粘土礦物材料用于水中硝酸鹽去除的研究進展

趙賀芳,任夢嬌,王子杰,張杰杰

1.馬鞍山學院 建筑工程學院,安徽 馬鞍山 243100 2.東南大學 土木工程學院,南京 211189

1 引 言

硝酸鹽是不可再生的微量營養素,對人類生活至關重要,但在高濃度下卻會對生命產生毒性。目前,因化肥、畜禽糞便、工業和生活廢水等導致的地下水和地表水硝酸鹽污染,在世界許多地區造成了嚴重的環境和健康問題,包括沙特阿拉伯、印度、英國、北美、澳大利亞、摩洛哥、中國和伊朗等[1]。近20年,僅通過農業活動,水資源中硝酸鹽總體含量增加了1 mg/L～3 mg/L。由于硝酸鹽污染,約85%的湖泊均遭受著富營養化威脅[2]。

從水體中低成本、高效地去除硝酸鹽愈加成為環境治理的重頭,化學還原工藝、生物反硝化工藝等技術紛紛被應用在硝酸鹽處理領域,并且收獲了不少成效[3]。然而它們也存在著運行成本高、處理效果不穩定和會產生副產物等缺點,需要被進一步克服[4]。粘土礦物在我國儲量高、獲得簡單、便宜,并且有著天然的吸附能力以及離子交換特性,使其在脫除硝酸鹽方面獲得了廣泛的關注[5]。在過去的幾十年中,眾多研究者們致力于增強粘土礦物的硝酸鹽脫除能力,通過與改性技術及復合技術的結合,其吸附容量、選擇吸附性、可回收性等都得到了一定程度的提升。粘土礦物和粘土礦物復合材料,有望能夠成為一種集高效性、經濟性、安全性于一體的硝酸鹽脫除劑。

本文總結了當今國內外用于水中硝酸鹽去除的天然粘土礦物、改性粘土……