文献类型： 中文期刊

作者： 李一凡 ¹ ; 郭嘉朋 ¹ ; 黄洁 ¹ ; 汪翔宇 ¹ ; 赵会薇 ² ; 苏世鸣 ³ ; 谷佳林 ⁴ ; 刘微 ¹ ;

作者机构： 1.河北大学

2.河北省科技创新服务中心

3.中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所农业农村部农业环境重点实验室

4.北京市农林科学院植物营养与资源环境研究所

关键词： 生物炭;重金属;老化;表面特征;镉

期刊名称： 农业工程学报

ISSN： 1002-6819

年卷期： 2023 年 39 卷 011 期

页码： 238-244

收录情况： EI ; 北大核心 ; CSCD

摘要： 为明确不同自然环境过程(氧化还原、降雨、光照)对生物炭的老化作用及其对重金属吸附能力的影响,该研究以不同温度(200、500℃)和气氛(O2、N2)下热解的小麦秸秆生物炭为研究对象,采用化学氧化、干湿交替、紫外光照氧化 3种人工老化方法模拟生物炭在自然环境中的老化过程,并分析老化作用对生物炭理化性质及镉(Cd)吸附能力的影响.结果表明:与初始生物炭相比,老化作用使生物炭表面破碎,孔隙结构增多,提高了生物炭比表面积.干湿交替老化使低温生物炭的比表面积增大0.85倍,而经过化学氧化后的低温生物炭、高温生物炭比表面积分别增大8.81、0.37倍.老化过程使生物炭的官能团种类减少,且含氧官能团数量发生不同程度的变化,其中化学氧化使羧基、内酯基等含氧官能团增多,而干湿交替及紫外光照老化主要引起含氧官能团数量的减少.此外,热重分析结果表明化学氧化使低温生物炭热稳定性降低,经过不同方式老化后的高温生物炭热稳定性均增强.化学氧化、紫外光照、干湿交替 3种老化处理均可提高低温类和高温类生物炭的吸附能力,Cd2+吸附量分别提高 498.95%~799.36%、436.10%~768.43%、35.53%~128.10%.因此,生物炭实际应用时需综合考虑其环境过程、特性变化以及目标污染物种类,以促进生物炭环境应用的长远发展.