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重金属污染是水环境污染的公害之一,而金属镉是一种被公认的水环境污染最危险的物质。环境中的镉(Cd)主要来源于有色金属冶炼以及镉矿床的开采、电镀、油漆、制药、玻璃、陶瓷、化纤等工业排放的“三废”物质。长期饮用受镉污染的食物和水或吸入含镉烟尘可导致“骨痛病”,镉进入骨质会引起骨骼变形、骨质软化,严重时自然骨折,以致死亡。有效去除水环境中的镉离子成为当前十分迫切的任务。因此,研究水环境中重金属镉离子的去除方法具有重要的现实意义。本实验通过采用三种常规水滑石制备方法(共沉淀法、离子交换法、重组法),以EDDS为改性源,制备出三种水滑石,然后将其对金属镉进行理论和现实应用的吸附特性研究。通过X-射线衍射分析、傅立叶红外光谱两种常用的表征方法对各类水滑石进行表征。其XRD图谱显示出所合成的镁铝水滑石层状结构完整、晶相单一、结晶度好。由FT-IR图谱可知,共沉淀法和离子交换法层间存在明显的EDDS,都显现出了羧酸振动峰。随后研究了不同方法制备的镁铝类水滑石化合物(Mg/Al-LDHs)对重金属镉离子的动力吸附行为,采用拟一级和拟二级两种动力学模型对试验数据进行了拟合。表明重组法所制备的水滑石(C)及未改性水滑石(D)符合一级动力学模型,而共沉淀法(A)和离子交换法(B)所制备的水滑石则符合二级动力学模型,且相关系数都能达到0.99以上,并且由此得出的平衡吸附量84.75mg/g与下面试验中Langmuir吸附类型得到的饱和吸附量94.34mg/g基本相符。最关键的是,通过吸附动力学试验数据,选出对镉吸附效果最好的一种改性水滑石进行等温吸附,所得到的数据利用Langmuir模型进行拟合,同时与未改性水滑石(D)及粒径200到300微米的活性碳进行比较。其拟合以后的相关系数基本都在0.99以上,非常符合Langmuir模型。并且发现改性水滑石(B)对镉的绝对吸附量远大于未改性的和活性碳,表明其在吸附剂领域具有相当大的应用前景。接着通过对各空白水滑石进行解吸试验,从微观单方面解释了共沉淀法和重组法吸附效果不如离子交换法的原因,同时对镉吸附还作了进一步的现实应用研究,即对洞庭湖与霞湾港两处沉积物进行以一个月为周期的镉去除试验,证明现实的应用相对可行,对两者均具有去除效果,改性水滑石能固定流动相中的金属镉离子,降低其生物可利用性,防治了水环境中镉通过食物链进入人体,减少了其对人体的危害。