【摘要】：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),測定生物炭對鉛、鋅的吸附能力并選出合適的生物炭作為以后研究用材料。通過鉛、鋅污染土壤上進(jìn)行的淹水培養(yǎng)試驗(yàn)和淋溶試驗(yàn),研究生物炭對鉛、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)各生物炭對鉛、鋅均有較強(qiáng)的吸附能力,且對Pb(II)的最大吸附量遠(yuǎn)大于其對Zn(II)的最大吸附量;溶液pH值顯著影響生物炭對Pb(II)、Zn(II)的吸附。對Pb(II)和Zn(II)的吸附較佳pH值分別為5.0和6.0;總體來說,較高溫條件下制備的生物炭對Pb(II)、Zn(II)的吸附能力更強(qiáng)。不同生物炭對Pb(II)的吸附能力有明顯差異,表現(xiàn)為:花生殼生物炭玉米秸稈炭銀杉木炭,而對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,玉米秸稈炭對鉛污染土壤的修復(fù)效果最好,而花生殼生物炭對鋅污染土壤的修復(fù)效果最佳;二次水淋溶和模擬酸雨淋溶試驗(yàn)表明,生物炭能有效地固定土壤中的Pb、Zn,減少淋失率。(4)在鉛污染土壤中,添加3%的玉米秸稈炭與銀杉木炭進(jìn)行短期盆栽試驗(yàn)表明:生物炭能促進(jìn)大豆的生長,具體為增加大豆植株的重量,根莖長和葉綠素含量;大豆根、莖葉對鉛的富集吸收與對照比降低,表明生物炭可降低鉛對作物的危害。生物炭可降低土壤中有效鉛含量。增加pH值和有機(jī)質(zhì)含量比。在玉米秸稈炭與銀杉木炭中,玉米秸稈炭對土壤鉛的固定效果為佳。
[Abstract]:At present, the effective economic treatment of soil heavy metal pollution is the most important in the research of environmental pollution remediation. The pore structure, surface functional groups and high stability of biochar have the ability to adsorb and immobilize heavy metals, and have great potential in the treatment of heavy metal contaminated soil. In this paper, biochar was prepared from corn straw and peanut shell at 300500700 鈩，

本文編號：2215253