上天梯沸石对重金属离子的吸附性能及其对污染土壤的修复

杨明慧，刘意，卢荣洪，周凤*

1.中国地质大学 材料与化学学院，湖北 武汉 430074；2.丽江硅材料有限公司，云南 丽江 674100

上天梯沸石矿区为珍珠岩共生矿产，该区沸石矿有两种类型：一种为熔岩型沸石矿，赋存于陈棚组杨家湾火山熔岩内，熔岩型沸石为珍珠岩脱玻化蚀变产物，主要矿物成分为斜发沸石；另一种为凝灰型沸石矿，产于陈棚组上天梯段中上部，主要矿物成分亦为斜发沸石。主要开发利用的只有斜发沸石、丝光沸石，应用于石油、化学工业、日用轻工、建筑工业、农业土壤修复、畜禽饲养、处理废水等行业[1]。重金属在水溶液和土壤中的污染愈演愈烈。由于沸石的晶体结构，发生阳离子置换后的基本结构不会改变[2]，因此常常用来固定和吸附土壤中的重金属离子。

天然沸石因为内部通道大小不均匀，经过改性后可以增强吸附性和离子交换性，更好地运用于废水治理。沸石在废水治理中的各项研究结果表明了其独特的吸附性能[3-9]。在治理土壤重金属污染的过程中，沸石常用作土壤改良剂。不仅能够吸附重金属，还能促进植物对于营养元素的吸收[10]。Mahabadia等[11]研究表明，天然沸石对多种土壤中的Cd有着稳定吸附的能力。李栋[12]研究发现，在Cd污染土壤中施加沸石可以促进知母和益母草的生长，还能降低以上两种植物体内和土壤的Cd含量。刘伯元等[13]研究表明，将沸石加入化肥中配制成复合化肥，施用时可以降低土壤营养元素流失达20%以上。魏延超[14]研究表明，人造4A沸石修复Pb、Ni、Sn土壤能力比天然沸石要强，尤其是对Sn的固定效果更佳，4A沸石修复污染土壤的28 d时，与同期用天然沸石修复的Sn污染土壤，浸出浓度降低了72.93%。……