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沸石粉對溶液中銅的吸附性能研究
信息來源：濰坊沸石生物技術(shù)開發(fā)中心 作者：
沸石粉是廣泛用來控制和修復(fù)重金屬污染土壤的無機(jī)材料,為了探究沸石鈍化重金屬Cu2+的作用機(jī)理,筆者通過批次振蕩試驗(yàn)研究了沸石粉吸附溶液中Cu2+的熱力學(xué)和動力學(xué)過程。結(jié)果表明,等溫吸附過程極顯著遵循Langmuir和Freundlich方程,沸石粉中Cu2+的最大吸附容量為3.839g/kg,為優(yōu)惠型吸附。吸附動力學(xué)極顯著符合Lagergren準(zhǔn)二級、Elovich和雙常數(shù)方程,為快速吸附過程,吸附速率主控步驟為液膜擴(kuò)散?！鱃0,△H0,△S0,表明沸石吸附溶液中Cu2+的過程為自發(fā)吸熱熵推動反應(yīng)。
銅(Cu2+)是植物生長發(fā)育必需的微量元素之一,但是土壤銅含量過高必將對植物構(gòu)成危害。隨著人類活動對土壤生態(tài)影響的加劇,固體廢棄物堆入、畜禽糞便施用以及污水灌溉等使得土壤中銅含量超標(biāo)并不斷蓄積。國家農(nóng)業(yè)部的調(diào)查結(jié)果表明,中國污灌面積約為140萬hm2,其中受重金屬污染占64.8%。非污染土壤中銅含量平均為20~30mg/kg,受污染土壤尤其是蔬菜和果園種植土壤銅含量要高出幾倍甚至幾十倍,土壤中的銅經(jīng)過各級食物鏈逐步富集,最終影響人類的生命健康。鈍化技術(shù)是修復(fù)重金屬污染土壤的方法之一,向土壤中施加活性物質(zhì)從而降低重金屬的有效性和遷移性,減小生物吸收和毒性。沸石粉是一種良好的粘土礦物類無機(jī)鈍化劑,其結(jié)構(gòu)多孔、比表面積大、吸附性能強(qiáng)、離子交換性高,且資源豐富,價格低廉,在土壤污染修復(fù)和改良中有廣泛應(yīng)用。但是,鮮有報道研究沸石粉作用于溶液中Cu2+的吸附過程。因此,筆者以沸石粉為吸附劑,探討其與Cu2+之間的吸附熱力學(xué)和動力學(xué)特性,以期為其在治理和修復(fù)銅污染土壤的研究與應(yīng)用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
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