菌粉、两性黏土复合活性硅酸钙对Cu2+的吸附和阻滞效应
2018-05-02李文斌邓红艳李雪连雷刚刚孟昭福
李文斌,邓红艳,李雪连,刘 伟,雷刚刚,孟昭福,3,罗 川,王 腾
(1.西华师范大学环境科学与工程学院,四川 南充 637009;2.西北农林科技大学资源环境学院,陕西 杨凌 712100;3.农业部西北植物营养与农业环境重点实验室,陕西 杨凌 712100)
铜是土壤环境中的重要养分元素,但土壤中铜元素过多也会对动植物产生毒害作用[1]。近年来,随着畜牧养殖业的高速发展,兽药和饲料中大量的铜元素通过畜禽粪便和养殖废水进入土壤环境,造成了土壤中铜污染的累积和加剧,对农产品和地下水的安全造成了隐患[2-3]。采用高吸附材料对Cu2+进行吸附固定是有效方法之一[4-5],因此研究Cu2+在材料上的吸附特征和反应机制,对于维持农业可持续发展具有重要意义。
目前研究较多的吸附材料有生物炭[6-7]、改性黏土矿物[8]、农林废弃物[9]、菌类藻类[10]等环境材料,改性黏土矿物由于廉价易得常被用于污染治理工作中。研究显示,铜元素在土壤中主要以阳离子形式存在,其在黏土矿物中的富集量与矿物表面的电荷特征密切相关,且吸附作用主要为离子交换(受电荷量影响)和静电引力(受电荷密度影响)[11-13]。成杰民等[8]采用有机(十六烷基三甲基溴化铵)改性膨润土对Cu2+进行吸附,结果显示吸附模式为优惠吸附,Cu2+最大吸附量为 98.43 mmol·kg-1。混合修饰相关研究显示,阴离子+阳离子表面活性剂改性膨润土对电镀废水中Cu2+的吸附率也达到了97.8%[14],双阳离子改性膨润土对Cu2+的吸附量相比未修饰膨润土也有10~20倍的提高[15]。孟昭福等[16]、Li等[17]研究两性修饰膨润土对重金属离子的吸附也具有较好的效果,并证实吸附机制以静电引力为主。……
