【摘要】：近年來,抗生素和重金屬污染受到廣泛關注。而生物炭因其特殊的表面結構和較強的吸附性能而應用到土壤修復領域。本論文以內蒙古牧區(qū)廢棄物玉米秸稈和牛糞為碳源制備了生物炭,以獸藥鏈霉素(STR)和重金屬鎘為目標污染物,從復合污染的角度研究了目標污染物在生物炭上的吸附行為,并將生物炭添加到重金屬污染的土壤中考察其對土壤酶活性和呼吸強度的影響。對生物炭應用于抗生素及重金屬污染土壤的修復具有一定的理論及實踐意義。(1)用玉米秸稈和牛糞采用自然燃燒和高溫熱解的方式制備生物炭,并對其進行表征,自然燃燒的生物炭具有較多的表面官能團和較高礦物質含量,而高溫熱解的生物炭,具有較強的芳香性、較大的比表面積和孔隙結構。(2)所制備生物炭對STR與Cd呈現(xiàn)不同吸附規(guī)律,高溫熱解的生物炭對STR吸附較強,牛糞生物炭優(yōu)于玉米秸稈生物炭,而自然燃燒生物炭對Cd吸附較強,且玉米秸稈生物炭強于牛糞生物炭。環(huán)境pH會影響生物炭對STR和Cd的吸附。生物炭對重金屬Cd的吸附機理主要以離子交換和礦物質沉淀為主,而對STR的吸附機理主要是以孔填充吸附和 π-π 作用為主。(3)STR和Cd復合污染時,Cd的存在促進生物炭對STR吸附,可能是復合后生物炭與Cd和STR形成三元配合物:生物炭-O-Cd-STR,Cd在STR吸附的過程中起到橋鍵作用,但是由于空間位阻效應導致Cd難以吸附到生物炭,所以STR的存在降低了 Cd的吸附。(4)STR對土壤呼吸和酶活性有不同程度的影響,在實驗周期內對土壤呼吸、脲酶和過氧化氫酶產(chǎn)生抑制作用,而對蔗糖酶呈現(xiàn)激活作用。重金屬存在下,兩者的聯(lián)合毒性與其濃度水平相關,并對STR-Cu聯(lián)合毒性效應進行了評估。(5)土壤中添加生物碳后,生物炭對Cd污染土壤的呼吸強度和酶活性具有一定的改善作用,而這種修復作用與生物炭的添加量、土壤類型、土壤pH有關。土壤有機質會促進生物炭對土壤酶活性和呼吸強度的激活作用。
[Abstract]:In recent years, the contamination of antibiotics and heavy metals has received extensive attention. Biochar is applied to soil remediation because of its special surface structure and strong adsorption property. The effects of biochar on soil enzyme activity and respiratory intensity were investigated. And corn straw biochar is stronger than cow dung biochar. Environmental pH will affect the adsorption of STR and CD by biochar. The remediation is related to the amount of biochar, the type of soil and the pH of soil. Soil organic matter can promote the activation of soil enzyme activity and respiration intensity by biochar.
【學位授予單位】：內蒙古大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：X53;O647.3

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