沸石生物功能和作用機理

沸石生物功能和作用機理

沸石（Zeolite）是一種硅鋁酸鹽礦物，其主要成分是 SiO2（約含 65％），另外還含有 Al、Ca、Mg、K、Na、P、Fe、Mn、Cu、Zn、Se、Co、Mo 等多種動物生長所需要的常量元素及微量元素， 這些元素均是以可交換的離子狀態(tài)存在，能被畜禽吸收利用。1756年瑞典礦物學(xué)家Crred在玄武巖中發(fā)現(xiàn)沸石，由于其在加熱至熔融狀態(tài)時伴有沸騰現(xiàn)象，故稱為沸石。沸石是 50 多種沸石族礦物的總稱，有天然沸石和人工合成沸石兩大類。 目前發(fā)現(xiàn)的天然沸石有 40 多種，應(yīng)用于養(yǎng)殖業(yè)的主要有斜發(fā)沸石和絲光沸石等，而加工成沸石粉的多為斜發(fā)沸石。我國從1972年在浙江省縉云縣發(fā)現(xiàn)天然沸石礦床以來，相繼在全國21個省、自治區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)150多處沸石礦床。有許多學(xué)者進行了沸石飼喂畜禽的生產(chǎn)試驗。

生物沸石處理污水的效果怎么樣?

生物沸石處理污水的效果怎么樣？

生物沸石是以沸石為載體，利用沸石載體上生長的高質(zhì)量濃度生物膜，借助微生物的生物降解作用和沸石的吸附作用去除水中的有機物、氨氮等污染物質(zhì)。天然沸石是含水多孔硅鋁酸鹽的總稱，具有良好的吸附和離子交換性能，而且沸石孔隙率高，比表面積大，表面粗糙，對極性分子和細菌有富集作用，是一種比較理想的廉價生物載體和吸附劑。沸石作為一種新型的生物載體(形成生物沸石)應(yīng)用于水處理領(lǐng)域，不僅能同時發(fā)揮沸石的吸附性能和沸石載體上的微生物作用，而且沸石載體上富集的微生物能使沸石不斷得到生物再生，從而能提高反應(yīng)器的性能。因此，生物沸石在水處理領(lǐng)域的應(yīng)用研究已越來越廣泛。

改性沸石對土壤鉛、鋅賦存形態(tài)的影響

改性沸石對土壤鉛、鋅賦存形態(tài)的影響：

近年來,隨著人類的各種活動,特別是人們對礦產(chǎn)的開采和冶煉,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,通過食物鏈途徑進入人體,從而對人類健康造成嚴(yán)重危害。在我國受重金物污染的耕地面積超過2 000萬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,我國許多地區(qū)均受到不同程度的Pb和Zn污染。李靜等人對浙江省上虞市東關(guān)鎮(zhèn)的土壤進行調(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法對浙江省上虞市的礦區(qū)周邊土壤進行研究,也證實了該地區(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)時間長、污染隱蔽性和無法被生物降解等特點而難以治理。因此,對重金屬污染土壤進行修復(fù)已成為全球急需解決的問題之一。

改性沸石吸附低濃度氨氮廢水及其脫附的研究

采用氯化鈉溶液對某地天然沸石改性,以低濃度氨氮廢水為處理對象,比較了天然沸石和改性沸石的吸附等溫線、吸附動力學(xué)和動態(tài)吸附,并進行了改性沸石的動態(tài)脫附研究。結(jié)果表明,沸石的平衡吸附量隨著平衡濃度的增大而增大;Freundlich方程比Langmuir方程更好地描述沸石吸附低濃度氨氮廢水的行為,改性沸石比天然沸石具有更大的吸附氨氮能力。假二級方程很好地擬合沸石吸附動力學(xué)實驗數(shù)據(jù)。裝填105 g的改性沸石吸附柱有效處理20 mg/L氨氮的廢水量為40 L,是裝填相同質(zhì)量天然沸石吸附柱的2.67倍,出水氨氮濃度小于5 mg/L。用含氯化鈉和氫氧i化鈉的溶液脫附改性沸石吸附柱吸附的氨氮,脫附率為95.2%。

 氨氮是水體中氮的主要形態(tài)之一,是水體富營養(yǎng)化的一種主要污染物。在水污染較嚴(yán)重的地區(qū),執(zhí)行越來越嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn),如江蘇省在太湖地區(qū)污水處理廠氨氮排放限值執(zhí)行5 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)(DB32/1072-2007)。太湖流域不少污水處理廠面臨提標(biāo)的問題,需要強化氨氮的去除。因此,有必要研究既經(jīng)濟又有效的低濃度氨氮去除方法。由于沸石資源在我國儲量豐富、成本低廉,利用沸石處理廢水中低濃度氨氮無疑是一種有前景的方法。天然沸石可以有效吸附廢水中的氨氮,但由于天然沸石的吸附容量較小,再生頻繁,影響其大規(guī)模應(yīng)用。近年來,國內(nèi)研究人員研究天然沸石改性,取得了較好的效果,但這些研究針對較高濃度的氨氮廢水。