生物炭對(duì)典型三嗪類(lèi)和氨基甲酸酯類(lèi)農(nóng)藥的吸附特征研究
發(fā)布時(shí)間：2021-10-13 20:44
農(nóng)藥在土壤中的殘留與遷移對(duì)地下水環(huán)境造成了潛在的風(fēng)險(xiǎn),生物炭可以作為一種經(jīng)濟(jì)有效、綠色環(huán)保的修復(fù)劑添加到土壤中,以阻滯污染物遷移到地下水中。本研究使用小麥秸稈制備了三個(gè)炭化溫度（300、500和700℃）的生物炭（分別標(biāo)記為WB300、WB500和WB700）,選取了三嗪類(lèi)莠去津（ATZ）和氨基甲酸酯類(lèi)西維因（CAR）為目標(biāo)污染物,通過(guò)批實(shí)驗(yàn)探究了兩種農(nóng)藥在生物炭上的吸附機(jī)理;同時(shí)探究了生物炭-高嶺土混合體系對(duì)農(nóng)藥的吸附特征。本研究主要結(jié)論如下:（1）生物炭對(duì)CAR和ATZ的吸附能力排序?yàn)閃B700>WB500>WB300。主要因?yàn)閃B700炭化程度更高,具有更大的比表面積和微孔更為發(fā)育。從WB300到WB700,吸附機(jī)制逐漸由氫鍵作用為主導(dǎo)轉(zhuǎn)化為π-πEDA作用為主導(dǎo);分配作用和孔隙充填作用對(duì)WB300和WB500/WB700的吸附也具有一定的貢獻(xiàn)。（2）雙溶質(zhì)體系中,CAR和ATZ之間存在較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)吸附作用,其中CAR競(jìng)爭(zhēng)生物炭吸附位點(diǎn)的能力比ATZ強(qiáng),主要因?yàn)镃AR的酯基官能團(tuán)和萘環(huán)結(jié)構(gòu)比ATZ的三氮雜環(huán)和-NH與生物炭的結(jié)合能力更強(qiáng)。高炭化程度的生物炭具有更高的芳香...
【文章來(lái)源】：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】：68 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
農(nóng)藥在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化
選擇高嶺土作為粘土礦物的代表，探究高嶺土對(duì)兩種農(nóng)藥的的炭土比，將生物炭與高嶺土混合，探究生物炭-高嶺土混合吸附特征，并分別與生物炭或高嶺土單一吸附體系進(jìn)行對(duì)比術(shù)路線究的技術(shù)路線如圖 1-2 所示，首先通過(guò)查閱調(diào)研生物炭吸附有獻(xiàn)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，確定研究的目標(biāo)污染物，并提出研究課題。然題分為兩個(gè)大方面展開(kāi)研究：（1）CAR 和 ATZ 在生物炭上的，為了探究具體的吸附機(jī)理，分別從生物炭的物化性質(zhì)和農(nóng)藥面進(jìn)行分析；（2）生物炭的添加對(duì)高嶺土吸附 CAR 和 ATZ 的究產(chǎn)生影響的背后原因，從生物炭和高嶺土對(duì)農(nóng)藥吸附的相互。最后根據(jù)吸附機(jī)理和相互作用的共同分析，建立包含生物炭三元體系概念模型。
影響（表 3-4）。從 WB300 到 WB700，吸附的非線性程度明顯增強(qiáng)，對(duì)于 CAR，吸附的非線性指數(shù)從 0.513 降到 0.101；對(duì)于 ATZ，吸附的非線性指數(shù)從 0.624 降到 0.127。Langmuir 模型很好地描述了 CAR 和 ATZ 在不同熱解溫度下的生物炭上的吸附等溫線（圖 3-2）。CAR 和 ATZ 在生物炭上的吸附容量遵循以下順序：WB700>WB500>WB300，即 WB700 的吸附親和力遠(yuǎn)高于 WB500 和 WB300 的吸附親和力（表 3-4）。例如，對(duì)于 CAR 和 ATZ，WB700 的最大吸附容量（Qmax）分別達(dá)到 98.3 和 70.2 mg g-1；從 WB300 到 WB700，反映吸附性能大小的 KL值從 0.203 變化到 32.1 L mg-1和 0.295 到 9.97 L mg-1不等，間接說(shuō)明 WB700 具備較多的吸附位點(diǎn)。DA 模型的擬合參數(shù)中，E 值反映了吸附性能的大小，從 WB300-WB700，CAR 的 E 值由 15.0 上升到 30.7 KJ mol-1；ATZ 的 E 值由 14.4 上升到22.5 KJ mol-1，再次驗(yàn)證了隨著生物炭炭化溫度的升高，吸附明顯增強(qiáng)。因此說(shuō)明生物炭的孔隙結(jié)構(gòu)隨著炭化溫度的變化發(fā)生規(guī)律性變化。
【參考文獻(xiàn)】：
博士論文
[1]苯噻酰草胺在六種土壤礦物中的吸附及其機(jī)理[D]. 彭小悅.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[2]生物炭對(duì)西唯因與阿特拉津環(huán)境行為的影響[D]. 張鵬.南開(kāi)大學(xué) 2013
碩士論文
[1]敵草隆/菲在土壤和炭質(zhì)吸附劑上的吸附行為及其生物可利用性研究[D]. 劉偉富.北京交通大學(xué) 2011
[2]農(nóng)藥在土壤粘粒礦物表面的吸附解吸與生物降解研究[D]. 賀小敏.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2008
本文編號(hào)：3435374
【文章來(lái)源】：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】：68 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
農(nóng)藥在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化
選擇高嶺土作為粘土礦物的代表，探究高嶺土對(duì)兩種農(nóng)藥的的炭土比，將生物炭與高嶺土混合，探究生物炭-高嶺土混合吸附特征，并分別與生物炭或高嶺土單一吸附體系進(jìn)行對(duì)比術(shù)路線究的技術(shù)路線如圖 1-2 所示，首先通過(guò)查閱調(diào)研生物炭吸附有獻(xiàn)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，確定研究的目標(biāo)污染物，并提出研究課題。然題分為兩個(gè)大方面展開(kāi)研究：（1）CAR 和 ATZ 在生物炭上的，為了探究具體的吸附機(jī)理，分別從生物炭的物化性質(zhì)和農(nóng)藥面進(jìn)行分析；（2）生物炭的添加對(duì)高嶺土吸附 CAR 和 ATZ 的究產(chǎn)生影響的背后原因，從生物炭和高嶺土對(duì)農(nóng)藥吸附的相互。最后根據(jù)吸附機(jī)理和相互作用的共同分析，建立包含生物炭三元體系概念模型。
影響（表 3-4）。從 WB300 到 WB700，吸附的非線性程度明顯增強(qiáng)，對(duì)于 CAR，吸附的非線性指數(shù)從 0.513 降到 0.101；對(duì)于 ATZ，吸附的非線性指數(shù)從 0.624 降到 0.127。Langmuir 模型很好地描述了 CAR 和 ATZ 在不同熱解溫度下的生物炭上的吸附等溫線（圖 3-2）。CAR 和 ATZ 在生物炭上的吸附容量遵循以下順序：WB700>WB500>WB300，即 WB700 的吸附親和力遠(yuǎn)高于 WB500 和 WB300 的吸附親和力（表 3-4）。例如，對(duì)于 CAR 和 ATZ，WB700 的最大吸附容量（Qmax）分別達(dá)到 98.3 和 70.2 mg g-1；從 WB300 到 WB700，反映吸附性能大小的 KL值從 0.203 變化到 32.1 L mg-1和 0.295 到 9.97 L mg-1不等，間接說(shuō)明 WB700 具備較多的吸附位點(diǎn)。DA 模型的擬合參數(shù)中，E 值反映了吸附性能的大小，從 WB300-WB700，CAR 的 E 值由 15.0 上升到 30.7 KJ mol-1；ATZ 的 E 值由 14.4 上升到22.5 KJ mol-1，再次驗(yàn)證了隨著生物炭炭化溫度的升高，吸附明顯增強(qiáng)。因此說(shuō)明生物炭的孔隙結(jié)構(gòu)隨著炭化溫度的變化發(fā)生規(guī)律性變化。
【參考文獻(xiàn)】：
博士論文
[1]苯噻酰草胺在六種土壤礦物中的吸附及其機(jī)理[D]. 彭小悅.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[2]生物炭對(duì)西唯因與阿特拉津環(huán)境行為的影響[D]. 張鵬.南開(kāi)大學(xué) 2013
碩士論文
[1]敵草隆/菲在土壤和炭質(zhì)吸附劑上的吸附行為及其生物可利用性研究[D]. 劉偉富.北京交通大學(xué) 2011
[2]農(nóng)藥在土壤粘粒礦物表面的吸附解吸與生物降解研究[D]. 賀小敏.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2008
本文編號(hào)：3435374
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