生物質(zhì)炭對2,4,6-三氯苯酚污染土壤的修復(fù)效應(yīng)及其機(jī)理探究.pdf

1、2,4,6-三氯苯酚（2,4,6-TCP）是殺菌劑咪鮮胺和除草劑枯醚的代謝產(chǎn)物，屬于氯酚類化學(xué)物質(zhì)，2,4,6-TCP對生物體具有很強(qiáng)的毒性和生物蓄積作用，使細(xì)胞失去活性，并通過生物富集作用進(jìn)入食物鏈。美國環(huán)保署和我國環(huán)保部已經(jīng)將2,4,6-TCP列入優(yōu)先控制污染物名單。由于氯酚的廣泛使用，在土壤、水果、水體等各種環(huán)境介質(zhì)中均有檢出，潛在的環(huán)境風(fēng)險較大，修復(fù)2,4,6-TCP污染環(huán)境已得到學(xué)者們的廣泛關(guān)注。
　　本研究優(yōu)化了HPL

2、V-UV檢測條件，建立了土壤和水溶液中中高濃度2,4,6-TCP快速檢測分析方法；采用批量平衡試驗(yàn)，研究了2,4,6-TCP在四種土壤（烏柵土、紅壤、黑土、潮土）中的淋溶遷移性，以及在生物質(zhì)炭和土壤中的吸附機(jī)理；此外研究了不同熱解溫度：300℃、500℃、700℃椰殼生物質(zhì)炭物化性質(zhì)及其對微生物的吸附固定特性。探究生物質(zhì)炭固定化微生物對2,4,6-TCP的降解效果；通過盆栽試驗(yàn)，構(gòu)建生物質(zhì)炭—微生物—植物共同體系聯(lián)合修復(fù)2,4,6-TC

3、P污染土壤，研究其修復(fù)效應(yīng)。研究結(jié)果如下：
　?。?）為快速準(zhǔn)確經(jīng)濟(jì)的檢測土壤高濃TCP的含量，本研究建立了以丙酮為萃取劑超聲提取，通過對高效液相色譜儀檢測條件的優(yōu)化，讓目標(biāo)峰與雜峰分離，避免了復(fù)雜的凈化處理過程，減少了土壤處理的前處理。該方法的回收率為94.2％-101.2%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.2%-7.5%。同時建立了對溶液高濃度 TCP含量的檢測分析方法，采用直接定容過膜法，避免了用大量有機(jī)試劑提取，經(jīng)濟(jì)而且快速。該方法的回

4、收率為96.3%-99.1%，其相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為4.1%-6.2%。
　　（2）2,4,6-TCP在土壤中淋溶遷移性大小順序是：潮土>烏柵土>黑土>紅壤。稻稈、果殼和椰殼三種不同原料制備的生物質(zhì)炭對2,4,6-TCP吸附量有明顯的差異，其中椰殼生物質(zhì)炭吸附效果最好。紅壤和黑土對2,4,6-TCP有很強(qiáng)的吸附能力，吸附曲線呈非線性較為明顯，可能為表面吸附；而烏柵土和潮土的吸附能力很差，吸附曲線呈線性較為明顯，可能為分配吸附。四種土壤中

5、添加稻稈和椰殼生物質(zhì)炭后，對2,4,6-TCP的吸附量均明顯增大。土壤-生物質(zhì)炭混合體系吸附2,4,6-TCP過程中，生物質(zhì)炭起主導(dǎo)作用，且受土壤類型的影響。利用稻稈生物質(zhì)炭和椰殼生物質(zhì)炭來修復(fù)2,4,6-TCP污染土壤具有一定可行性，其中椰殼生物質(zhì)炭具有較好的修復(fù)效率。
　?。?）三種不同溫度制備的椰殼生物質(zhì)炭對2,4,6-TCP的吸附效果大小順序?yàn)椋築700>B500>B300。隨著生物質(zhì)炭熱解溫度升高，比表面積增大，孔容積增

6、大，孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)，吸附能力增強(qiáng)，單位重量載體提供的吸附位越多。酸性官能團(tuán)含量減少，有助于2,4,6-TCP吸附。選用降解效率為40%的紫花苜蓿根瘤菌作為固定化微生物。生物質(zhì)炭載體對微生物的吸附能力大小順序?yàn)椋築700>B500>B300。固定化微生物對2,4,6-TCP的耐受性比游離態(tài)微生物高。固定化菌劑對2,4,6-TCP的去除效率明顯高于生物質(zhì)炭。對于生物質(zhì)炭2,4,6-TCP處理性能有約15%的提升。
　?。?）生物質(zhì)炭能夠

7、有效的促進(jìn)紫花苜蓿的生長，隨著生物質(zhì)炭濃度的提高，其促進(jìn)效果越好。同時，紫花苜蓿葉片中的蛋白含量和脯氨酸含量都顯著增加，丙二醛含量顯著下降，而土壤中熒光素二乙酸酯活性顯著增強(qiáng)。添加一定量的生物質(zhì)炭能夠有效促進(jìn)土壤2,4,6-TCP的降解，隨著添加量的增加，去除效率越高，但當(dāng)生物質(zhì)炭增加到一定含量時，去除效率保持穩(wěn)定在93%。種植紫花苜?？梢蕴岣咄寥?,4,6-TCP的消減效率和熒光素二乙酸酯活性。外源根瘤菌對紫花苜蓿生物量和土壤熒光素二