本論文選取農(nóng)業(yè)廢棄物花生殼作為生物炭原料,分別制備了不同熱解溫度下的花生殼生物炭以及蒙脫土-花生殼復(fù)合生物炭和磷酸改性花生殼生物炭材料,結(jié)合表征手段,系統(tǒng)研究了生物炭材料對(duì)莠去津和煙嘧磺隆的吸附效果、影響因素和機(jī)理,探究了蒙脫土復(fù)合生物炭和磷酸改性生物炭對(duì)莠去津和煙嘧磺隆在土壤中消解的影響,考察了磷酸改性生物炭修復(fù)土壤中莠去津污染的同時(shí)對(duì)細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的影響。通過以上研究為生物炭及其復(fù)合材料在農(nóng)藥污染阻控及修復(fù)方面提供科學(xué)的理論依據(jù)和技術(shù)方法,主要結(jié)果如下:1.制備了不同熱解溫度（300℃、450℃和600℃）和不同除灰處理（未除灰、水洗、酸洗）的9種花生殼生物炭。隨著熱解溫度的升高,生物炭比表面積增大,芳香性增強(qiáng),極性降低。生物炭對(duì)莠去津和煙嘧磺隆的吸附是疏水性分配作用、孔隙填充作用、氫鍵、電子供體-受體作用等多種機(jī)制共同作用的結(jié)果,各部分的作用大小取決于生物炭的炭化程度和農(nóng)藥的初始濃度。酸洗比水洗除灰效果好,灰分可以通過特定的相互作用與莠去津和煙嘧磺隆結(jié)合,但高溫生物炭的灰分會(huì)影響吸附。2.制備了蒙脫土-花生殼復(fù)合生物炭（MMT/BC）,與生物炭（BC）相比,MMT/BC的孔容和孔徑... 

【文章來源】：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京市

【文章頁數(shù)】：134 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

生物炭改性示意圖（RAJAPAKSHA,etal.,2016）

中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院博士學(xué)位論文第一章緒論10（2012）制備的石墨烯涂層棉木生物炭對(duì)亞甲藍(lán)的吸附量為174mg/g，是未改性棉木生物炭的20多倍，這是由生物炭表面的石墨烯片層與亞甲藍(lán)的芳香分子之間通過強(qiáng)大的π-π相互作用結(jié)合導(dǎo)致的。含氧官能團(tuán)可以通過生物炭與污染物之間的氫鍵和絡(luò)合作用促進(jìn)對(duì)有毒有機(jī)化合物的吸附，同時(shí)，金屬陽離子、金屬陰離子因受到靜電吸引可被結(jié)合到這些含氧官能團(tuán)上。然而，生物炭表面存在的大量官能團(tuán)和礦物成分也會(huì)阻隔其表面孔隙，進(jìn)而對(duì)上述吸附機(jī)制產(chǎn)生負(fù)面影響（NGUYEN,etal.,2007）。總之，生物炭復(fù)合材料的吸附能力一般高于單一生物炭材料，對(duì)污染物的吸附也是多種機(jī)制共同作用的結(jié)果。圖1-3改性生物炭對(duì)無機(jī)和有機(jī)化合物的吸附機(jī)理（PREMARATHNA,etal.,2019b）Fig.1-3Possiblemechanismsofadsorptionofinorganicandorganiccompoundsonmodifiedbiochar1.6莠去津和煙嘧磺隆研究概況1.6.1莠去津莠去津，又名阿特拉津英文通用名：AtrazineCAS號(hào)：1912-24-9化學(xué)名：2-氯-4-乙基胺-6-異丙基胺-1,3,5-三嗪分子式：C8H14ClN5分子量：215.68

中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院博士學(xué)位論文第一章緒論11結(jié)構(gòu)式：見圖1-4圖1-4莠去津的化學(xué)結(jié)構(gòu)Fig.1-4Chemicalstructureofatrazine莠去津純品是一種沒有氣味的白色粉末，不易揮發(fā)，不易燃，熔點(diǎn)在171-174℃，25℃時(shí)在水中的溶解度為33.0mg/L，甲醇中的溶解度為18g/kg，辛醇-水分配系數(shù)logKow=2.61，pKa為1.7，氫鍵供體數(shù)2，氫鍵受體數(shù)5，分子大小為8.04×6.71×2.91。在弱酸或弱堿介質(zhì)中穩(wěn)定，但在較高溫度下，堿或無機(jī)酸可使其水解成不活潑的羥基衍生物。莠去津是1952年由Geigy公司研發(fā)的一種內(nèi)吸選擇性苗前、苗后的三嗪類除草劑，通過破壞植物體中葉綠體的光系統(tǒng)使雜草致死。適用于玉米、高粱、林地、草地、甘蔗地等控制一年生禾本科、闊葉雜草以及部分多年生雜草。1958年在瑞士獲得專利，并注冊(cè)作商業(yè)用途，從那時(shí)起，莠去津就成為世界范圍內(nèi)主要使用的除草劑（SOLOMON,etal.,1996）。我國于20世紀(jì)80年代初期開始正式使用莠去津，2001年在我國的施用量已達(dá)5000噸，并呈上升趨勢(shì)（孟順龍等，2009）。莠去津具有較高的溶解度和流動(dòng)性，可通過滲透或徑流的方式進(jìn)入地表水或地下水（BARBASH,etal.,2001;GRAYMORE,etal.,2001）。因此，在許多國家的地下水、地表水和沉積物中莠去津的檢出率明顯高于其他農(nóng)藥。徐雄等（2016）針對(duì)我國重點(diǎn)流域水體設(shè)置了27個(gè)采樣點(diǎn)分析了29種農(nóng)藥的分布情況，其中莠去津的檢出率高達(dá)100%，濃度范圍在7.0-1289.5ng/L，在松花江流域、黑龍江流域和太湖流域具有潛在的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。Qu等（2017）以湖北省6個(gè)富營養(yǎng)化湖泊為檢測(cè)對(duì)象，結(jié)果發(fā)現(xiàn)幾乎所有的湖泊沉積物中都含有莠去津，其中洪湖和涼子湖沉積物中莠去津的含量較高，分別為0.171和0.114mg/kg。Claver等（2006）在西班牙埃布羅河流域發(fā)現(xiàn)的最常見和濃度較高的農(nóng)藥中就包含莠去

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3234804