不同生物炭對(duì)鉛鋅礦尾礦重金屬污染土壤修復(fù)效果的研究.pdf

1、隨著城市化、工業(yè)化的不斷發(fā)展，土壤重金屬污染不斷加劇。作為新型環(huán)境功能材料，生物炭具有獨(dú)特的性質(zhì)，可以通過(guò)靜電吸附、離子交換、表面絡(luò)合和共沉淀等方式有效降低土壤重金屬的活性和毒性，起到修復(fù)土壤的作用。然而，目前關(guān)于生物炭的研究多數(shù)集中于選取單一原料在不同溫度下制備而成的生物炭對(duì)重金屬的鈍化效果和可能作用機(jī)制方面，而將不同原料比例混合制備生物炭的研究鮮有報(bào)道?，F(xiàn)有研究表明，水稻秸稈制備的生物炭比表面積較大;豬糞制備的生物炭灰分含量高，pH

2、也較高，但其本身含有的重金屬使其存在一定的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。
　　本研究以水稻秸稈和豬糞兩種生物質(zhì)材料為對(duì)象，設(shè)置水稻秸稈和豬糞質(zhì)量比為1∶0、3∶1、1∶1、1∶3和0∶1，在400℃下制備生物炭，探討不同生物炭的基本理化性質(zhì)和其對(duì)鉛鋅礦尾礦土壤pH、電導(dǎo)率、可溶性有機(jī)碳等的影響以及對(duì)土壤重金屬鉛、鋅、銅、鎘有效性和不同形態(tài)的變化趨勢(shì)以及對(duì)植物生長(zhǎng)和吸收土壤重金屬的影響，探討生物炭在鉛鋅礦尾礦重金屬超標(biāo)土壤修復(fù)方面的作用潛力。主要結(jié)論如

3、下:
　　(1)生物炭基本元素組成、理化性質(zhì)和表面特性與原材料性質(zhì)密切相關(guān)。生物炭產(chǎn)率、灰分、重金屬Zn、Pb、Cu總量均隨豬糞添加比例的增加而增加，生物炭含水率、pH值、EC值、含碳和總K含量則隨水稻秸稈添加比例的增加而增加。水稻秸稈生物炭(R)和豬糞生物炭(M)比表面積和總孔容由小到大依次為R＜R3M1＜R1M3＜R1M1＜M，豬糞生物炭比表面積為3.462 m2/g。
　　(2)通過(guò)培養(yǎng)試驗(yàn)研究不同生物炭對(duì)土壤pH、E

4、C和對(duì)重金屬有效態(tài)的影響。結(jié)果表明，五種生物炭均能夠提高土壤pH值和EC，且都隨添加量的增加而增加。在同一添加水平下，生物炭提高土壤pH的能力隨豬糞比例的增加而增加;生物炭對(duì)EC值提高作用的強(qiáng)度隨水稻秸稈比例的增加而增加。相關(guān)分析表明，重金屬Zn、Pb、Cd、Cu有效態(tài)含量與土壤pH值、EC值、DOC含量呈顯性負(fù)相關(guān)。生物炭對(duì)不同重金屬的鈍化效果與生物炭類(lèi)型和土壤理化性質(zhì)相關(guān)。
　　(3)通過(guò)盆栽試驗(yàn)研究不同生物炭對(duì)青菜生長(zhǎng)及對(duì)重

5、金屬吸收的影響。結(jié)果表明，生物炭能增加土壤DOC含量，不同類(lèi)型生物炭之間存在明顯差異。施用生物炭顯著提高青菜生物量，豬糞生物炭對(duì)青菜地上部增產(chǎn)效果最顯著;生物炭顯著減少青菜對(duì)土壤中重金屬的吸收，其中秸稈生物炭在減少青菜根系吸收重金屬上效果最為顯著。相關(guān)分析表明，青菜地上部Zn、Pb、Cd、Cu含量均與土壤pH呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，Zn、Pb、Cu含量與土壤EC呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，而青菜地下部Zn、Pb、Cd、Cu含量則與土壤pH值、EC值、D