凹凸棒石和海泡石对镉离子的吸附效果

doi:10.11934/j.issn.1673-4831.2016.06.018

生态与农村环境学报 ›› 2016, Vol. 32 ›› Issue (6): 986-991.doi: 10.11934/j.issn.1673-4831.2016.06.018

凹凸棒石和海泡石对镉离子的吸附效果

王荐^1,2,3, 李仁英¹, 何跃^2,3, 吴运金^2,3, 焦少俊², 赵莉⁴

1. 南京信息工程大学应用气象学院, 江苏南京 210044;
2. 环境保护部南京环境科学研究所, 江苏南京 210042;
3. 国家环境保护土壤环境管理与污染控制重点实验室, 江苏南京 210042;
4. 江苏永威环境建设股份有限公司, 江苏南京 210000

出版日期:2016-11-25 发布日期:2016-11-30
通讯作者: 何跃,E-mail:heyue@nies.org E-mail:heyue@nies.org
作者简介:王荐(1989-),男,江苏盐城人,硕士生,从事污染土壤修复药剂研发方面的研究。E-mail:237922153@qq.com
基金资助:
中央级公益性科研院所基本科研业务专项（2015038）；中国科学院盱眙凹土应用技术研发与产业化中心开放性课题（201412，201506）

Effects of Attapulgite and Sepiolite Adsorbing Cadmium in Aqueous Solution

WANG Jian^1,2,3, LI Ren-yin¹, HE Yue^2,3, WU Yun-jin^2,3, JIAO Shao-jun², ZHAO Li⁴

1. College of Applied Meteorology, Nanjing University of Information Science & Technology, Nanjing 210044, China;
2. Nanjing Institute of Environmental Sciences, Ministry of Environmental Protection, Nanjing 210042, China;
3. State Environmental Protection Key Laboratory of Soil Environmental Management and Pollution Control, Nanjing 210042, China;
4. Jiangsu Yongwei Foreverway Environment Construction Co. Ltd., Nanjing 210000, China

Online:2016-11-25 Published:2016-11-30

摘要/Abstract

摘要：

采用静态批试验方法研究了凹凸棒石和海泡石对溶液中Cd²⁺的吸附特性，并通过考察一定离子强度下，不同初始浓度、固液比、吸附时间和pH值对吸附镉的影响。结果显示：在0.01 mol·L^-1NaNO₃离子强度下，高品位海泡石、凹凸棒石和低品位凹凸棒石对溶液中Cd²⁺的吸附量与初始浓度呈正比，与固液比呈反比；根据Langmuir等温吸附方程拟合结果，在给定离子强度25℃条件下黏土矿物Cd²⁺的理论饱和吸附量从大到小依次为高品位凹凸棒石（33.67 mg·g^-1）、高品位海泡石（25.55 mg·g^-1）、低品位凹凸棒石（11.52 mg·g^-1）和低品位海泡石（5.24 mg·g^-1）；Cd²⁺在海泡石、凹凸棒石上的吸附受pH值的影响较大，在pH值为2~4时吸附效果最好；凹凸棒石对Cd²⁺的吸附较为稳定，在3 h时基本达到吸附平衡；在离子强度为0.01 mol·L^-1 NaNO₃、Cd²⁺初始浓度为625 mg·L^-1、黏土矿物添加量为15 g·L^-1和pH值为2~4时，去除效果从大到小依次为高品位海泡石、高品位凹凸棒石、低品位凹凸棒石和低品位海泡石。

关键词: 海泡石, 凹凸棒石, 吸附, 镉

Abstract:

Effects of attapulgite and sepiolite adsorbing Cd²⁺ in aqueous solutions relative to initial concentration, solid-liquid ratio, exposure duration, and pH were investigated through a static batch experiment under a set NaNO₃ ionic strength (0.01 mol·L^-1). Results show that, under the set NaNO₃ ionic strength, Cd²⁺ adsorption of sepiolite and attapulgite of high grade and attapulgite of low grade is positively related to initial concentration of Cd²⁺ in the solution, but negatively to solid-liquid ratio of the solution. Fitting with the Langmuir isothermal adsorption equation reveals an order of high grade attapulgite (33.67 mg·g^-1) >high grade sepiolite (25.55 mg·g^-1) >low grade attapulgite(11.52 mg·g^-1) >low grade sepiolite (5.24 mg·g^-1) in terms of theoretical saturated Cd²⁺adsorption; Cd²⁺ adsorption on sepiolite and attapulgite is strongly influenced by pH of the solution, and peaks when pH is 2-4; Cd²⁺ adsorption on attapulgite is relatively stable and reaches equilibrium basically in 3 h; in solutions 0.01 mol·L^-1 NaNO₃ in ionic strength, 625 mg·L^-1 in initial Cd²⁺ concentration, 15 g·L^-1 in clay mineral addition amount and 2-4 in pH, the minerals display an order of high grade sepiolite >high grade attapulgite >low grade attapulgite >low grade sepiolite in terms of Cd removal efficiency.

Key words: sepiolite, attapulgite, adsorption, cadmium

中图分类号:

王荐, 李仁英, 何跃, 吴运金, 焦少俊, 赵莉. 凹凸棒石和海泡石对镉离子的吸附效果[J]. 生态与农村环境学报, 2016, 32(6): 986-991.

WANG Jian, LI Ren-yin, HE Yue, WU Yun-jin, JIAO Shao-jun, ZHAO Li. Effects of Attapulgite and Sepiolite Adsorbing Cadmium in Aqueous Solution[J]. Journal of Ecology and Rural Environment, 2016, 32(6): 986-991.

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