生物炭增强土壤吸附阿特拉津的作用及机理

发布时间：2017-04-06 09:06

  本文关键词：生物炭增强土壤吸附阿特拉津的作用及机理，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：阿特拉津除草剂在全球范围内的广泛使用导致农田土壤中阿特拉津污染及其危害日益突出,控制和消除土壤阿特拉津污染已成为相关领域关注和研究的热点问题之一。生物炭做为新型环境功能材料,由于其对污染物良好的吸附性能而被广泛用于控制和消除环境中的污染物。本文在评述土壤及生物炭吸附有机污染物研究进展的基础上,针对土壤阿特拉津污染的缓解与修复,研究了生物炭增强土壤吸附阿特拉津的作用及机理。论文定量评价了土壤有机质组分对阿特拉津的吸附特性及贡献,研究了不同生物炭对阿特拉津的吸附性能、作用机制及影响因素,探讨了生物炭对土壤吸附阿特拉津的影响及作用机制,试图为评价阿特拉津的环境风险以及生物炭缓解和修复土壤阿特拉津污染的应用提供理论基础。论文取得了一些有价值的创新性研究结果：(1)土壤有机质组分对阿特拉津的等温吸附曲线均符合Freundlich模型,吸附性能大小顺序为HA1HA2DMHM;阿特拉津的吸附常数(LogKOC)与有机质组分的H/C比及(N+O)/C比呈线性正相关,并且有机质组分的极性对阿特拉津吸附的影响更显著；土壤有机质中的HAs组分对阿特拉津吸附的贡献明显高于HM组分。(2)生物炭对阿特拉津的等温吸附曲线均符合Freundlich模型,吸附能力及非线性指数均随着生物炭制备温度的升高(300-700℃)而逐渐增.强,并且吸附常数KF与生物炭的H/C比、(N+O)/C比以及比表面积呈正相关；随溶液pH值的增大,低温生物炭对阿特拉津的吸附先降低再上升,而高温生物炭的吸附能力逐渐减小最后达到相对稳定；溶液盐度和温度的增加促进了阿特拉津在生物炭上的吸附,而二价重金属离子则抑制了阿特拉津的吸附。(3)生物炭可显著增强土壤吸附阿特拉津,加入2%RC700的PS和BS对阿特拉津的吸附常数(KF)提高了79倍和34倍,生物炭对土壤吸附阿特拉津的增强程度随生物炭吸附能力及添加量的增大而增大；溶解性有机质(DOM)会显著抑制阿特拉津在生物炭上的吸附,当DOM的浓度为100 mg/L时,阿特拉津的吸附常数KF值降低约2/3；生物炭和土壤共同吸附阿特拉津时,阿特拉津会优先吸附到吸附能力更强的生物炭上,且生物炭对阿特拉津总吸附量的贡献大于土壤。
【关键词】：生物炭 阿特拉津 土壤有机质 吸附 作用机制
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X592;X53
【目录】：

• 致谢7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-14
• 第一章 土壤及生物炭吸附有机污染物的研进展14-28
• 1 土壤污染现状及修复技术14-16
• 2 土壤对有机污染物的吸附作用16-17
• 3 生物炭的特性及环境应用17-20
• 3.1 生物炭的定义17
• 3.2 生物炭的制备和结构特性17-19
• 3.3 生物炭的环境应用19-20
• 4 生物炭对有机污染物的吸附作用20-25
• 4.1 生物炭吸附有机污染的作用机制20-23
• 4.2 生物炭吸附有机污染物的影响因素23-25
• 5 论文研究思路25-28
• 第二章 土壤有机质组分对阿特拉津的吸附特性及定量贡献28-40
• 1 实验部分28-30
• 1.1 实验材料和仪器28-29
• 1.2 土壤有机质组分的提取29
• 1.3 有机质组分结构和性质的表征29
• 1.4 吸附实验29-30
• 2 结果与讨论30-39
• 2.1 有机质组分的含量及性质30-32
• 2.2 阿特拉津在有机质组分上的吸附动力学32-33
• 2.3 阿特拉津在有机质组分上的等温吸附曲线33-34
• 2.4 有机质组分对阿特拉津的吸附性能34-35
• 2.5 阿特拉津的吸附与有机质组分性质的关系35-37
• 2.6 有机质组分对阿特拉津吸附的贡献率37-39
• 3 小结39-40
• 第三章 生物炭对阿特拉津的吸附特性及机理40-58
• 1 实验部分40-42
• 1.1 实验材料和仪器40-41
• 1.2 生物炭的制备41
• 1.3 生物炭结构和性质的表征41
• 1.4 吸附实验41-42
• 2 结果与讨论42-57
• 2.1 生物炭的结构性质42-45
• 2.2 阿特拉津在生物炭上的吸附动力学45-47
• 2.3 阿特拉津在生物炭上的等温吸附曲线47-50
• 2.4 生物炭的性质对吸附阿特拉津的影响50-51
• 2.5 环境条件对生物炭吸附阿特拉津的影响51-57
• 3 小结57-58
• 第四章 生物炭对土壤吸附阿特拉津的影响及作用机理58-72
• 1 实验部分58-60
• 1.1 实验材料和仪器58
• 1.2 生物炭的制备58-59
• 1.3 吸附实验59-60
• 2 结果与讨论60-71
• 2.1 生物炭对土壤吸附阿特拉津的影响60-63
• 2.2 生物炭的添加量对吸附效果的影响63-64
• 2.3 DOM溶液对生物炭吸附阿特拉津的影响64-66
• 2.4 生物炭及土壤对阿特拉津吸附的贡献66-71
• 3 小结71-72
• 第五章 研究结论、创新点及展望72-75
• 1 研究结论72-74
• 1.1 土壤有机质组分对阿特拉津的吸附特性及定量贡献72-73
• 1.2 生物炭对阿特拉津的吸附特性及机理73
• 1.3 生物炭对土壤吸附阿特拉津的影响及作用机理73-74
• 2 主要创新点74
• 3 展望74-75
• 参考文献75-85
• 个人简历及攻读硕士学位期间成的论文85

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