本文關鍵詞：生物質炭影響下重金屬的吸附行為及生物可給性研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：生物炭(biochar, BC)是環(huán)境生物質在低溫(一般700℃)缺氧條件下制得的富碳殘體物質。生物炭孔隙結構發(fā)達,比表面積大,其表面富含羧基、羥基、羰基等官能團,這些特性使其有可能成為一種高效的環(huán)境吸附劑,并在土壤環(huán)境污染控制中發(fā)揮重要的作用。為了探討不同原材料制成的生物炭對水體和土壤中不同重金屬的影響及作用機制,本文選用來源較為廣泛的牛糞和杉木為原料,在700℃下制成生物炭(分別簡稱為DMBC和WC),以Cu(II)、 Zn(II)、 Pb(II)和Cd(Ⅱ)四種重金屬污染物為對象,用不同的實驗方法探討了兩種生物炭對水體和土壤中四種重金屬的修復作用。 首先,研究了溶液pH分別為2.0和4.6時兩種生物炭對單組分和雙組分Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的吸附去除能力,結果表明牛糞源生物炭比木源生物炭更適合作為水體中重金屬Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的高效去除劑；牛糞源生物炭對污染物的去除以沉淀機制為主,而木源生物炭則以表面吸附為主；溶液的pH越高,兩種生物炭對Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的去除效果越好,這是因為pH升高導致生物炭表面和金屬離子之間的靜電作用增強,并且高pH有助于重金屬沉淀。 其次,采用毒性浸出程序(TCLP)和CaCl2提取方法,研究了兩種生物炭影響下,電子拆解地污染土壤中Cu(II)、 Zn(II)、 Pb(II)和Cd(Ⅱ)四種重金屬污染物提取量的變化,結果表明,兩種生物炭對Pb(Ⅱ)均能達到100%的固定能力；CaCl2淋溶影響下,DMBC對Zn(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的修復效果好于WC；同時,TCLP和CaCl2淋溶影響下,DMBC對Cu(Ⅱ)的修復效果均優(yōu)于WC。這表明DMBC適合于在中性條件下有效的固定污染土壤中的多種重金屬污染物。 最后,模擬了人體胃和小腸的環(huán)境,通過測定加入其中的土壤中Cu(II).Zn(II).Pb(II)和Cd(IⅠ)四種重金屬的生物可給性在生物炭加入前后的變化,研究了兩種生物炭對四種重金屬生物可給性的影響,結果表明,在胃消化階段,兩種生物炭對Zn(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)的生物可給性均無明顯影響,而對于Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的生物可給性而言,DMBC的修復效果明顯強于WC；在腸消化階段,)MBC對四種金屬離子生物可給性的抑制能力均強于WC。因此DMBC能有效地降低土壤中上述四種污染重金屬污染物在人體內(主要是小腸中)的生物可給性。
【關鍵詞】：生物炭 重金屬 吸附 pH 生物可給性
【學位授予單位】：浙江工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：X505;O647.3
【目錄】：

• 摘要4-6
• 英文摘要6-10
• 符號說明10-11
• 第一章 文獻綜述11-21
• 1.1 引言11
• 1.2 重金屬的研究概況11-13
• 1.3 生物質炭以及其對水體中重金屬污染處理的研究現(xiàn)狀13-15
• 1.4 生物質炭對土壤中重金屬修復的研究現(xiàn)狀15-17
• 1.5 生物質炭對重金屬生物可給性影響的研究現(xiàn)狀17-19
• 1.6 課題的研究目標和內容19-21
• 第二章 不同生物炭對水體中Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的吸附機理研究21-32
• 2.1 引言21
• 2.2 實驗試劑與儀器21
• 2.2.1 試劑21
• 2.2.2 儀器設備21
• 2.3 實驗材料與方法21-24
• 2.3.1 生物質炭的制備21-22
• 2.3.2 生物質炭的表征22-23
• 2.3.3 靜態(tài)平衡實驗23-24
• 2.4 結果及分析24-31
• 2.4.1 生物質炭的表征24-25
• 2.4.2 不同pH與生物炭對吸附的影響25-28
• 2.4.3 Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的競爭吸附28-31
• 2.5 本章小結31-32
• 第三章 生物質炭對土壤中重金屬吸附行為的影響32-48
• 3.1 引言32-33
• 3.2 實驗試劑與儀器33
• 3.2.1 試劑33
• 3.2.2 儀器設備33
• 3.3 實驗材料與方法33-38
• 3.3.1 生物炭的制備與表征33
• 3.3.2 土壤的處理和理化性質分析33-36
• 3.3.3 溶液的制備36-37
• 3.3.4 實驗方法37-38
• 3.4 結果與討論38-47
• 3.4.1 生物炭的表征38
• 3.4.2 土壤理化性質的分析38-39
• 3.4.3 兩種生物炭對土壤中重金屬遷移率的影響39-47
• 3.5 本章小結47-48
• 第四章 生物質炭對土壤中重金屬生物可給性的影響48-58
• 4.1 引言48
• 4.2 實驗試劑與儀器48-49
• 4.2.1 土壤理化性質的測定試劑與儀器48
• 4.2.2 胃腸消化階段生物可給性的測定實驗所用試劑與儀器48-49
• 4.3 實驗材料與方法49-51
• 4.3.1 生物炭的制備及理化性質的表征49
• 4.3.2 土壤的處理及理化性質的表征49
• 4.3.3 具體實驗過程如下49-51
• 4.4 結果與分析51-57
• 4.4.1 生物炭的制備及理化性質的表征51
• 4.4.2 土壤的處理及理化性質的表征51
• 4.4.3 生物炭DMBC加入量與培養(yǎng)時間對重金屬生物可給性的影響51-55
• 4.4.4 生物炭WC加入量與培養(yǎng)時間對重金屬生物可給性的影響55-57
• 4.5 本章小結57-58
• 第五章 結論與展望58-60
• 5.1 結論58-59
• 5.2 展望59-60
• 參考文獻60-70
• 附錄70-71
• 致謝71-72
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況72

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 楊中藝;鄭晶;陳社軍;袁劍剛;羅孝俊;羅勇;麥碧嫻;;廣東電子廢物處理處置地區(qū)環(huán)境介質污染研究進展[J];生態(tài)毒理學報;2008年06期

2 陳燦;王建龍;;釀酒酵母吸附重金屬離子的研究進展[J];中國生物工程雜志;2006年01期

3 毛磊;童仕唐;王宇;;對用于活性炭表面含氧官能團分析的Boehm滴定法的幾點討論[J];炭素技術;2011年02期

  本文關鍵詞：生物質炭影響下重金屬的吸附行為及生物可給性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：285373