生物碳結構特性及其聯(lián)合藻類修復水體研究.pdf

1、生物碳是農(nóng)業(yè)廢棄生物質經(jīng)裂解制備的富含有機碳和礦物質、結構復雜的碳材料。生物碳含有豐富的礦物質元素可以為植物生長提供養(yǎng)分，常被用于土壤改良劑。另外生物碳含有豐富的含氧官能團，也常用于污染環(huán)境修復。但是關于生物碳的老化過程及其老化過程中溶出物對水生生物的影響的研究還十分少。除此之外，小球藻也常被用作環(huán)境修復材料，生物碳與小球藻同時存在時，關于兩者的吸附性相互影響的研究還是空白。本文在以下四方面對生物碳進行了研究:采用不同溫度制備生物碳，研

2、究其組成結構及物理化學性質;使用水洗方法模擬生物碳老化過程，測定生物碳中主要元素的溶出量，并對老化后生物碳進行表征;使用生物碳濾出液培養(yǎng)小球藻，研究不同濾出液對小球藻生長的影響;生物碳與小球藻聯(lián)合吸附重金屬鉛。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴隨著裂解溫度的升高，生物碳的pH值升高，產(chǎn)率逐漸下降，灰分含量增大，生物碳的芳香性增加、極性降低、親水性下降，且小麥秸稈生物碳的產(chǎn)率和灰分含量均小于水稻秸稈生物碳。⑵生物碳老化過程中，生物碳濾出液

3、的pH值呈下降趨勢，生物碳中碳、硅、鉀的溶出量先是快速下降，然后逐漸減少，最后溶出量趨于平穩(wěn)。但是氮的溶出量是先較少溶出，在水洗第8次時迅速上升，在第10次左右均達到最大溶出量后又開始快速下降，在第15次過濾之后的溶出量較平穩(wěn)。水洗過程將生物碳表面含硅礦物去除了，生物碳的結構被破壞，使得生物碳的表面變得蓬松。⑶生物碳濾出液可以為小球藻提供必需的營養(yǎng)元素，如碳、氮等。有機碳含量和培養(yǎng)液的pH是影響小球藻的主要因素。低溫生物碳（WS300和