首先,我們需要了解什么是重金屬?對什么是重金屬目前尚無嚴格的定意,化學上跟據金屬的密度把金屬分成重金屬和輕金屬,常把密度大于5g/cm3的金屬稱為重金屬。如:金、銀、銅、鉛、鋅、鎳、鈷、鉻、汞、鎘等大約45種。
從環境污染方面所說的重金屬是指:汞、鎘、鉛、鉻以及類金屬砷等生物毒性顯著的重金屬。對人體毒害很大的有6種:鉛、汞、鉻、 砷、鎘、鋁。這些重金屬在水中不能被分解,人飲用后毒性放大,與水中的其他毒素結合生成毒性更大的有機物。重金屬對人體的傷害常見的有:鉛:傷害人的腦細胞,致癌致突變等。汞:食入后直接沉入肝臟,對大腦 神精 視力破壞及大。天然水每升水中含0.01毫克,就會強烈中毒。鉻:會造成四肢麻木,精神異常。砷:會使皮膚色素沉著,導致異常角質化。鎘:導致高血壓,引起心腦血管疾病;破壞骨鈣,引起腎功能失調。鉛:是重金屬污染中毒性較大的一種,一但進入人體很難排除。直接傷害人的腦細胞,特別是胎兒的神精板,可造成先天大腦溝回淺,智力低下;對老年人造成癡呆、腦死亡等。鋁:積累多時,對兒童造成智力低下;對中年人造成記憶力減退;對老年人造成癡呆等。這些重金屬中任何一種都能引起人的頭痛、頭暈、失眠、健忘、神精錯亂、關節疼痛、結石、癌癥(如肝癌、胃癌、腸癌、膀胱癌、乳腺癌、前列腺癌及烏腳病和畸形兒)等;尤其對消化系統、泌尿系統的細胞、臟器、皮膚、骨骼、神精破壞及為嚴重。
隨著人類社會的不斷發展,經濟開發帶來效益的同時,也產生了很多污染。工業三廢劇增以及汽車尾氣排放量的增加,人類生存環境中的土壤、水體以及植物中重金屬污染日趨嚴重,成為經濟、社會與環境協調發展中凸現的生態問題。重金屬一般不能被生物降解,一旦進入水體或土壤中則很難清除,可通過食物鏈途徑進入人體從而造成許多疾病(如癌癥等)的發生。
在眾多重金屬元素中,鉛(Pb)是環境中比較常見的污染物,其不僅具有較強的毒性,而且能對神經和造血系統造成毒害,引起痙攣、神經遲鈍、貧血等病狀,特別對兒童健康造成重大威脅。因此進行溶液中Pb2+的去除研究具有十分重要的意義。
沸石是天然的火山礦物。由于火山灰與火山附近海域的鹽分發生化學反應,經歷數千年,在硬化的火山熔巖里形成了沸石。沸石結構獨特,內呈蜂窩狀,能夠吸附并困住自由基及重金屬,再將其排出體外沸石是自然界里少數帶負電荷的礦物質,它能像磁石一樣吸附自由基,尤其是其蜂窩狀的分子篩結構使得沸石能夠鎖住細胞代謝物。其不僅能夠有效地清除體內重金屬毒素,預防慢性重金屬中毒,同時還能減少身體內的氧化破壞,平衡體內酸堿度,使其達到健康的微堿性,為細胞修復提供適合的環境,使整個身體機能得以提升,增強肝臟功能,減輕肝臟負擔,恢復體內自然排毒機能。加之,沸石是由Si、Al、O3種元素組成的四面體,由于其中的硅氧四面體和鋁氧四面體能構造出無限擴展的三維空間架狀,因此沸石具有很強的吸附和離子交換能力。正因為沸石的獨特空間結構,能夠吸附或者交換水中重金屬離子,所以國內外學者對沸石進行了大量的研究。研究表明,沸石吸附Pb2+的能力比其它重金屬要強。當帶有負離子的沸石表面遇上帶正離子的重金屬,如鎘、汞、鉛、銅、銫等等的時候,它們會進行離子交換,從而牢牢地將重金屬吸附住,最后,經身體排泄系統自然排出體外。