生物炭作為一種新型的功能性材料備受關(guān)注,近年來(lái)在水體和土壤修復(fù)中的應(yīng)用逐漸增加,但研究發(fā)現(xiàn)生物炭中可能含有大量的持久性自由基(PFRs)。這些PFRs既能作為氧化還原介體促進(jìn)污染物和重金屬的降解和轉(zhuǎn)化,也會(huì)刺激生物體產(chǎn)生氧化應(yīng)激反應(yīng)。目前關(guān)于生物炭中的PFRs在污染物降解體系中的環(huán)境行為及其對(duì)目標(biāo)污染物的降解作用還缺乏細(xì)致深入的研究;另外,由于生物炭的大量使用,在應(yīng)用和處理過(guò)程中都會(huì)以不同方式進(jìn)入水體,但對(duì)于含PFRs的生物炭對(duì)水生生物的不利影響尚未得到足夠的重視。在本項(xiàng)研究中,我們以松針為生物質(zhì)原料,缺氧條件下熱解制備了含PFRs的生物炭,考察了熱解溫度、熱解時(shí)間對(duì)生成的PFRs濃度和種類的影響,并對(duì)其環(huán)境持久性進(jìn)行了分析,同時(shí)也探究了生物質(zhì)原料中有機(jī)物含量對(duì)生物炭PFRs濃度的影響。以發(fā)光菌和斜生柵藻作為受試生物,以斜生柵藻的生長(zhǎng)抑制率、葉綠素a合成、ROS含量和SOD水平以及發(fā)光菌的發(fā)光抑制率作為毒性終點(diǎn)評(píng)價(jià)了含PFRs的生物炭的水生毒性。另一方面,將含PFRs的生物炭與零價(jià)鐵復(fù)合制備了復(fù)合材料,探究其復(fù)合質(zhì)量比、溶液pH、材料劑量等對(duì)典型污染物對(duì)硝基苯酚(PNP)去除效果的影響...

【文章頁(yè)數(shù)】：63 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 生物炭研究現(xiàn)狀
        1.1.1 生物炭的形成及其特性
        1.1.2 生物炭的應(yīng)用
        1.1.3 生物炭的持久性自由基(PFRs)
        1.1.4 生物炭的毒性研究現(xiàn)狀
    1.2 含PFRs的生物炭及其復(fù)合材料對(duì)污染物的降解研究現(xiàn)狀
        1.2.1 含PFRs的生物炭對(duì)污染物的降解研究
        1.2.2 生物炭復(fù)合材料對(duì)污染物的降解研究
    1.3 研究意義及內(nèi)容
        1.3.1 研究意義
        1.3.2 研究?jī)?nèi)容
2 材料與方法
    2.1 試劑與儀器
        2.1.1 試劑
        2.1.2 儀器
    2.2 生物炭及其復(fù)合材料的制備和表征
        2.2.1 含PFRs生物炭的制備
        2.2.2 零價(jià)鐵/生物炭(nZVI/BC)復(fù)合材料的制備
        2.2.3 生物炭及其復(fù)合材料的表征
    2.3 生物炭的EPR檢測(cè)
        2.3.1 生物炭PFRs的檢測(cè)
        2.3.2 生物炭PFRs進(jìn)入水相后ROS的檢測(cè)
    2.4 含PFRs的生物炭毒性測(cè)試方法
        2.4.1 發(fā)光菌的毒性實(shí)驗(yàn)方法
        2.4.2 斜生柵藻的毒性實(shí)驗(yàn)
    2.5 nZVI/BC復(fù)合材料對(duì)PNP的去除作用
        2.5.1 批次實(shí)驗(yàn)
        2.5.2 體系中羥基的檢測(cè)
    2.6 數(shù)據(jù)處理
3 含環(huán)境持久性自由基的生物炭的表征及其毒性效應(yīng)
    3.1 生物炭的表征
    3.2 生物炭持久性自由基的檢測(cè)
        3.2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立
        3.2.2 熱解條件對(duì)生物炭PFRs生成的影響
        3.2.3 生物炭PFRs的穩(wěn)定性
        3.2.4 生物質(zhì)中有機(jī)質(zhì)對(duì)生物炭PFRs生成的影響
    3.3 含PFRs的生物炭的毒性效應(yīng)
        3.3.1 含PFRs的生物炭對(duì)發(fā)光菌的急性毒性
        3.3.2 含PFRs的生物炭對(duì)斜生柵藻的急性毒性
        3.3.3 含PFRs的生物炭對(duì)斜生柵藻的氧化損傷
    3.4 生物炭PFRs與其生物毒性的相關(guān)性
    3.5 生物炭進(jìn)入水相后羥基的產(chǎn)生
    3.6 討論
    3.7 本章小結(jié)
4 生物炭復(fù)合材料對(duì)污染物的去除研究
    4.1 nZVI/BC復(fù)合材料的表征
    4.2 溶液PH對(duì) PNP去除的影響
    4.3 生物炭單獨(dú)使用時(shí)對(duì)PNP的去除效果
    4.4 BC與 nZVI的復(fù)合質(zhì)量比對(duì)PNP去除作用的影響
    4.5 nZVI/BC去除PNP體系中羥基的檢測(cè)
    4.6 PFRs在 nZVI/BC去除PNP體系中的作用
    4.7 討論
    4.8 本章小結(jié)
結(jié)論
建議
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝



本文編號(hào)：3871425