粉煤灰合成沸石对铬污染土壤中Cr(Ⅲ)的吸附稳定化效果及机制研究

作者：李喜林; 仝重凯; 刘玲; 李克新; 马征

来源：安全与环境学报, 2021, 21(03): 1240-1248.

DOI：10.13637/j.issn.1009-6094.2020.1293

• 环境工程学
• 三价铬
• 粉煤灰合成沸石
• 吸附稳定化
• 污染土
• 吸附动力学
• 吸附热力学

为解决Cr(Ⅲ)对土壤的污染问题,采用碱熔水热法制取粉煤灰合成沸石,研究沸石掺量、反应时间、水分质量分数、初始pH值和Cr(Ⅲ)初始质量比等因素对合成沸石吸附稳定化铬污染土壤中Cr(Ⅲ)效果的影响,建立吸附等温线模型和吸附动力学方程,并进行微观表征和吸附稳定化机制分析。结果表明,粉煤灰合成沸石对污染土中Cr(Ⅲ)有良好的吸附稳定化效果。当沸石掺量为15%、水分质量分数为26%、pH值为5～9时,对Cr(Ⅲ)进行稳定化修复效果好。Cr(Ⅲ)的毒性浸出随Cr(Ⅲ)初始质量比增加而增大,随反应时间延长先逐渐减小而后趋于稳定。动力学及热力学拟合结果表明,准二级动力学模型及Langmuir等温模型可以解释Cr(Ⅲ)在合成沸石上的吸附行为,其中影响吸附速率的主要因素为膜扩散。SEM、XRD等微观分析结果显示粉煤灰合成沸石后,其结构发生明显变化,比表面积增大,有利于对Cr(Ⅲ)吸附稳定化。合成沸石吸附稳定化污染土中Cr(Ⅲ)的机制是离子交换、静电引力、沉淀等物理及化学吸附作用综合的结果。

• 单位
  土木工程学院; 辽宁工程技术大学