去除废水中重金属的低成本吸附剂：生物质和地质材料的环境利用.pdf

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1、第/卷第’期地学前缘（中国地质大学，北京）MDNO/6DO’’##%年!月;<=>?7@ABC@B8=DC>AB=E（(?ACHDIJBDE@ABC@BE，KBALAC+）5P=O’##%!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!去除废水中重金属的低成本吸附剂：生物质和地质材料的环境利用王焰新（中国地质大学环境工程系，湖北武汉!"##$!）摘要：经济、有效、易获得的生物质和地质材料（及二者的废弃物）可用来取代传

2、统的活性炭或离子交换树脂用于去除废水中的重金属。已经公开发表的低成本吸附剂主要可分为两类：（%）生物质（包括林业和农业的废弃物）：树皮&富含丹宁酸的物质，木质素，几丁质&甲壳质，死的生物体，苔藓，海草&海藻&褐藻酸，废弃的茶叶，稻壳，羊毛，棉花等（；’）地质材料（包括矿物利用后的工业废弃物）：沸石，粘土，泥炭，有铁氧化物包壳的砂，粉煤灰等。其中，对于重金属具有强吸附能力的吸附剂有甲壳质、沸石和木质素，例如，它们对一些重金属的最大吸附能力分别为：甲壳质对()，*+，,-分别为../，%%’"，$012+&+，沸

3、石对,-为%..3!2+&+，木质素对,-为%./$2+&+。地质材料的环境利用值得引起地学界和环境工程界更广泛的重视。基于地质材料和水岩相互作用机理的环境污染控制技术有望成为’%世纪重要的环保替代技术。由于缺少连续的可比性强的成本信息，要比较不同的生物质和地质材料的成本和吸附性能仍较困难。尽管已对低成本吸附剂领域进行了很多研究，但要更好地了解低成本吸附剂的作用机理及其实用性，仍需要做大量的室内和现场工作。关键词：废水；重金属；生物质；地质材料；水污染控制中图分类号：4$#"文献标识码：5文章编号：%##.’

4、"’（%’##%）#’#"#%#$近几十年来，重金属污染负荷的与日俱增和危成果中很少有关于成本方面的信息，并且各吸附剂害性引起了世界各国环境学者的关注。电镀、选矿的成本取决于处理的情况及其在当地的资源丰富程和制革等许多工业排放的废水、废气和废渣常导致度。一般而言，如果一种吸附剂不需要太多处理，自水环境的重金属污染。一些军事基地附近的土壤、然资源丰富或是另一个工厂的副产品或废物，则被地下水和地表水中也出现了重金属污染。重金属对认为是“低成本”的。当然，通过活化、改型、改性，可环境的危害性突出表现为：不能生物降解

5、，倾向于在提高吸附容量，从而弥补额外处理的成本。活的机体中富集，导致各种疾病和机能紊乱。已经公开发表的低成本吸附剂主要可分为两传统的重金属污染废水处理技术包括化学沉类（：%）生物质（包括林业、农业的废弃物）：树皮&富淀，渗透膜，离子交换，活性炭吸附和共沉淀&吸附含丹宁酸的物质，木质素，几丁质&甲壳质，死的生物等，但这些方法的成本普遍较高。近年来，环境工程体，苔藓，海草&海藻&褐藻酸，废弃的茶叶，稻壳，羊界越来越重视廉价高效替代技术的研究及其实际工毛，棉花等；（’）地质材料（包括矿物利用后的工业废程应用，其中包

6、括低成本吸附剂。弃物）：沸石，粘土，泥炭，有铁氧化物包壳的砂，粉煤首先需要明确的是何谓“低成本”。已有的研究灰等。收稿日期：’###%%%#；修订日期：’###%’’/%生物质基金项目：国家自然科学基金重点资助项目（678(9!0/"’##.）；国家攀登计划预选项目（0.:预:"0）专题资助项目作为环境生物技术研究的重要内容，生物吸附作者简介：王焰新（%01"—），男，博士，教授，博士生导师，环境工程专业，湖北省废物地质处置与环境保护重点实验室主任，科重金属的研究在近十年来取得了长足进展。陈勇生研工作立足水文

7、地球化学，涉及水岩相互作用、水环境污染及控等［%（］%00$）评述了生物吸附机理以及结菌、真菌和制、废物处置与利用等领域。藻类对金属的吸附作用的研究现状，此不赘述。下,J*王焰新F地学前缘（<"4A5PC?;#C;X49#A?;4B）*JJ&，+（&）面着重评述树皮和其它富含丹宁酸的物质、木质素、（&’’*）证明红冷杉锯末对-.和-（4NO）的吸附主要甲壳质和海味处理工艺废弃物对重金属的吸附作用发生在如木质素或丹宁酸这样的组分中，而不是在锯末的纤维素中［H］。有关吸附能力实验结果见表研究进展。!"!树皮和其它

8、富含丹宁酸的物质&。P"2"$;%%和Q4"C8（&’(H）研究了几种木材对12，［K］，其平均吸附能力为：栎树皮作为木材厂的副产品是易获得的。树皮因-$，-.和R?的吸附能力含大量的丹宁酸而很有效。丹宁酸中多羟基酚是吸锯末，JMJ’+*@@9%F0；纸屑灰，JMJ+,@@9%F0。尽管附过程中的活性组分。当金属阳离子取代相邻的羟树皮由于其易获得性仍是最主要的选择，但其它含基酚时，离子交换作用发生，