水稻秸稈生物碳對(duì)重金屬Pb~(2+)的吸附作用及影響因素

【摘要】：以農(nóng)業(yè)廢棄物水稻秸稈為原料,采用限氧裂解法制備了不同溫度(350、500和700℃)下的秸稈生物碳(RC350、RC500和RC700),研究了生物碳對(duì)Pb2+的吸附性能、作用機(jī)制及影響因素,為準(zhǔn)確預(yù)測(cè)生物碳還田固碳對(duì)土壤中重金屬遷移行為的影響提供理論參考.結(jié)果表明,生物碳對(duì)Pb2+的吸附行為符合準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程,Pb2+在RC350、RC500、RC700上的吸附速率分別為0.167h-1、0.154h-1、0.388h-1;其等溫吸附曲線符合Langmuir方程,最大吸附量分別為65.3、85.7和76.3mg·g-1,是原秸稈生物質(zhì)RC100的5～6倍、活性炭AC的2～3倍.生物碳單位面積上的有效吸附點(diǎn)位比AC高約10倍.經(jīng)酸化去除表面礦物成分后,RC350和RC700對(duì)Pb2+的吸附能力急劇下降,其最大吸附量、吸附親和力與AC相近;紅外光譜分析表明,去灰分后生物碳上有機(jī)碳官能團(tuán)并無明顯減少,而無機(jī)礦物(如SiO2)含量顯著降低.生物碳中的有機(jī)碳組分和無機(jī)礦物組分對(duì)其吸附Pb2+均有重要貢獻(xiàn),其中無機(jī)礦物組分的吸附量及親和力均大于有機(jī)碳組分. 【作者單位】： 浙江大學(xué)環(huán)境科學(xué)系;浙江省有機(jī)污染過程與控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【關(guān)鍵詞】： 生物碳 秸稈 鉛 吸附 作用機(jī)理
【基金】：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(No.41071210) 浙江省杰出青年基金項(xiàng)目(No.R5100105) 國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目(No.2012AA06A203)~~
【分類號(hào)】：X703.1
【正文快照】： 1引言(Introduction)生物碳是生物質(zhì)在限氧條件下低溫裂解產(chǎn)生的富碳固體(Chen et al.,2008;Lehmann et al.,2009).其原料來源廣泛,秸稈、雜草、木屑、畜禽糞質(zhì)等許多農(nóng)林廢物都可以用于生產(chǎn)制備生物碳(Chen et al.,2008;Cao et al.,2009;Lehmannet al.,2009;Woolf et al.,201

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