【摘要】：土壤重金屬污染會嚴重威脅人體和生態(tài)系統(tǒng)健康,研發(fā)有效的土壤修復技術(shù)是科技前沿熱點之一�；瘜W鈍化修復技術(shù)因具有原位性、經(jīng)濟性、操作便捷性等優(yōu)點成為一種重要的重金屬污染土壤修復手段,針對其核心鈍化材料的研究備受關(guān)注。生物炭是一種重要的鈍化材料,如何通過改性方法強化生物炭鈍化重金屬性能是一個研究熱點。巰基基團可和重金屬形成穩(wěn)定的化合物,大量的研究顯示各類巰基改性材料可鈍化環(huán)境介質(zhì)中的重金屬,進而消減其污染風險。但是針對巰基改性生物炭研究較少,急需開展進一步的深入探討。本研究通過不同巰基負載方法和多種生物炭材料組合比較分析,成功研發(fā)了巰基改性生物炭材料;利用一系列先進的分析檢測手段明確了巰基改性生物炭的物理化學性狀;結(jié)合批吸附實驗等探討了巰基改性生物炭對典型重金屬吸附性能及機理,同時通過室內(nèi)土壤培養(yǎng)實驗研究了巰基改性生物炭施用對典型重金屬賦存形態(tài)的影響。主要結(jié)果如下:(1)利用巰基乙醇(硫酸)催化酯化法可以成功制備巰基改性水稻秸稈生物炭材料,巰基改性后測得巰基官能團,巰基負載量可達0.83?0.04 mmol·g~(-1)。巰基改性生物炭材料的pH值和零電點明顯下降,比表面積和內(nèi)部孔體積亦明顯降低,表面有較少微小的裂隙,呈現(xiàn)光滑的形貌特征。(2)巰基改性生物炭對典型重金屬鎘的吸附速率大幅提升,吸附能力明顯增強,吸附量提高約3倍,可達45.13 mg·g~(-1),且不易被解吸下來,而水稻秸稈生物炭吸附的鎘57%可被解吸下來;但巰基改性生物炭對典型重金屬鉛的吸附速率略有降低,吸附量下降約9%。X-射線光電子能譜分析(XPS)顯示巰基改性生物炭吸附Cd~(2+)和Pb~(2+)后形成了更為穩(wěn)定的鎘硫化合物和鉛硫化合物。(3)土壤添加巰基改性生物炭后pH值顯著降低,有機質(zhì)含量顯著升高,但土壤陽離子交換量無顯著變化。巰基改性生物炭添加后土壤鎘有效態(tài)含量顯著降低,28天的培養(yǎng)實驗中降幅最大可達39.18%;鎘的化學賦存形態(tài)發(fā)生了較大變化,其中鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)比例明顯增加,碳酸鹽結(jié)合態(tài)比例明顯減少;土壤Pb有效態(tài)含量出現(xiàn)一些波動,但變化較小。
【學位授予單位】：華僑大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：X53
【圖文】：

技術(shù)路線圖

DTNB與巰基反應原理圖

巰基測定的標準曲線

【參考文獻】

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本文編號：2748558