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文檔簡介
1、隨著土壤重金屬污染日益加劇,對土壤重金屬污染的治理已成為當前研究的熱點。生物炭具有高比表面積、孔隙率和離子交換能力,可以吸附重金屬,其作為改良劑修復重金屬污染土壤具有可行性。本文以松木為原料在300、500、700℃制備生物炭P-300、P-500、P-700,用元素分析、比表面積、傅立葉紅外光譜、電鏡掃描、CEC等表征其結(jié)構(gòu)特征。在鉛(Pb)和鎘(Cd)污染土壤中添加生物炭培養(yǎng)60d后,研究Pd、Cd化學形態(tài)、毒性浸出量以及淋溶特性的
2、變化,探討生物炭結(jié)構(gòu)特征與固定重金屬機理之間的關(guān)系,分析生物炭修復重金屬污染土壤的可行性。主要得到以下結(jié)論:
?、贌峤鉁囟日{(diào)控生物炭表面與結(jié)構(gòu)特征,進而影響其吸附性能及作用機制。比表面積、孔隙率、CEC及含氧官能團含量等隨熱解溫度的升高呈非直線關(guān)系。生物炭的比表面積在300℃~500℃之間發(fā)生突變,P-500、P-700的比表面積比P-300(僅為1.32m2/g)分別增加了287.16倍(達到379.05m2/g)、343.2
3、5倍(達到453.19m2/g);P-300、P-500和P-700均具有多孔結(jié)構(gòu);300℃生物炭的CEC最小,但是升高到500℃和700℃時就相差無幾;酸性官能團在300℃時最多;P-300、P-500、P-700表面均呈負電性,適合吸附重金屬離子,P-300的吸附能力可能最強。
?、谔砑由锾磕軌虿煌潭鹊靥岣咧亟饘傥廴就寥赖膒H值,并且隨熱解溫度的升高而升高。無論在單一污染還是在復合污染中,生物炭都能降低Pb、Cd的酸可提
4、取態(tài)含量,因而降低重金屬的生物有效性,對重金屬表現(xiàn)出很好的固定效果。生物炭的熱解溫度越高,固定效果越好。Pb在復合污染中的固定效果優(yōu)于單一污染,而Cd的固定效果與此相反。這是因為復合污染中Pb、Cd之間存在對生物炭吸附點位的競爭,而生物炭對Pb的吸附速率和吸附親和力均大于Cd。
?、叟c對照相比,添加生物炭后,土壤中Pb、Cd的毒性浸出量降低,降幅分別為7.22%~36.90%、9.88%~30.86%,其中添加P-700降低浸出
5、液中重金屬濃度的效果最好。各處理的毒性浸出液中重金屬濃度皆低于美國環(huán)境保護局危險廢物浸出毒性鑒別標準值(Pb為5.0mg/L,Cd為1.0mg/L)。用模擬酸雨(pH4.5)對處理后的土壤進行淋溶,淋出液的pH值均高于淋溶液,說明各處理土壤表現(xiàn)出緩沖性能。與對照(CK)相比,添加生物炭的土壤淋出液中重金屬累積淋出量均減少,其中P-700的效果優(yōu)于P-300。其中Pb的淋出量隨淋溶次數(shù)的增加而減少,Cd的淋出量隨淋溶次數(shù)的增加先增加再減少
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