文 献 综 述

近年来，关于天然有机质矿物复合体对有机污染物的吸附研究有很大的进展。矿物主要是指粘土矿物，如膨润土、凹凸棒土、高岭土和伊利石等，天然出产的粘土矿物，其颗粒最为细小，是含铝、镁等元素为主的一类硅酸盐矿物。大多数粘土矿物是层状结构，其层间包含可交换的无机阳离子，有一部分氧原子价出露在晶体表面上。有机质如腐植酸和胡敏酸，是天然有机质的主要组成部分，常常以结合态存在于自然环境中，与无机粘土矿物和阳离子紧密结合，形成天然有机质矿物复合体。1,2)

粘土矿物对环境有重大的意义，尤其是对水环境。在其沉积和埋藏的过程中，由于本身有较强的吸附能力、离子交换能力以及膨胀性，可以随着水体的变换发生转变，吸附水体中各种类型的污染物。粘土矿物特有的分子结构及不规则的晶体缺陷，使其对水体中的污染物具有良好的吸附性能，这种功能的研究和应用，已经日益在环境污染防治中受到广泛关注和重视。5,6)

1.粘土矿物

1.1 粘土矿物的定义

粘土矿物（clay minerals）是组成粘土岩和土壤的主要矿物。它们是一些细分散(≤2μm）的含铝、镁等为主的含水铝硅酸盐矿物。除海泡石、坡缕石具链层状结构外，其余均具层状结构。可进一步分为晶质和非晶质，自然界所见到的基本属于晶质的。加水后具有不同程度的可塑性。常见的粘土矿物有高岭石、蒙脱石、伊利石以及海泡石和蛭石。3)

晶体结构与晶体化学特点决定了它们的如下一些性质。①离子交换性。具有吸着某些阳离子和阴离子并保持于交换状态的特性。一般交换性阳离子是Ca2 、Mg2 、H 、K 、(NH4) 、Na ,常见的交换性阴离子是(SO4)2-、Cl-、(PO4)3-、(NO3)-。高岭石的阳离子交换容量最低,5～15毫克当量/100克；蒙脱石、蛭石的阳离子交换容量最高，100～150毫克当量/100克。产生阳离子交换性的原因是破键和晶格内类质同象置换引起的不饱和电荷需要通过吸附阳离子而取得平衡。阴离子交换则是晶格外露羟基离子的交代作用。②粘土－水系统特点。粘土矿物中的水以吸附水、层间水和结构水的形式存在。结构水只有在高温下结构破坏时才失去，但是吸附水、层间水以及海泡石结构孔洞中的沸石水都是低温水，经低温(100～150℃)加热后就可脱出，同时象蒙皂石族矿物失水后还可以复水，这是一个重要的特点。粘土矿物与水的作用所产生的膨胀性、分散和凝聚性、粘性、触变性和可塑性等特点在工业上得到广泛应用。③粘土矿物与有机质的反应特点。有些粘土矿物与有机质反应形成有机复合体，改善了它的性能，扩大了应用范围，还可作为分析鉴定矿物的依据。如蛭石、高岭石、埃洛石等能与有机质形成复合体。

1.2 粘土矿物吸附材料的研究进展