改性沸石對(duì)土壤鉛、鋅賦存形態(tài)的影響

改性沸石對(duì)土壤鉛、鋅賦存形態(tài)的影響：

近年來(lái),隨著人類(lèi)的各種活動(dòng),特別是人們對(duì)礦產(chǎn)的開(kāi)采和冶煉,導(dǎo)致礦區(qū)周邊農(nóng)田土壤重金屬污染極其嚴(yán)重。重金屬經(jīng)農(nóng)作物吸收和積累后,通過(guò)食物鏈途徑進(jìn)入人體,從而對(duì)人類(lèi)健康造成嚴(yán)重危害。在我國(guó)受重金物污染的耕地面積超過(guò)2 000萬(wàn)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(guó)許多地區(qū)均受到不同程度的Pb和Zn污染。李靜等人對(duì)浙江省上虞市東關(guān)鎮(zhèn)的土壤進(jìn)行調(diào)查,發(fā)現(xiàn)該地區(qū)礦區(qū)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(yán)重。孫葉芳等采用TCLP法對(duì)浙江省上虞市的礦區(qū)周邊土壤進(jìn)行研究,也證實(shí)了該地區(qū)存在著嚴(yán)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(yán)重。鉛鋅礦尾砂壩坍塌對(duì)廣西環(huán)江流域農(nóng)田土壤造成嚴(yán)重的重金屬污染,其中Pb和Zn污染濃度分別高達(dá)798.0mg/kg和803.0 mg/kg。土壤重金屬污染由于具有范圍廣、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、污染隱蔽性和無(wú)法被生物降解等特點(diǎn)而難以治理。因此,對(duì)重金屬污染土壤進(jìn)行修復(fù)已成為全球急需解決的問(wèn)題之一。

沸石是一種天然無(wú)機(jī)礦物，其良好的環(huán)保特性被廣泛應(yīng)用各大領(lǐng)域中，農(nóng)業(yè)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(duì)抗真菌和寄生i蟲(chóng)。此外，它可以直接用于土壤中，以改善其化學(xué)和物理?xiàng)l件。

沸石是多孔結(jié)晶硅酸鹽，由沉積的熔巖沉積物形成的，具有復(fù)雜的晶體結(jié)構(gòu)，可產(chǎn)生特定的分子孔。此外，沸石具有很強(qiáng)的吸附能力和離子交換能力，其結(jié)構(gòu)由相互連接的空腔組成，這些空腔被大金屬陽(yáng)離子（帶正電的離子）和水分子占據(jù)。換句話說(shuō)，它們具有三維四面體結(jié)構(gòu)，其中每個(gè)氧原子由兩個(gè)四面體共享。如果所有的四面體都含有硅，則結(jié)構(gòu)將是中性的；用硅代替鋁會(huì)造成電荷不平衡，并且需要在結(jié)構(gòu)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(jià)或二價(jià)離子，例如鈉、鉀、鎂、鈣和鋇。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，沸石的化學(xué)和物理特性轉(zhuǎn)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(lái)，由于人類(lèi)活動(dòng)的影響，例如工業(yè)廢水的點(diǎn)源污染，農(nóng)業(yè)和城市徑流的非點(diǎn)源污染，含化學(xué)物質(zhì)的河水嚴(yán)重影響了水生生態(tài)系統(tǒng)。沸石作為一種新型環(huán)保材料，具有多種晶體結(jié)構(gòu)和較大的表面積，耐高壓，不溶于水或其他有機(jī)i溶劑等特性。改性的沸石對(duì)有機(jī)物和陰離子具有很強(qiáng)的吸附能力。沸石分子篩具有良好的熱穩(wěn)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(guò)程中具有廣闊的應(yīng)用前景。

盡管天然沸石具有許多優(yōu)點(diǎn)，但是在實(shí)際應(yīng)用中，特別是在水處理工業(yè)中，仍然存在諸如使用效果不令人滿意以及不能有針對(duì)性地去除目標(biāo)污染物的問(wèn)題。為了充分發(fā)揮沸石的結(jié)構(gòu)特性和理化性質(zhì)，已經(jīng)迅速開(kāi)發(fā)了用于沸石合成和改性的方法。在水處理領(lǐng)域，沸石可用于飲用水的預(yù)處理和常規(guī)工藝的強(qiáng)化，污水處理中高濃度污染物的去除，污泥處理過(guò)程中有用成分的回收以及有害物質(zhì)（如重金屬）的去除。

沸石濾料（SiO2）m衍生出來(lái)的，由于一定數(shù)量的Si4 被Al3 所置換形成的一種含水架狀結(jié)構(gòu)的多孔硅鋁酸鹽礦物質(zhì)，具有良好吸附性能.可用作吸附飲用水中的有機(jī)物，海水提鉀的分子篩（沸石內(nèi)部的孔穴和通道，在一定的物理化學(xué)條件下，具有準(zhǔn)確而固定的直徑，小于這個(gè)直徑的物質(zhì)能被其吸附，而大于這個(gè)直徑的物質(zhì)則被排除在外。這種現(xiàn)象被稱為“分子篩”作用），去除NH 4的吸附劑。它對(duì)重金屬?gòu)U水中的Cu（HN3）2 4也具有良好的吸附性能,沸石具有良好的耐酸堿性、熱穩(wěn)定性、離子交換性能和空曠的骨架結(jié)構(gòu)，擁有巨大的空腔表面，每克樣品的比表面積高達(dá)1100m2，僅次于活性炭。