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有机改性沸石覆盖抑制底泥氮磷释放的效果

信息来源:潍坊沸石生物技术开发中心 作者:

 

  制备了十六烷基三甲基铵(HDTMA)有机改性沸石,研究了该改性沸石覆盖底泥对底泥中氮磷释放的影响及机理,结果表明:①当HDTMA负载量为沸石外部阳离子交换容量(ECEC)的207%时,有机改性沸石吸附磷酸盐的效果最佳;最佳负载量条件下的有机改性沸石,对磷酸盐的吸附能较好地符合Langmuir等温吸附方程,饱和吸附量为0.644mg.g-1,常数K为0.295L.mg-1;pH值对有机改性沸石吸附磷酸盐的性能有显著影响,随着pH值的增加对磷酸盐的吸附能力逐渐增强;共存阴离子(NO3-,HCO3-和SO42-)的存在会抑制有机改性沸石对磷酸盐的吸附.②最佳HDTMA负载量条件下有机改性沸石对氨氮的吸附作用符合Langmuir等温吸附方程,饱和吸附量为13.0mg.g-1,常数K为0.0119L.mg-1,且与天然沸石相比单位质量改性沸石的吸附量降低了20%左右.③有机改性沸石覆盖可以有效地抑制底泥氨氮的释放,但有效抑制底泥氨氮释放的持续时间与天然沸石相比缩短了1/5;有机改性沸石覆盖抑制底泥磷释放的效率与天然沸石相比大大加强,且投加的有机改性沸石越多,对底泥磷释放的抑制效果越好.

  底泥覆盖是指于污染底泥上放置一层或多层覆盖物使底泥与水体隔离以防止底泥污染物向水体迁移的一种原位污染控制技术.天然沸石是自然界中广泛存在的一种硅铝酸盐矿物,具有特殊的四面体结构和较高的阳离子交换和物理吸附能力.采用天然沸石构造底泥覆盖系统可以有效地抑制底泥氨氮和重金属等阳离子污染物的释放.天然沸石对阴离子的吸附能力较差,这影响了天然沸石覆盖技术控制底泥磷释放的效率.采用溴化十六烷基三甲基铵(HDTMA-Br)对天然沸石进行改性可以提高沸石对阴离子的吸附能力.目前国内外对于有机改性沸石覆盖抑制底泥氮磷释放的研究还鲜见报道.为此,笔者采用HDTMA对天然沸石进行有机改性,考察了所制备的HDTMA有机改性沸石吸附磷酸盐的性能,研究了有机改性沸石覆盖抑制底泥氮磷释放的效率,并对相关的机理进行初步探讨,旨在为地表水体底泥污染物释放控制技术的发展提供理论支持.