前言：凹凸棒、硅藻土、生物炭等环境友好的矿物质也是目前土壤中重金属污染的主要研究对象，由于其对重金属的吸附性能很高，因此已成为重金属污染的潜在修复材料。
一：凹凸棒的吸附作用研究
天然陶粒具有表面活性、吸附、过滤、离子交换等特性，使得陶粒变得简单、方便、有效；一种经济、环保的污染防治和环境恢复的方法，按矿石类别划分为海泡石族，为一种包含结晶的镁铝-硅酸盐粘土矿物。由于其特殊的纤维结构、特殊的凝胶结构、特殊的凝胶特性以及吸附和脱色性能，使其成为一种新型的纳米材料。1982年，国际矿物名称理事会认定了凹凸棒为同一种矿石，故将其翻译为“凹凸棒”。其化学成分以氧化镁、氧化硅、氧化铝为主，同时还含少量氧化锰、氧化钛、氧化铁等。其物理性质主要有：可塑性、脱色性和吸水性；热稳定性，吸附性，催化作用；阳离子的交换的性质。它最大的特点是它的化学稳定性，它的胶质悬浊剂几乎不会受到盐类的干扰，所以它被广泛地用于农牧业，乳胶漆，钻井水。研究表明，天然凹凸棒对液态金属及低分子量的有机化合物的吸附性能良好，且对反应速度、反应时间、工艺条件等均无严格限制；由此可以推测，该技术在重金属污染治理方面具有巨大的应用前景。在被重金属侵染的土地上进行处理，不仅能提高土壤的结构，而且还能吸收重金属，一箭双雕。
二：硅藻土的吸附作用研究
硅藻土是一种在特定的地质环境下，通过成岩过程而产生的一种含多孔的泥沙。一般的硅藻土为白色、灰白色和灰色、淡棕色和黑色，之间的区别在于硅藻土中富含的铁氧化物和有机物，硅藻土中的二氧化硅含量高和杂质含量高，则呈灰棕色。石英砂为主要矿物组成，其中以Si02为主，80%左右为无机元素，其中有机物含量较低。硅藻土由于硅醇的加入，其表面表现出亲水特性，以羟基为吸附点，与水分子进行羟基或氢键联合，硅藻土的羟基种类包括：单一自由硅醇（-SiOH）、自由硅醇（Si（OH)2）以及邻近或接近以氢键连接的羟基。另外，在硅藻土的表观上，这也是导致其对土壤进行化学吸收的重要因素。在硅藻土中，随着氢氧根数目的增大，它的化学吸附性得到改善，而在硅藻土体的表面上，羟基与其它功能基结合，则可以使其性质得到改善。由于其优良的理化性质和储量，近年来广泛应用于环境保护材料、石油化工材料等领域。由于硅藻土是一种非常好的生物活性物质，它能很好地吸收重金属，所以它是一种非常友好、非常便宜的金属载体。
三：生物炭的吸附作用研究
生物碳不是普通的木碳，在473-623K的低温条件下进行缓慢的分解，除了会产生易燃性气体、二氧化碳、焦油和挥发性气体之外，还会产生碳、氢、氧等元素。根据原料的差异，还含有钾，钙，铁，镁，钠，锌；在亚马逊平原上，古代印度人使用了生物碳来制造“黑土”，使其性能得到了极大的提高。自1940年以来，人类对土壤进行了大量的调查在1966年，WimSoinbroek被称为“生物碳之祖”，他在他的《AmazonSails》中对其进行了详尽的介绍。结果表明：该材料的孔隙率大，比表面积大，表面上的极性功能基很小，以羧基、酚羟基和羰基为主；内酯、毗喃酮、酸酐等具有较强的羧酸酯和芳烃类化合物，是其优良的吸附性能。同时，由于其高的电荷率使得其对重金属的吸收起到了一定的作用。同时，它还具有减少排放和治理环境的能力，是一种新的环保功能性物质。生产生物碳的主要原材料包括：有机废弃物、木屑、果壳等；城市固体废弃物、污泥、畜禽排泄物等，由于原料的不同、制备环境的不同（时间、温度）不同，生物炭又可划分成秸秆、稻杆、果壳、畜禽粪等。由于其孔隙大，比表面积大，表面负电，带电浓度高，是一种环境友好的新的绿色材料。
结束语
根据以上的研究结果，认为由于其对重金属的吸收作用比较大，因此已成为土壤重金属的主要修复材料。保水剂，凹凸棒，硅藻土；利用活性炭能加速土壤中的难溶解性离子，并能在较短时间内减少其在植株中的蓄积。利用凹凸棒、硅藻土和生物炭正式用于重金属污染土壤前，对人造物质和自然物质进行了对比分析，选出了能有效吸收重金属的低成本修复体，并解释了其钝化机制；为治理重金属污染的土地，提出了一种基于生物炭的保水剂和凹凸棒；在对重金属污染的土地进行全面的生物实验研究中，应用硅藻土作为一种新型的缓蚀剂。
参考文献
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