隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和人們生活水平提高，大量氨氮濃度較高的工業(yè)廢水和生活污水進(jìn)入河流、湖泊等水體，促使水體富營養(yǎng)化，造成水體生態(tài)環(huán)境破壞，對人類健康構(gòu)成危害。水中氨氮以非離子態(tài)氨和離子態(tài)氨形式存在，當(dāng)氨氮濃度過高并被氧化成亞硝酸鹽時，會對人體健康造成危害，即誘發(fā)高鐵血紅蛋白癥和產(chǎn)生致癌的亞硝胺。氨氮是水處理中主要的目標(biāo)去除物之一，一般來說，氨氮的處理方法包括物理法、化學(xué)法和生物法，折點(diǎn)加氯法成本高且會增加水中總?cè)芙夤腆w；吹脫法需要把pH調(diào)節(jié)到較高的范圍，且易受季節(jié)溫度的影響；生物法是最為經(jīng)濟(jì)有效的方法，但要求水中具有一定的有機(jī)質(zhì)且無法深度去除水中氨氮。吸附法受溫度的影響不大、成本低、操作容易、可再生利用，能深度處理水中氨氮達(dá)到完全除氮的目的。

沸石屬于架狀硅酸鹽礦物，沸石結(jié)構(gòu)中存在孔道、孔口和晶籠，由于四面體中鋁替代硅導(dǎo)致結(jié)構(gòu)電荷不平衡，其中平衡結(jié)構(gòu)電荷的大半徑、低電價(jià)陽離子K+、Na+、Ca2+等屬于可交換陽離子，極易與其周圍水溶液里的陽離子發(fā)生交換作用，因而具有良好的吸附及離子交換性能。沸石對NH4+的選擇吸附性能高于有機(jī)陽離子交換樹脂，沸石對陽離子的選擇交換順序：Cs+>Rb+>K+>NH4+>Sr+>Na+>Ca2+>Fe3+>Al3+>Mg2+>Li+。沸石種類繁多，其中,斜發(fā)沸石對氨氮吸附效果最佳。利用斜發(fā)沸石對水中氨氮吸附特性，可將其作為人工濕地土壤改良劑、曝氣生物濾池的濾料。

天然沸石：本研究所用天然沸石為河北省圍場縣斜發(fā)沸石，主要礦物成分為斜發(fā)沸石45%，石英35%，方鮮石1%，長石6%，伊利石5%，蒙脫石5%，天然沸石經(jīng)破碎、篩分后，收集粒徑為1-2mm的顆粒，洗滌、干燥后備用。

不同用量的沸石對氨氮的吸附實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。實(shí)驗(yàn)中，沸石粒徑58-120μm，用量分別為1g、2g、5g、8g、10g、15和20g。初始氨氮濃度C0=100mg/L，溫度t=30℃。結(jié)果表明，隨著沸石用量的增加，沸石對氨氮的去除率增大，單位吸附質(zhì)量比迅速減少，由312.75mg/kg下降到124.31mg/kg。此外，當(dāng)沸石用量低于8g時，氨氮的吸附質(zhì)量比隨著沸石用量的減少迅速增加。

隨著天然沸石粒徑與投加量的減小，沸石對氨氮的吸附質(zhì)量比顯著增加；在pH值為4-8的范圍內(nèi)，沸石的氨氮去除效果變化不大，當(dāng)pH為中性時，去除效果最好。