墊料生物炭對水、土環(huán)境中重金屬污染的修復(fù)研究.pdf

1、隨著工業(yè)化的發(fā)展，我國水體、土壤的重金屬污染日益加劇，對水土環(huán)境中重金屬污染的治理與處置已經(jīng)刻不容緩。生物炭疏松多孔，比表面積大，具有高度的芳香性，抗分解性和熱穩(wěn)定性，能夠吸附環(huán)境中的重金屬污染物質(zhì)，還能促進(jìn)植物對營養(yǎng)元素的吸收，國際社會對生物炭的研究正日益增多。發(fā)酵床廢棄墊料作為“零排放”養(yǎng)豬模式的最終剩余物，其是否能夠被有效利用，決定了發(fā)酵床養(yǎng)豬模式是否能夠被真正推廣使用。因此，本文以發(fā)酵床廢棄墊料和被研究較多的秸稈為原料，采用限氧

2、熱解法在不同溫度(300、400、500℃)下制備墊料生物炭(D300、D400、D500)和秸稈生物炭(S300、S400、S500)，通過X-ray能譜儀、掃描電子顯微鏡、傅里葉變換紅外光譜儀等手段表征其物理化學(xué)性質(zhì)，研究不同吸附時(shí)間、不同Cd2+濃度和不同初始pH條件下墊料生物炭對水體中Cd2+的吸附性能，用盆栽、淋濾等方法研究墊料生物炭對土壤中Cd2+的鈍化效果，并與秸稈生物炭進(jìn)行比較。結(jié)果表明:
　　(1)墊料生物炭對C

3、d2+的吸附在30h內(nèi)可達(dá)到表觀平衡，較晚于秸稈生物炭所需時(shí)間。三種墊料生物炭的吸附能力為:D400＞D300＞D500，其中D400對Cd2+的飽和吸附量為21.52mg/g。D300和D400的吸附過程較符合準(zhǔn)二級動力學(xué)模型，D500的吸附過程更符合顆粒內(nèi)擴(kuò)散模型，較D300和D400的吸附速率慢。pH在4.5～7.5范圍內(nèi)，墊料與秸稈生物炭對Cd2+的吸附效果較好。墊料生物炭對Cd2+的吸附能力與秸稈生物炭相比略差一些，但相差并不

4、顯著。
　　(2)添加生物炭后，Cd2+污染土壤的pH值顯著升高，其中加入S500后pH的升高幅度比加入D500后的更大。生物炭對Cd2+有很好的固定效果，能夠大大降低Cd2+的生物有效性。D500與S500相比，D500有更好的固定效果，且添加生物炭對小青菜的產(chǎn)量的提高作用明顯。向污染土壤中施加5％的D500和S500后，有效降低了小青菜中富集的Cd2+，但尚未使得小青菜中富集的Cd2+濃度達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的可食用的程度。D5