水稻秸秆生物碳对重金属Pb~(2+)的吸附作用及影响因素

【摘要】：以农业废弃物水稻秸秆为原料,采用限氧裂解法制备了不同温度(350、500和700℃)下的秸秆生物碳(RC350、RC500和RC700),研究了生物碳对Pb2+的吸附性能、作用机制及影响因素,为准确预测生物碳还田固碳对土壤中重金属迁移行为的影响提供理论参考.结果表明,生物碳对Pb2+的吸附行为符合准一级动力学方程,Pb2+在RC350、RC500、RC700上的吸附速率分别为0.167h-1、0.154h-1、0.388h-1;其等温吸附曲线符合Langmuir方程,最大吸附量分别为65.3、85.7和76.3mg·g-1,是原秸秆生物质RC100的5～6倍、活性炭AC的2～3倍.生物碳单位面积上的有效吸附点位比AC高约10倍.经酸化去除表面矿物成分后,RC350和RC700对Pb2+的吸附能力急剧下降,其最大吸附量、吸附亲和力与AC相近;红外光谱分析表明,去灰分后生物碳上有机碳官能团并无明显减少,而无机矿物(如SiO2)含量显著降低.生物碳中的有机碳组分和无机矿物组分对其吸附Pb2+均有重要贡献,其中无机矿物组分的吸附量及亲和力均大于有机碳组分. 【作者单位】： 浙江大学环境科学系;浙江省有机污染过程与控制重点实验室;
【关键词】： 生物碳 秸秆 铅 吸附 作用机理
【基金】：国家自然科学基金项目(No.41071210) 浙江省杰出青年基金项目(No.R5100105) 国家重点基础研究发展计划项目(No.2012AA06A203)~~
【分类号】：X703.1
【正文快照】： 1引言(Introduction)生物碳是生物质在限氧条件下低温裂解产生的富碳固体(Chen et al.,2008;Lehmann et al.,2009).其原料来源广泛,秸秆、杂草、木屑、畜禽粪质等许多农林废物都可以用于生产制备生物碳(Chen et al.,2008;Cao et al.,2009;Lehmannet al.,2009;Woolf et al.,201

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