生物炭對(duì)鉛、鋅污染土壤的修復(fù)作用.pdf

1、目前，土壤重金屬污染的有效經(jīng)濟(jì)治理是環(huán)境污染修復(fù)研究中的重中之重。生物炭的孔隙結(jié)構(gòu)及表面官能團(tuán)、高穩(wěn)定性等特點(diǎn)，使其具備吸附固定重金屬的能力，在治理重金屬污染土壤方面具有巨大潛力。本文以玉米秸稈、花生殼為原料在300、500、700℃制備生物炭與市售銀杉木炭一起作為研究用生物炭,并對(duì)其理化性質(zhì)進(jìn)行基本的表征。進(jìn)行生物炭吸附試驗(yàn)，測(cè)定生物炭對(duì)鉛、鋅的吸附能力并選出合適的生物炭作為以后研究用材料。通過(guò)鉛、鋅污染土壤上進(jìn)行的淹水培養(yǎng)試驗(yàn)和淋溶

2、試驗(yàn)，研究生物炭對(duì)鉛、鋅的形態(tài)分布及淋溶毒性的影響規(guī)律，分析生物炭固定重金屬機(jī)理。最后，進(jìn)行大豆盆栽實(shí)驗(yàn)，研究生物炭對(duì)作物重金屬毒害的治理作用。主要得到以下結(jié)論:
　　(1)生物炭的性質(zhì)與原材料和熱解溫度相關(guān)。隨熱解溫度的升高，生物炭產(chǎn)率下降，pH值和灰分含量升高，比表面積增大，表面官能團(tuán)減少。相同熱解溫度制備的生物炭，花生殼生物炭產(chǎn)率大于玉米秸稈炭產(chǎn)率，而灰分含量則小于相應(yīng)溫度下玉米秸稈炭的灰分含量。各生物炭pH值呈堿性，具有大

3、量孔隙、表面積巨大，均含有羥基、羧基、芳香官能團(tuán)結(jié)構(gòu)。
　　(3)各生物炭對(duì)鉛、鋅均有較強(qiáng)的吸附能力，且對(duì)Pb(II)的最大吸附量遠(yuǎn)大于其對(duì)Zn(II)的最大吸附量；溶液pH值顯著影響生物炭對(duì)Pb(II)、Zn(II)的吸附。對(duì)Pb(II)和Zn(II)的吸附較佳pH值分別為5.0和6.0；總體來(lái)說(shuō)，較高溫條件下制備的生物炭對(duì)Pb(II)、Zn(II)的吸附能力更強(qiáng)。不同生物炭對(duì)Pb(II)的吸附能力有明顯差異，表現(xiàn)為：花生殼生物

4、炭>玉米秸稈炭>銀杉木炭，而對(duì)Zn(II)的吸附力差異不明顯。
　　(3)以1％、3%、5%的生物炭添加量進(jìn)行淹水培養(yǎng)試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明，生物炭能提高土壤pH值和有機(jī)質(zhì)含量，且隨生物炭添加量的增加而增加；生物炭通過(guò)改變土壤中Pb、Zn的形態(tài)分布，從而降低其生物活性，且隨生物炭添加量的增加其降低幅度增加；在花生殼生物炭、玉米秸稈炭與銀杉木炭中，玉米秸稈炭對(duì)鉛污染土壤的修復(fù)效果最好，而花生殼生物炭對(duì)鋅污染土壤的修復(fù)效果最佳；二次水淋溶