本文關(guān)鍵詞：肉骨生物炭對水體和土壤環(huán)境中鉛鎘修復(fù)效果的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：鉛(Pb)和鎘(Cd)是水體和土壤中典型的重金屬污染物,在環(huán)境中具有極強(qiáng)的富集累積性,可通過食物鏈進(jìn)入人體,對人體健康造成極大的危害。由動物殘體制備的肉骨類生物炭中含有大量的磷酸鹽成分,可以與鉛、鎘和鋅等重金屬生成穩(wěn)定的礦物復(fù)合物,降低重金屬在環(huán)境中的毒害作用,是一種潛在的重金屬修復(fù)藥劑。本研究以病死豬制備的肉骨生物炭(Meat and bone biochar, MB)為材料,與玉米秸稈生物炭(Corn stalk biochar, CS)對比,表征了肉骨生物炭的理化性質(zhì),研究了肉骨生物炭對溶液中Pb2+、Cd2+的吸附特性,并考察其對污染土壤理化性質(zhì)及土壤中重金屬的影響,分析肉骨生物炭治理重金屬的可行性。研究的主要結(jié)果如下：(1)肉骨生物炭與玉米秸稈生物炭在理化性質(zhì)上存在著明顯差異。肉骨生物炭含67.16%的灰分含量,約為玉米秸稈生物炭的2倍；肉骨生物炭的碳、氫、氮含量分別為25.73%、1.00%、2.42%；肉骨生物炭的BET比表面積、孔體積和平均孔徑均小于玉米秸稈生物炭。(2)相比于玉米秸稈生物炭,肉骨生物炭對Pb2+、Cd2+有更大的吸附容量和更快的吸附速率。肉骨生物炭對P b2+、Cd2+的動力學(xué)吸附分別于240 min和90 min時達(dá)到表觀平衡狀態(tài)；肉骨生物炭對Pb2+、Cd2+的最大吸附容量分別為106.4 mg/g和49.57 mg/g,是玉米秸稈生物炭的1.5倍和1.4倍。Langmuir方程能更好地?cái)M合肉骨生物炭對Pb2+、Cd2+的吸附等溫過程,動力吸附過程符合準(zhǔn)二級動力學(xué)方程。(3)肉骨生物炭和玉米秸稈生物炭能顯著提高鉛鎘污染土壤的pH值、陽離子交換量和有機(jī)質(zhì)含量,肉骨生物炭的提升效果更明顯。56天土壤培養(yǎng)后,添加肉骨生物炭的土壤pH比對照組提高0.49～1.07個單位,陽離子交換量提升了2.26-5.41 cmol/kg,土壤有機(jī)質(zhì)含量提高了1.03～6.30 g/kg。肉骨生物炭和玉米秸稈生物炭對土壤中Pb、Cd都有較好的穩(wěn)定化效果,使土壤中鉛鎘的有效態(tài)含量以及浸出毒性降低,其中肉骨生物炭的穩(wěn)定化效果更好。綜上所述,肉骨生物炭能夠較好地吸附溶液中重金屬,改善土壤理化性質(zhì),以及穩(wěn)定土壤中的重金屬污染物。
【關(guān)鍵詞】：生物炭 重金屬 吸附 穩(wěn)定化
【學(xué)位授予單位】：華東理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X53;X52
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-27
• 1.1 重金屬污染概述11-16
• 1.1.1 重金屬污染的來源11-13
• 1.1.2 重金屬污染的現(xiàn)狀13-15
• 1.1.3 重金屬污染的危害15-16
• 1.2 重金屬污染修復(fù)技術(shù)16-19
• 1.2.1 水體重金屬污染的修復(fù)16-17
• 1.2.2 土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)17-19
• 1.3 生物炭研究現(xiàn)狀19-24
• 1.3.1 生物炭概述19-20
• 1.3.2 生物炭的制備20-22
• 1.3.3 生物炭的應(yīng)用22-24
• 1.4 研究內(nèi)容24-27
• 1.4.1 研究背景及意義24-25
• 1.4.2 研究內(nèi)容和技術(shù)路線25-27
• 第2章 肉骨生物炭的基本理化性質(zhì)27-35
• 2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器27-28
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑27-28
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器28
• 2.2 材料與方法28-30
• 2.2.1 供試材料28-29
• 2.2.2 產(chǎn)率和灰分29
• 2.2.3 生物炭CHN元素分析29
• 2.2.4 生物炭pH的測定29
• 2.2.5 生物炭比表面積的測定29
• 2.2.6 生物炭表面結(jié)構(gòu)分析29-30
• 2.3 結(jié)果與討論30-34
• 2.3.1 生物炭的基本性質(zhì)30-31
• 2.3.2 生物炭的比表面積31-32
• 2.3.3 生物炭的掃描電鏡分析32-34
• 2.4 本章小結(jié)34-35
• 第3章 生物炭對Pb~(2+)、Cd~(2+)的吸附特性35-52
• 3.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器35-36
• 3.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑35-36
• 3.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器36
• 3.2 材料與方法36-39
• 3.2.1 供試生物炭36
• 3.2.2 Pb~(2+)吸附實(shí)驗(yàn)36-37
• 3.2.3 Cd~(2+)吸附實(shí)驗(yàn)37
• 3.2.4 重金屬的測定方法37-38
• 3.2.5 質(zhì)量保證與質(zhì)量控制38
• 3.2.6 數(shù)據(jù)處理38-39
• 3.3 結(jié)果與討論39-51
• 3.3.1 吸附動力學(xué)分析39-43
• 3.3.2 等溫吸附分析43-46
• 3.3.3 生物炭投加量對吸附效果的影響46-48
• 3.3.4 溶液pH對吸附效果的影響48-51
• 3.4 本章小結(jié)51-52
• 第4章 生物炭對土壤理化性質(zhì)的影響52-63
• 4.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器53-54
• 4.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑53
• 4.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器53-54
• 4.2 材料與方法54-56
• 4.2.1 供試材料54
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)54-55
• 4.2.3 樣品分析55-56
• 4.2.4 數(shù)據(jù)處理56
• 4.3 結(jié)果與討論56-62
• 4.3.1 生物炭對污染土壤pH的影響56-58
• 4.3.2 生物炭對污染土壤CEC的影響58-60
• 4.3.3 生物炭對污染土壤SOM的影響60-62
• 4.4 本章小結(jié)62-63
• 第5章 生物炭對鉛、鎘污染土壤的修復(fù)63-74
• 5.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器63-64
• 5.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑63
• 5.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器63-64
• 5.2 材料與方法64-66
• 5.2.1 供試材料64
• 5.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)64
• 5.2.3 樣品分析64-66
• 5.2.4 數(shù)據(jù)處理66
• 5.3 結(jié)果與討論66-73
• 5.3.1 生物炭對污染土壤重金屬形態(tài)的影響66-68
• 5.3.2 生物炭對土壤鉛鎘生物有效性的影響68-70
• 5.3.3 生物炭對土壤鉛鎘浸出毒性的影響70-73
• 5.4 本章小結(jié)73-74
• 第6章 結(jié)論與展望74-76
• 6.1 結(jié)論74-75
• 6.2 展望75-76
• 參考文獻(xiàn)76-83
• 致謝83-84
• 攻讀碩士學(xué)位期間研究成果84

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：肉骨生物炭對水體和土壤環(huán)境中鉛鎘修復(fù)效果的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：376882