改性生物質(zhì)半焦對(duì)模擬鎘污染土壤修復(fù)的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、土壤重金屬污染不僅會(huì)使土壤肥力降低，造成糧食減產(chǎn)，還會(huì)通過(guò)食物鏈最終進(jìn)入人體，危害人體健康。隨著土壤重金屬污染的日益加劇，尋找一種廉價(jià)有效的修復(fù)技術(shù)成為近年來(lái)的研究熱點(diǎn)。生物質(zhì)半焦發(fā)達(dá)的微孔結(jié)構(gòu)、較大的比表面積、較高的穩(wěn)定性和良好的吸附性能為其修復(fù)土壤重金屬污染提供了可能。本文以生物質(zhì)半焦為原料，研究了兩種不同改性方法對(duì)其理化特性的影響，探討了改性生物質(zhì)半焦對(duì)鎘的吸附性能，并通過(guò)土壤培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)和淋溶實(shí)驗(yàn)研究了改性生物質(zhì)半焦對(duì)鎘污染土壤的修

2、復(fù)效果。主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)果如下：
　　（1）采用HNO3氧化和高溫水蒸汽活化兩種方法對(duì)生物質(zhì)半焦進(jìn)行改性，并分析改性生物質(zhì)半焦的理化性質(zhì)。結(jié)果表明：HNO3氧化和高溫水蒸汽活化后生物質(zhì)半焦灰分含量分別降低了76.5％和22.8%，陽(yáng)離子交換量分別增加了23.37%和32.19%；HNO3氧化半焦表面酸性含氧官能團(tuán)含量增加了51%；高溫水蒸汽活化半焦比表面積增加了197%。
　?。?）采用吸附動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)和等溫吸附實(shí)驗(yàn)研究改性生

3、物質(zhì)半焦對(duì)鎘的吸附性能。結(jié)果表明：改性后生物質(zhì)半焦對(duì)鎘的吸附量增加且吸附量隨溫度升高而增加。三種生物質(zhì)半焦對(duì)鎘的吸附對(duì)準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程和Langmuir等溫吸附方程擬合較好。
　?。?）研究了土壤水分含量、pH值和培養(yǎng)時(shí)間三個(gè)因素對(duì)添加生物質(zhì)半焦的含鎘土壤中有效態(tài)鎘含量和鎘賦存形態(tài)的影響。結(jié)果表明：添加生物質(zhì)半焦的含鎘土壤中有效態(tài)鎘含量隨著水分含量、pH值和培養(yǎng)時(shí)間的增加而降低，水分含量最高時(shí)，添加高溫水蒸氣活化半焦、HNO3氧化

4、半焦和原料半焦的含鎘土壤中有效態(tài)鎘含量分別降低了69.2%、61.68%、56.57%；pH值最高時(shí)，分別降低了85.69%、82.91%、78.32%；培養(yǎng)時(shí)間最長(zhǎng)時(shí)，分別降低了69.23%、64.51%、57.69%。隨著土壤水分含量、pH值和培養(yǎng)時(shí)間的增加，土壤中不穩(wěn)定的溶解態(tài)、交換態(tài)鎘向穩(wěn)定的鐵錳結(jié)合態(tài)、有機(jī)結(jié)合態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)轉(zhuǎn)化，穩(wěn)定性增加，生物有效性降低。
　　（4）模擬酸雨淋溶實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：施用生物質(zhì)半焦后含鎘土壤中鎘的