菌糠生物炭对水中铜镉的吸附及污染土壤的修复效应研究

发布时间：2024-05-18 01:13

　　试验选用香菇、猴头菇和平菇菌糠三种原料在500℃下高温裂解制成生物炭(LEBC、HEBC、POBC),通过水体吸附试验分析了三种菌糠生物炭对溶液中铜镉的吸附效果和吸附机理。两种供试土壤均为铜镉复合污染土壤,分别采自山西省晋中市某污灌区褐土和湖南省岳阳市湘阴县污灌区水稻土,通过盆栽试验研究了施入三种菌糠生物炭对污灌区重金属污染土壤的基础理化性质、酶活性、铜镉形态及种植油菜的生长生理特性、抗逆性指标、铜镉含量的影响。试验结果表明:(1)三种菌糠生物炭因原料不同在化学性质方面存在一定差异。在溶液初始p H 2～3时,三种菌糠生物炭对溶液中Cu²⁺、Cd²⁺的吸附量急剧增加。模型拟合结果表明,LEBC、HEBC、POBC吸附溶液中Cu²⁺、Cd²⁺的吸附过程更符合准二级动力学模型,对Cu²⁺、Cd²⁺吸附速率的大小顺序均为LEBC>HEBC>POBC。不同浓度下LEBC、HEBC、POBC吸附Cu²⁺的过程的符合Langmuir模...

【文章页数】：53 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1不同初始pH条件下三种菌糠生物炭对溶液中Cu2+、Cd2+的吸附量Fig.1EffectofdifferentinitialpHonCu2+andCd2+adsorptionbythreekindsofbiochars

龃罅縆+、Ca2+、Mg2+等阳离子，这些离子会与溶液中的Cu2+、Cd2+竞争生物炭表面的吸附点位，使得溶液中较多的Cu2+、Cd2+难以被生物炭吸附。随着溶液的pH值的升高，溶液中H+含量逐渐减少，较难溶的晶体矿物释放出的阳离子大量减少使生物炭表面的吸附点位大多被Cu2+、C....

图2三种菌糠生物炭对Cu2+、Cd2+的吸附动力学曲线

16质的吸附速率很大程度上受溶质在孔隙中的扩散率而不是基体扩散的控制[42]，推测HEBC较小的孔径可能是导致孔扩散成为其吸附速率较慢的主要原因，而POBC可能除孔扩散较慢外还存在其他因素导致其吸附速率较慢。图2三种菌糠生物炭对Cu2+、Cd2+的吸附动力学曲线Fig.2Adso....

图3三种菌糠生物炭对Cu2+、Cd2+的等温吸附曲线

172.3.3不同菌糠生物炭对Cu2+、Cd2+的等温吸附如图3所示，当Cu2+、Cd2+的平衡浓度Ce小于20mg·L-1时，随着溶液平衡浓度的增加，三种菌糠生物炭对Cu2+、Cd2+的吸附量的也快速增加，此阶段生物炭有足够的吸附点位使活性基团与Cu2+、Cd2+结合是吸附量快....

图4三种菌糠生物炭的扫描电镜图(×2000倍)

20结构，表面有大量细小的颗粒物和棒状物，未观察到明显、规则的孔隙结构。POBC特殊的表面特征可能是造成其吸附速率较慢，较长时间未达到吸附平衡的一个原因。图4三种菌糠生物炭的扫描电镜图(×2000倍)Fig.4SEMimagesofthreekindsofbiochars(Mag....

本文编号：3976234