【正文】 梅 .膨潤土對不同價(jià)態(tài)鉻的吸附研究 I]J 環(huán)境科學(xué)研究， 1999， 12(6):47一 49 57 . 馬福善，秦永寧，梁珍成 .硅溶膠處理劑改善膨潤土吸附性【 ]，19%， 29(5):792 一 797 87 58 . 趙曉明，汪紅所，孫勝龍等 .改性膨潤土去除水中 c(rV1)的實(shí)驗(yàn)研究 []技術(shù)， 1999， 12(2):107 一 108 59 . 孫勝龍，趙曉明 .鈉、鋁改造型膨潤土對溶液中 cr(VI)吸附及其機(jī)理研究 []技術(shù)， 1999， 25(5):344 一 349 60 . 羅太安，劉曉東 .改性膨潤土對 cd(I)J 的吸附性能研究川 .環(huán)境工程， 2022， 23(1:)80一 81 61 . 李虎杰，劉愛平，易發(fā)成等 .膨潤土對 cd+2 的吸附作用及影響因素 []，2022， 13(11):79 一 81 62 . 丁述。 ，發(fā)現(xiàn)其吸附動力學(xué)符合Lgaergrne 準(zhǔn)二級反應(yīng)速率模型 。g pH 是影響天然硅藻土對鈾吸附的主要因素。 g 一， KL/L表中 r 為線性 相關(guān)系數(shù)，由相關(guān)系數(shù)產(chǎn)可知，天然硅藻土對鈾的吸附與 Ferundiihc 方程吻合的較好。為了充分達(dá)到吸附平衡，實(shí)驗(yàn)振蕩h6。 =K:C。 K:C。 =QOK:C。將平衡吸附量 q。 吸附等溫式 吸附過程中，固液兩相通過充分的接觸后，最終達(dá)到吸附與脫附的動態(tài)平衡，達(dá)到平衡時(shí)，單位質(zhì)量吸附劑所吸附的物質(zhì)數(shù)量稱為平衡吸附量，常用 q。 由圖 3 一 10 可初步判斷其符合 Lgaergrne 準(zhǔn)二級反應(yīng)速率方程。 2)數(shù)據(jù)分析 圖 210 為 鈉基膨潤土以及 CTAB 改性膨潤土 吸附動力學(xué)的實(shí)驗(yàn)經(jīng)果。因?yàn)榱黧w與固體接觸時(shí)緊貼固體表面處有一層滯留膜，所以這一步的速率主要取決于吸附質(zhì)以分子擴(kuò)散通過這一層滯留膜的傳遞，這一過程稱為膜擴(kuò)散過程 。這是因?yàn)樵阝櫲芤翰蛔儠r(shí)，隨著吸附劑用量的增加，吸附劑孔徑位置增加去除率增大，當(dāng)達(dá)到一定濃度時(shí)吸附劑和鈾溶液達(dá)到一定的平衡，去除率不能進(jìn)一步增加。葉反帝等 [81]用 15%的鹽酸酸化并在 120℃溫度下烘烤而得的改性海泡石與微生物 ( CBS )的混合吸附劑處理含鈾廢水， pH 為 5 時(shí)吸附效果最好。因此初始 pH 值過高或過低都不利于鈾的吸附。 這是因?yàn)樵诘蜐舛鹊暮櫲芤褐?，鈾可發(fā)生如下水解反應(yīng) : 0204060801001200 1 2 3 4 5 6吸附劑濃度( g/L )吸附百分比CTABNa 因此，鈾以 UO22+、 UO2(OH)+、 (UO2)2(OH)22+等形式存在于溶液中。 4. 根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)選用層間距最大的 3 號做吸附性能測試 膨潤土吸附實(shí)驗(yàn) 基本實(shí)驗(yàn) 基本吸附實(shí)驗(yàn)條件 實(shí)驗(yàn)類型鈉基、 CTAB 改性膨潤土吸附鈾溶液中鈾 PH 值因素 吸附劑用量為 、吸附溫度為 35℃、吸附時(shí)間為 40min、鈾溶液的濃度及用量為 100181。、 176。 2. CTAB:R＋ 在 ～ 之間變化時(shí)，層間距在 ～ 之間變化。 (a) 皂土的紅外圖譜 (b) 改性蒙脫土的紅外圖譜 圖 28 紅外測試圖譜 Infrared radiation patterns 根據(jù)把分子的振動用雙原子分子的振動模型來描述，分子的振動頻率可用式（ 21）計(jì)算： ??? kc21? （ 21） [79] 其中 k 為化學(xué)鍵常數(shù)， ? 為相對原子質(zhì)量，振動頻率 ?? 1? ，因此化學(xué)鍵越強(qiáng)，相對原子質(zhì)量越小，振動頻率越高。表面較改性前要光滑，可能是有部分陽離子表面活性劑吸附在上面。 圖 26 皂土掃描電鏡像 Fig. 26 SEM images of bentonite 圖 27 （ a） 改性皂土（樣品 3）掃描電鏡像 圖 27 （ b） 改性皂土（樣品 3）掃描電鏡像 (a,b) SEM images of modified bentonite (sample 3) 皂土經(jīng)過有機(jī)改性后，可溶出粘土片層結(jié)構(gòu)中 Al3+，改變粘土片層的雙電層結(jié)構(gòu)，使粘土片層的締合方式產(chǎn)生一定的變化，通過掃描電鏡觀測了有機(jī)改性前后皂土的表面形貌。也可能是假三層結(jié)構(gòu)，層間距 對應(yīng)的是傾斜雙層結(jié)構(gòu)，傾斜角為 176。 對應(yīng)的是傾斜雙層結(jié)構(gòu)，傾斜角為 ?。樣品 3 層間距為 對應(yīng)的是傾斜單層結(jié)構(gòu)，傾斜角為 176。當(dāng)粘土片層之間的 CTAB 濃度較低，烷基鏈往往采取與粘土片層表面平行的方向分布，而隨著插層劑濃度的增加，粘土片 層之間的烷基鏈將由單層逐漸向雙層過渡，并逐漸采取與粘土片層表面有一定角度的方向分布。這表明陽離子表面活性劑 CTAB 交換陽離子進(jìn)入粘土層間后，其排列的方式是多樣化的，添加CTAB 量的多少直接影響到其在粘土層間的排列方式。 ②把皂土與 CTAB 用蒸餾水分散后倒入 250ml 容量瓶中，放到恒溫磁力攪拌器上 80℃攪拌 24h，抽濾，并用 80℃蒸餾水洗至洗滌水中不含溴離子。 鈾的測定方法及標(biāo)準(zhǔn)曲線的 繪制 水中鈾濃度的測定方法偶氮砷Ⅲ分光光度法。加 10ml 濃鹽酸，兩滴硝酸，蓋上表面皿，電熱套上加熱至完全溶解，取下，稍冷，轉(zhuǎn)入 250ml容量瓶中，加水稀釋至刻度，搖勻，此溶液 lml 含 l0mg 鈾。 (4)研究鈉基膨潤土、改性膨潤土對水中鈾的吸附動力學(xué)模型 。因此，此研究具有一定的科學(xué)意義和一定的應(yīng)用推廣價(jià)值，對我國目前核環(huán)境治理和相關(guān)地域地下水放射性污染修復(fù)、評價(jià)、預(yù)測和控制有一定的指導(dǎo)和參考意義。硅藻土和膨潤土具有較強(qiáng)的吸附能力，功能可與活性炭相媲美。 Ra在純蒙脫石上的吸附主要為離子交換吸附。膨潤土和硅藻土可用作核吸附劑。目前，國外研究人員正致力于這項(xiàng)“現(xiàn)場’，綜合修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用研究 [79]。劉陽生等 [78]在膨潤土中加入膠粘劑，改善了膨潤土的滲透性和力學(xué)性能，開發(fā)出了一種膨潤土防滲卷材。最簡單的防滲鋪層就是將膨潤土粘在塑料簿膜上。低滲透土地鋪襯廣泛用于預(yù)防滲透和氣體從垃圾中溢出。在土壤填埋防滲材料中加入少量有機(jī)膨潤土，將增加防滲材料對有機(jī)污染物的吸附能力，明顯延緩污染物穿透 土地填埋防滲材料一的速度。在垃圾埋填中，主要利用膨潤土的吸附和阻擋性能，即將膨潤土作為放置場所的坑壁及坑底隔水混凝土的添加劑，能有效的提高混凝土的隔水效果和防滲能力，且有效的防止有害物質(zhì)污染地下水質(zhì)。 Mellha 等 [68]研究了鋅在天然膨潤土上的吸附，鋅濃度為 300mg/L 時(shí)，其單分子最大吸附容量為 52mg/g。杜冬云等 [65]研究了天然膨潤土對醋酸鋅溶液中 Fe3+的吸附作用。李虎杰等 [61]研究了鹽亭鈣基膨潤土的理化性質(zhì)及其對Cd2+的吸附作用，發(fā)現(xiàn)該膨潤土對 Cd2+有 較好的吸附作用，吸附作用受溶液 pH值影響明顯。馬福善等 [57]將膨潤土用硅溶膠處理后其對金屬陽離子鉆的吸附能力提高 10%17%。g/g 和 54181。孫家壽等 [52]用鋁鉛交聯(lián)膨潤土對 Cr6+進(jìn)行吸附處理，當(dāng)吸附時(shí)間為 30min， pH 值為 時(shí)，吸附劑用量為 12g/L H20時(shí)，吸附效率接近 100%。 膨潤土在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用 (1)處理重金屬廢水 膨潤土和硅藻土具有較大的比表面積及離子交換容量，吸附性能好，對廢水中重金屬離子的吸附有著特殊功效。因此能用做醫(yī)藥載體、飼料添加劑、土壤改良劑及化肥載體等。膨潤土的這種特性在油漆、涂料行業(yè)和鉆井泥漿調(diào)制方面具有特別重要的意義。 (5)粘結(jié)性 膨潤土與水混合帶來很大的粘結(jié)性，其原因有很多，如膨潤土親水、顆粒細(xì)小及不規(guī)則性，晶體表面電荷的多樣性，輕基與水形成氫鍵，對微量有機(jī)物的吸附和多種聚附形式形成溶膠、聚集、 絮凝、凝膠等產(chǎn)生的粘結(jié)性。蒙脫石的交換主要是陽離子交換。 (3)陽離子的交換性能 蒙脫石晶層間存在的永久性負(fù)電荷，以靜電引力的形式將水合陽離子 (K+、Na+、 Ca2+、 Mg2+等 )吸附于其間，并保持著交換狀態(tài)。蒙脫石顆粒吸附水化的陽離子，形成雙電層 (水化膜 )[46]。 蒙脫石晶層間陽離子與晶體格架間形成電偶極子，晶層間結(jié)合力較弱，能吸附極性水分子，根據(jù)陽離子種類及相對濕度，層間能吸附一層或兩層水分子。硅氧四面體中的硅除能被鋁代替外，也可被 Fe3+等代替。硅氧四面體系由處于同一平面的硅氧四面體的三個(gè)頂點(diǎn)氧與相鄰硅氧四面體共用而連接成一系列近似六 方環(huán)網(wǎng)格的硅氧片 :鋁 (鎂 )氧 (輕基 )八面體是以鋁 (鎂 )為中心原子，并與彼此頂點(diǎn)相對的四面體片的四個(gè)頂點(diǎn)氧處于同一平面的兩個(gè)經(jīng)基夠成六配體的鋁 (鎂 )氧 (羥基 )八面體，這些八面體彼此借 O熊春華等 [34]發(fā)現(xiàn)大孔嶙酸樹脂在 pH為 3 的 HAVcNaAc 體系中對 UO2+有很好的吸附性，靜態(tài)吸附 容量為 。復(fù)合氧化物膠體中 Si 與 Ti 的最佳摩爾比為 1:3。pH 較低時(shí)，吸附過程為離子交換過程，而當(dāng) pH 值大于 5 時(shí)則為表面絡(luò)合吸附。隨著添加劑 Fe2O3 和 Fe3O4 加入量以及 Fe2+濃度的增大，99Tc 在膨潤土中的吸附比增大，吸附平衡后， 99Tc 主要以 Tc(Ⅲ )的形式存在 。 并采用表面絡(luò)合模型 (SCM)模擬計(jì)算了該類原狀粘土對 U(Ⅵ )的吸附特征。結(jié)果表明，混合型膨潤土對 Np(V)有較好的吸附能力。得到如下主要結(jié)果 :(l)大氣條件下， 237Np 在混合型、 Mg 型、 Ca 型膨潤土上的吸附分配比 Kd分別為 、 、 。 當(dāng)前國內(nèi)外對粘土吸附核素的研究較少，主要還停留在實(shí)驗(yàn)研究階段。前者的構(gòu)造層四面體和八面體通常帶有電荷，由于四面體中的四價(jià)中的四價(jià)硅可被三價(jià)鋁、鐵等取代，或八面體中的中心三價(jià)陽離子鋁可被二價(jià)的鎂、鐵等同質(zhì)離子取代，造成晶胞電價(jià)不飽和 。研究發(fā)現(xiàn)，用煮沸的方法或是用甲醛、乙醛、二甲亞礬和氫氧化鉀等試劑對菌絲體進(jìn)行預(yù)處理后，改性后的菌絲體對鈾的吸附能力都有較大程度的提高。張小枝等 [18]用藍(lán)細(xì)菌滿江紅魚腥藻為吸附材料研究得出，對濃度低于 。其中對鈾有價(jià)值的吸附材料主要來源于菌類和藻類，淀粉和纖維素等應(yīng)用較少。目前鈾礦石浸出所使用的微生物種類繁多，主要有氧化亞鐵硫桿菌、嗜酸硫桿菌、氧化亞鐵鉤端螺桿菌以及 熱氧化硫硫化裂片菌等印度用微生物對鈾礦冶廢水進(jìn)行了研究。其中有價(jià)值的鈾的吸附材料主要來源于菌類和藻類。投資小，運(yùn)行費(fèi)用低，可有效地回收一些貴重金屬 。生物吸附重金屬是起步于 70 年代的新興研究領(lǐng)域， 30 多年來，對生物吸附重金屬的研究取得了較大進(jìn)展。在含鈾廢水的處理方面，人類一直在尋求高效經(jīng)濟(jì)的方法。 缺點(diǎn) :費(fèi)用昂貴，蒸發(fā)設(shè)備易發(fā)生腐蝕、結(jié)垢等現(xiàn)象，在蒸發(fā)器的設(shè)計(jì)和使用中還必須考慮防爆炸問題。將廢水送入蒸發(fā)器加熱段的加熱管中，同時(shí)將工作蒸汽通入加熱管的外側(cè)空間，通過管壁的熱傳導(dǎo)將廢水加熱沸騰，廢水中的水分被逐漸蒸發(fā)形成水蒸汽，隨后經(jīng)冷卻凝結(jié)成水。 缺點(diǎn) :交換選擇性不理想，交換容量有限，廢水中的競爭離子干擾嚴(yán)重，一般需進(jìn)行預(yù)處理。無機(jī)離子交換劑有高嶺土、伊利土、蒙脫土、膨潤土等粘土礦，沸石類礦物，凝灰?guī)r，多價(jià)金屬的氧化物和氫氧化物。因此用離子交換法處理經(jīng)化學(xué)沉淀處理后的放射性廢水以及含鹽量少和濁度小的放射性廢水能獲得較高的凈化效率。首先將絮凝劑加入水中并充分?jǐn)嚢瑁诙绞切跄齽┰谒型ㄟ^復(fù)雜的物理化學(xué)反應(yīng)發(fā)生水解和凝聚，形成分散的膠體顆粒，第三步是通過攪拌使之發(fā)生絮凝，即一些細(xì)分散顆粒互相接觸和粘附而逐漸形成大絮團(tuán)。 化學(xué)沉淀法 多數(shù)原子能研究機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)部門都使用化學(xué)沉淀法處理中低水平放射性廢水。意大利有兩個(gè)村莊在 19571965 年期間胃癌和腸癌患者顯著增加，經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)是由于起用了一口新井，井水的放射性高達(dá) 4400 微居里 /升，而老井水的放射性僅為 80 微居里 /升。放射性廢水中含有的廢棄放射性核素通過自身的衰變而放射出α、β、γ射線，這些射線在較大的輻照劑量下對人體的組織和器官有危害作用，如能導(dǎo)致脫發(fā)，皮膚起紅斑，白血球、 紅血球或血小板減少，白血病，白內(nèi)障。放射性廢水對環(huán)境的污染主要是由其中所含的放射性核素引起的，它們對生物和人體會產(chǎn)生多種損傷和致病效應(yīng)。由于水占人體重量的 70%左右，所以射線間接作用對人體健康的影響不直接作用更 大。放射性污染的輻射，哪怕強(qiáng)到直接致死水平，人類的感官對它都無任何直接感受，從而采取躲避防范行動，只能繼續(xù) 受害。盡管人或生物體自身有一定對輻射傷害的修復(fù)功能，但極弱。 (2)自然條件的陽光、溫度無法改變放射性核同位素的放射性活度，人們也無法用任何化學(xué)或物理手段使放射性核同位素失去放射性。如鈾礦的開采和水冶廢水、鈾的精制和核燃料制造廢水、反應(yīng)堆運(yùn)行廢水、反應(yīng)堆卸除乏燃料的后處理廢水、生產(chǎn)放射性同位素產(chǎn)生的廢水以及使用放射性同位素的工廠和研究部門產(chǎn)生的廢水等 放射性廢水污染的特點(diǎn) 和人類生存環(huán)境中的其它污染相比，放射性廢水污染有以下特點(diǎn) (1)一旦產(chǎn)生和排入到環(huán)境中，就不斷對周圍產(chǎn)生放射性，永不停止，只是遵循各種放射性同位素內(nèi)固定速率不斷減少其活性，其半衰期即活度減少到一半所需的時(shí)間從幾分鐘到幾千年不等。經(jīng)過長期深入研究，已經(jīng)探明致電離輻射對人 (生物 )危害的效果 (劑量 )具有明顯的累積性。 (4)放射