鸡粪生物炭表征及其对水和土壤镉铅的修复效果

• 作者: 孙涛 孙约兵 罗文文 谢厦 贾宏涛 迪娜·吐尔生江 闫翠侠
• 来源期刊: 农业工程学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 生物质 重金属 吸附 鸡粪生物炭 Cd Pb 结构特性 形态分布
• 年，卷（期）: 2019,（13）
• 所属期刊栏目: 农业资源循环利用工程
• 页码范围: 225-233
• 页数: 9页
• 分类号: X53
• 字数: 7179字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2019.13.027

摘要

采用缺氧控温法,在200、400、600和800℃条件下制备鸡粪生物炭(BC200、BC400、BC600和BC800),利用比表面积及孔径分析仪(BET accelerated surface area and porosimetry system)、扫描电镜(scanning electron microscopy)、透射电镜(transmission electron microscope)、傅里叶红外光谱仪(Fourier transform infrared spectroscopy)等对其理化性质和结构特征进行表征,并研究了鸡粪不同温度处理下生物炭对水体和土壤中Cd、Pb污染修复效果.结果表明,鸡粪生物炭灰分含量、pH值、BET比表面积及孔径随热解温度的升高而增加,表面出现大量无规则的孔隙结构,且以介孔为主,而生物炭产率则随温度升高而显著降低(P<0.05).鸡粪生物炭对Cd2+、Pb2+的吸附分为快速吸附和慢吸附2个阶段,Elovich模型能更好地模拟Pb2+、Cd2+的动力学过程,平衡时最大吸附量分别达到52.02 mg/g(BC600)和242.59 mg/g(BC800).添加鸡粪生物炭显著提高了土壤pH值(P<0.05),而TCLP提取态Pb、Cd含量降低,最大较对照分别降低16.5％和14.5％.与对照相比,鸡粪生物炭不同程度上降低了Pb、Cd弱酸提取态、可还原态以及可氧化态比例,其残渣态比例则分别增加了5.49％～15.14％和2.51％～6.30％.综上所述,鸡粪生物炭对重金属Pb、Cd具有较强的钝化效果.