版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡介
1、我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中每年都產(chǎn)生大量的農(nóng)作物秸稈等農(nóng)業(yè)廢棄物,雖然其中一部分通過直接還田、牲畜飼養(yǎng)或作為工業(yè)原料、燃料等方式得到處置,但仍有超過2億噸的秸稈直接在田間焚燒。秸稈焚燒不僅造成資源浪費(fèi),還會(huì)污染環(huán)境,帶來一系列的社會(huì)問題。另一方面,受金屬礦的開采和冶煉、含重金屬農(nóng)藥的使用、污水灌溉等人為活動(dòng)的影響,水體和土壤中的重金屬逐漸累積,造成嚴(yán)重污染,并通過食物鏈傳遞危害人類健康。
生物質(zhì)炭是生物質(zhì)在厭氧或者絕氧的條件下進(jìn)行熱解
2、,生成的一種含碳豐富的固體物質(zhì)。生物質(zhì)炭表面含有大量可變負(fù)電荷、活性含氧官能團(tuán),能有效吸附水體中的重金屬陽離子,添加生物質(zhì)炭也能促進(jìn)酸性土壤對(duì)重金屬的吸附,但生物質(zhì)炭促進(jìn)土壤吸附重金屬的機(jī)制目前還不完全清楚。
為此,本文選擇花生秸稈、大豆秸稈、油菜秸稈和稻草四種農(nóng)作物秸稈,采用厭氧熱解的方法制備了相應(yīng)的生物質(zhì)炭,研究了這些生物質(zhì)炭對(duì)可變電荷土壤的性質(zhì)影響,以及生物質(zhì)炭對(duì)可變電荷土壤吸附重金屬的影響及其機(jī)制。本研究主要開展了
3、以下四方面的工作:
(1)選擇四種農(nóng)作物秸稈(花生秸稈、稻草秸稈、大豆秸稈、油菜秸稈),前兩者分別于300℃、400℃、500℃,后兩者分別于400℃溫度下制備了八種相應(yīng)的生物質(zhì)炭,并以商品活性炭作為對(duì)比。測(cè)定了8種生物質(zhì)炭和活性炭的性質(zhì),結(jié)果表明,豆科物料制備的生物質(zhì)炭含堿量、官能團(tuán)含量高于非豆科物料制備的生物質(zhì)炭,但前者陽離子交換量和Zeta電位絕對(duì)值低于后者。隨著制備溫度的上升,生物質(zhì)炭的含堿量增加,含氧官能團(tuán)的數(shù)量
4、下降。但所有生物質(zhì)炭的合堿量、官能團(tuán)數(shù)量和陽離子交換量均高于活性炭。因此,生物質(zhì)炭是表面有多孔結(jié)構(gòu)、含氧官能團(tuán)豐富、堿性物質(zhì)和大量負(fù)電荷的高效吸附劑。
(2)按土重的3%和5%向采自海南和廣西的3種可變電荷土壤中添加由稻草制備的生物質(zhì)炭,混合培養(yǎng)30天后用一次平衡法研究了生物質(zhì)炭對(duì)土壤吸附Cd(Ⅱ)的影響及其與土壤表面電化學(xué)性質(zhì)的關(guān)系,以闡明生物質(zhì)炭促進(jìn)可變電荷土壤吸附和固定Cd(Ⅱ)的機(jī)制。結(jié)果表明添加稻草炭顯著提高了3
5、種土壤的陽離子交換量(CEC)和土壤pH,并使土壤Zeta電位向負(fù)值方向位移。因此添加稻草炭增加了土壤表面的負(fù)電荷量,土壤表面對(duì)Cd(Ⅱ)的吸附親和力增強(qiáng),使3種可變電荷土壤對(duì)Cd(Ⅱ)的吸附量增加,且Cd(Ⅱ)吸附量的增幅隨稻草炭添加水平的提高而增加。Freundlich方程和Langmuir方程可以擬合3種土壤對(duì)Cd(Ⅱ)的吸附等溫線,且Freundlich方程擬合效果更好。Freundlich方程表征吸附容量的k也隨著稻草炭添加水
6、平增高而提高。研究表明在pH3.0-5.0范圍內(nèi),稻草炭均增加土壤對(duì)Cd(Ⅱ)的吸附量。添加稻草炭提高土壤pH,促進(jìn)Cd(Ⅱ)的吸附,因?yàn)镃d(Ⅱ)的吸附量隨pH升高而增加。解吸實(shí)驗(yàn)表明,添加稻草炭處理Cd(Ⅱ)的解吸量高于對(duì)照處理,說明生物質(zhì)炭提高了土壤對(duì)Cd(Ⅱ)的靜電吸附量。
(3)用相似方法研究了稻草炭對(duì)可變電荷土壤吸附Pb(Ⅱ)的影響,結(jié)果表明添加稻草炭也促進(jìn)了可變電荷土壤對(duì)Pb(Ⅱ)的吸附,Pb(Ⅱ)吸附量隨稻
7、草炭添加水平的提高而增加。稻草炭可以通過靜電吸附和非靜電吸附兩種機(jī)制促進(jìn)Pb(Ⅱ)吸附,但以非靜電吸附機(jī)制為主,即通過生物質(zhì)炭表面的含氧官能團(tuán)與Pb(Ⅱ)形成絡(luò)合物,增加Pb(Ⅱ)的專性吸附量。特別是在低pH下,非靜電吸附量增加更為明顯。因此在酸性土壤中,加入生物質(zhì)炭能增加Pb(Ⅱ)的非靜電吸附,降低有效態(tài)Pb(Ⅱ)含量,使植物可利用態(tài)的Pb(Ⅱ)減少。
(4)研究了4種農(nóng)作物秸稈制備的生物質(zhì)炭對(duì)2種可變電荷土壤的性質(zhì)及吸
8、附Pb(Ⅱ)的影響,結(jié)果表明,添加生物質(zhì)炭使土壤pH提高了1.04-3.00個(gè)pH單位,且對(duì)同種物料而言,不同制備溫度下制備的生物質(zhì)炭對(duì)土壤pH的增加幅度,隨生物質(zhì)炭制備溫度的上升而增加;相同制備溫度下,大豆秸稈炭和花生秸稈炭使土壤pH的增加幅度高于油菜秸稈炭和稻草炭。Pb(Ⅱ)吸附的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,添加生物質(zhì)炭增加了Pb(Ⅱ)在可變電荷土壤表面的吸附量。土壤對(duì)Pb(Ⅱ)的吸附量隨體系pH升高而增加。Freundlich方程和Langmu
9、ir方程可以很好地?cái)M合添加生物質(zhì)炭后2種土壤對(duì)Pb(Ⅱ)的吸附等溫線,且Freundlich方程擬合效果更好,r值均在0.94以上。Freundlich和Langmuir方程中表征吸附容量的參數(shù)k和Qm的數(shù)據(jù)均表明,花生秸稈炭和大豆秸稈炭促進(jìn)Pb(Ⅱ)吸附的效果優(yōu)于稻草炭和油菜秸稈炭,400℃下制備的生物質(zhì)炭促進(jìn)2種土壤吸附Pb(Ⅱ)的效果優(yōu)于300℃和500℃下制備的生物質(zhì)炭。解吸實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,添加秸稈炭處理土壤表面吸附Pb(Ⅱ)的解
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 眾賞文庫僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 砷酸根對(duì)Cd(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)在可變電荷土壤表面吸附的影響.pdf
- 生物質(zhì)基炭膜的制備及其對(duì)Pb(Ⅱ)的吸附研究.pdf
- 不同原料生物質(zhì)炭基本性質(zhì)及其對(duì)溶液中Cd2+和Pb2+吸附特性的研究.pdf
- 生物炭和秸稈對(duì)土壤呼吸和團(tuán)聚體的影響.pdf
- 生物炭對(duì)Pb、Cd污染土壤的修復(fù)試驗(yàn)研究.pdf
- 秸稈及其生物質(zhì)炭對(duì)不同年限茶園土壤溫室氣體排放的影響
- 22104.生物質(zhì)炭對(duì)pb(ⅱ)和離子型染料的吸附性能研究
- 炭石灰對(duì)土壤中的Pb和Cd的化學(xué)固定修復(fù).pdf
- 施用生物炭對(duì)土壤熱性質(zhì)的影響及其機(jī)制研究.pdf
- 施用生物質(zhì)炭對(duì)稻田土壤性質(zhì)、水稻產(chǎn)量和溫室氣體排放的持續(xù)影響.pdf
- 不同發(fā)育程度的可變電荷土壤離子吸附特征的比較研究.pdf
- 生物質(zhì)炭老化過程表面性質(zhì)的變化及其對(duì)菲吸附性能的影響機(jī)制.pdf
- 生物炭對(duì)汞污染土壤吸附鈍化的影響.pdf
- 生物炭的制備、表征及其對(duì)黃土吸附Cd(Ⅱ)-Zn(Ⅱ)的影響及機(jī)制.pdf
- 改性生物炭的制備及其對(duì)Pb2+的吸附作用.pdf
- 施用生物質(zhì)炭及炭基肥對(duì)溫室氣體排放、玉米生長及土壤性質(zhì)的影響.pdf
- 生物炭對(duì)鏈霉素和鎘的吸附及其對(duì)污染土壤呼吸和酶活性的影響.pdf
- 秸稈及其生物炭對(duì)農(nóng)田土壤系統(tǒng)碳氮循環(huán)的影響.pdf
- 生物質(zhì)炭和土壤調(diào)理劑對(duì)Cd污染土壤修復(fù)效應(yīng)及機(jī)理研究.pdf
- 生物質(zhì)炭活性炭的制備及其對(duì)苯酚廢水吸附的研究.pdf
評(píng)論
0/150
提交評(píng)論