验’ 将吸附后的离心管用饱和氯化钠冲洗 # 次， 然后再分别向离心管中加入 $8 $J/3 P H Q9G! D$J3 进行解吸，方法同吸附实验，并计算解吸量。 沸石：采自辽宁省法库县秀水河地区包家屯乡水 收稿日期：#$$=E$!E#；修订日期：#$$= H $ H $ 作者简介：胡