不同热解温度生物炭改良铅和镉污染土壤的研究

 为了探究热解温度对生物炭修复重金属污染土壤的影响,将300℃、500℃和700℃下制备的生物炭加入铅（Pb）和镉（Cd）污染土壤进行培养,检测重金属形态的变化。结果表明,加入生物炭培养60d后,Pb和Cd污染土壤pH值较对照上升0.35—0.86单位值,土壤中重金属的酸可提取态含量下降,残渣态含量上升,对目标重金属生物有效性降低的改良效果700℃>500℃>300℃;在生物炭添加量相同的情况下,复合污染土壤中Pb的残渣态含量比对应单一污染高50.60%—72.79%,而复合污染土壤中Cd的酸可提取态含量较对应单一污染高7.53%—12.99%;热解温度影响生物炭的表面特征和吸附重金属机制,进而影响生物炭改良土壤中目标重金属形态分布。     

植物修复收获物热解制备生物炭过程中重金属的稳定性研究

基于重金属污染土壤植物修复过程中产生大量含重金属的生物质收获物,以含重金属芦竹收获物为研究对象,通过在芦竹收获物中添加化学固定材料,研究其热解制备生物炭过程中As,Cd和Pb等重金属的稳定与富集特征。研究结果表明:热解过程中生物质中重金属主要富集在生物炭中,其质量分数及存在形态明显受热解温度、热解时间、固定材料种类及添加量等因素影响;在250℃下添加0.5%(质量分数,下同)的Na OH、热解0.50 h,生物炭产率达到86%;芦竹生物质热解制备生物炭过程中As的稳定适宜条件为在300℃添加2%Na OH,热解2.00 h;Cd的稳定适宜条件为在250℃添加5%Fe Cl3,热解0.50 h;Pb的稳定适宜条件为在400℃添加5%Ca CO3,热解1.00 h;添加Fe Cl3热解得到的生物炭比表面积达到0.31 m2/mg,重金属固定率提高;添加固定材料Na OH后热解制备的生物炭中As主要以残渣态存在,添加Ca CO3,Al2O3和Fe Cl3等固定材料后热解制备的生物炭中As主要以可氧化态存在;添加Na OH,Ca CO3,Al2O3和Fe Cl3等固定材料后热解制备的生物炭中Cd主要以残渣态存在,Pb主要以可氧化态存在。     

施加生物炭对三七连作土壤铅有效态含量的影响

以连作5 a三七种植土壤为对象,研究了施加生物炭对土壤重金属Pb有效态含量的影响.结果表明,施加生物炭后,土壤pH值显著提高,Pb有效态含量显著降低,全量含量无显著变化.土壤pH提高了1.23,有效Pb含量降低了0.62 mg/kg.土壤pH与有效态Pb含量呈显著负相关(r=0.626,P0.001),因此施加生物炭后土壤pH值升高可能是土壤Pb有效态含量降低的重要原因.     

不同热解温度下杨树各组分生物质炭的理化特性分析与评价

【目的】通过对不同热解温度下杨树树叶、树枝、树皮生物质炭和秸秆生物质炭的理化特性及结构进行分析,筛选出更适用于林地土壤改良的农林废弃物种类和热解温度。【方法】以杨树不同组分树叶、树枝、树皮和秸秆等4种农林废弃物为原料,分别在300、500和700 ℃温度下制备生物质炭,测定其产率、pH、全碳、全氮含量、阳离子交换量(CEC)、比表面积和表面官能团等指标。【结果】随着热解温度的升高,4种原料生物质炭的产率逐渐降低,灰分含量和pH升高。同一热解温度下,树枝和树皮生物质炭的全碳含量高于树叶和秸秆生物质炭的,而全氮(TN)、全磷(TP)和全钾(TK)含量均低于树叶和秸秆生物质炭的。4种生物质炭水溶性盐基离子含量和交换性盐基离子含量均随着热解温度的升高而增加,树叶生物质炭的阳离子交换量总体高于其他3种原料的生物炭。树叶和树皮生物质炭的比表面积和总孔容积总体大于树枝和秸秆生物质炭,树皮和树叶生物质炭在700 ℃时比表面积分别高达597.02和121.01 m²/g。4种原料生物质炭的表面官能团种类基本相同,以芳香骨架为主,表面官能团数量均随着热解温度的升高而减少,芳香化程度增强。【结论】在不同热解温度和原料制备的生物质炭中,树叶和秸秆生物质炭的灰分、pH、N、K和盐基离子含量较高,比较适用于改良酸性土壤,增加土壤养分;而杨树树枝和树皮生物质炭含碳量较高,则适用于土壤固碳,提高土壤有机质含量。其中,500 ℃热解的杨树树叶生物质炭综合性能最好,氮、磷、钾养分耗失最少,阳离子交换能力较强,比表面积大,更适用于土壤改良。     

生物炭对镉、铅、锌污染土壤上小白菜生长状况的影响

采用500℃限氧热解制备的玉米秸秆生物炭作为改良剂,通过盆栽实验,研究生物炭对Cd、Pb、Zn复合污染土壤上小白菜生长状况的影响。结果表明,不同质量比生物炭配施量对Cd、Pb、Zn污染土壤上小白菜生物量有明显影响,小白菜干重、鲜重均表现为生物炭配施5%(w/w)3%(w/w)0%(w/w)1%(w/w);在土壤重金属Cd、Pb、Zn污染程度较高时,少量生物炭配施并不能明显改善小白菜生长状况;重金属胁迫对小白菜吸收土壤水分可能有重要影响,同时,5%(w/w)相对于3%(w/w)生物炭配施虽然更有利于改善小白菜生长状况,但大量生物炭配施可能会导致土温升高,蒸发加强,对土壤持水能力产生不利影响。     

木质素基生物炭制备及对亚甲基蓝的吸附性能

研究温度对生物炭得率、吸附性能的影响.采用无氧慢速热解的方法,以酶解木质素为原料,制备不同温度下的生物质炭,测定热解得率、生物炭得率、挥发分、灰分及对亚甲基蓝的吸附值.热解试验结果表明:随着炭化温度从300℃逐渐升高到700℃,热解得率先降低后升高,挥发成分先升高后降低,生物炭得率先降低后升高.在500℃时,热解得率和生物炭得率分别为54.09%和50.77%,灰分含量为3.32%,挥发分含量为45.91%;热解温度为300℃时,木质素基生物炭对亚甲基蓝的吸附值最大,为37.31 mg/g;热解过程中,C—H、C=O键断裂.     

油菜秆热解过程中重金属形态研究

采用BCR连续提取法研究修复植物油菜秆和生物炭中重金属形态,并利用风险评估指数对重金属的环境污染风险进行评估。研究结果表明:随热解温度的升高,各重金属残渣态质量分数增大,Cd,Cu,Mn和Pb的稳定性增强,生物有效性降低,而Zn由于酸溶态质量分数增大,稳定性减弱;随热解时间的延长,Cd和Cu的可氧化态质量分数减小,残渣态质量分数增大,Zn的可还原态质量分数减小,可氧化态与残渣态总质量分数增大,Mn和Pb的各形态质量分数保持相对稳定;热解可有效降低重金属的污染风险。     

鸡粪生物炭对萘的吸附性能研究

以鸡粪为生物质原料,采用热分解法在管式炉中氮气氛围下分别于300、500、700℃温度下及在马弗炉中限氧500℃温度下制备生物炭,采用XRD、SEM和FTIR等对所制备的鸡粪生物炭进行表征,研究不同条件下所制备的鸡粪生物炭对萘吸附特性的影响,并探讨鸡粪生物炭对萘的吸附机理。结果表明,鸡粪生物炭具有凹凸不平、不规则表面的无定形炭结构,表面具有—COOH、—OH等多种含氧官能团;随着热解温度的升高,萘在鸡粪生物炭上的吸附量先减小后增加,其中,在700℃热解温度下制备的鸡粪生物炭对萘的吸附量最大;鸡粪生物炭对萘的吸附过程主要为化学吸附,而且是多层吸附,其中,700℃热解温度下制备的鸡粪生物炭对萘的吸附机制主要是疏水作用,而300℃热解温度下制备的鸡粪生物炭对萘的吸附机制主要为分配作用。     

生物炭施用对污染红壤中重金属化学形态的影响

采用BCR分级提取的方法研究了2种不同生物炭施用对污染红壤中重金属Cu、Zn、Cd和Pb化学提取形态的影响.结果表明,生物炭施用提高了土壤pH值和有机质含量.实验土壤中重金属Cu、Zn、Cd和Pb均主要以残渣态存在(分别为86.11%、63.30%、66.24%、50%),施用鸡粪生物炭(P)后Cu、Cd和Pb的可还原态比例降低,Zn可还原态与Cu、Zn、Cd、Pb的酸可提取态和可氧化态的比例都有所增加.施用木屑生物炭(W)后Zn、Cd和Pb的可还原态比例降低,Cu、Zn、Cd和Pb的酸可提取态,Cu可还原态及Cu、Zn可氧化态的比例增加.总体来看,施用木屑生物炭(W)和鸡粪生物炭(P)后,Cu和Zn的残渣态所占比例分别降低了9.3%、27%,3.7%和16%,而Cd和Pb的残渣态比例分别增加了3.6%、3.0%,4.5%和3.7%,表明施用2种生物炭可以增加Cu和Zn的生物有效性,且施用P生物炭后增加的比例大于施用W生物炭;降低Cd和Pb的生物有效性,但施用2种生物炭后降低的比例相差不大.     

苜蓿生物炭对磺胺甲恶唑的吸附机理研究

该文以紫花苜蓿为原料,分别在600℃、700℃和800℃下热解制备生物炭,研究其对水溶液中磺胺甲恶唑的吸附机理.通过元素分析、FTIR、BET、XRD等方法对制备的生物炭进行表征,探究了热解温度、环境温度、初始抗生素浓度、溶液pH值、离子强度以及离子类型等对磺胺甲恶唑吸附的的影响,应用吸附动力学和吸附等温线研究生物炭对...     

黄山、庐山、西天目山等地树木叶片中重金属污染与环境质量相关的研究

本文报导了1981～1983年在安徽省自然保护区黄山,江西省自然保护区庐山,浙江省自然保护区西天目山、乌岩岭,福建省长汀县的红山,以及在上海市郊徐家汇到远郊区闵行公路两旁,采集的乔木树种:青岗、甜槠、苦槠、短柄枹、石栗、木荷、樟、女贞等叶片对重金属污染物质吸收与富集的调查研究。     

谷物、蔬菜对铅、镉、锌、铜吸收与富集的研究

本文报导了1978～1983年上海市郊区梅龙、龙华、宝山吴淞、青浦淀山湖周围等地区的谷物、蔬菜受环境污染物质及其含量的影响,以及对铅、镉、锌、铜的吸收与富集。结果表明:不同谷物蔬菜对各种重金属元素的吸收和富集能力是有明显差别的。同一谷物蔬菜的不同部位,对各种重金属元素的吸收与富集能力也是各不相同的。谷物与蔬菜中重金属含量的高低与距离污染源的远近呈正相关。其锌/镉、锌/铜比值具有明显差异。文章最后讨论了谷物蔬菜的重金属污染对人体的影响,蔬菜重金属污染的评价标准,以及对谷物蔬菜食用部位监测农业生态环境的重要性等。     

黄山、庐山、西天目山等地树木叶片中重金属污染与环境质量相关的研究

本文报导了1981～1983年在安徽省自然保护区黄山,江西省自然保护区庐山,浙江省自然保护区西天目山、乌岩岭,福建省长汀县的红山,以及在上海市郊徐家汇到远郊区闵行公路两旁,采集的乔木树种:青岗、甜槠、苦槠、短柄枹、石栗、木荷、樟、女贞等叶片对重金属污染物质吸收与富集的调查研究。     

谷物、蔬菜对铅、镉、锌、铜吸收与富集的研究

本文报导了1978～1983年上海市郊区梅龙、龙华、宝山吴淞、青浦淀山湖周围等地区的谷物、蔬菜受环境污染物质及其含量的影响,以及对铅、镉、锌、铜的吸收与富集。结果表明:不同谷物蔬菜对各种重金属元素的吸收和富集能力是有明显差别的。同一谷物蔬菜的不同部位,对各种重金属元素的吸收与富集能力也是各不相同的。谷物与蔬菜中重金属含量的高低与距离污染源的远近里正相关。其锌/镉、锌/铜比值具有明显差异。文章最后讨论了谷物蔬菜的重金属污染对人体的影响,蔬菜重金属污染的评价标准,以及对谷物蔬菜食用部位监测农业生态环境的重要性等。     

河流重金属研究进展

河流与人类的生活息息相关,而河流污染,尤其是重金属污染与人类活动密切相关,并对人类的生存和发展产生了巨大的影响,因此河流环境中的重金属污染已成为多学科研究的一个十分关注的问题.本文综述了国内外专家学者对河流中重金属的含量变化、赋存介质、分布状态、迁移方式、影响因素等方面的研究进展,并就存在的问题进行了总结.     

贵阳市蔬菜基地蔬菜重金属含量研究

通过对贵阳市乌当区主要蔬菜基地的4种蔬菜100个样品的可食部分中重金属铅、铜、铬、镉、砷、汞含量测试分析与评价,结果表明,莴笋中重金属铅、镉、汞指标存在超标现象。其它蔬菜中重金属含量均未超标。不同蔬菜品种重金属间相关性差异较大。     

污染稻麦籽实中镉和铅的分布及其存在形态

组织化学及生物化学分析表明：污染稻麦籽实中Ｃｄ和Ｐｂ呈不均－分布,胚中质量量显著高于胚乳,且皮层和颖壳中量也较高,但胚乳中的蓄积总量最多;在籽实主要营养成分中Ｃｄ和Ｐｂ以与蛋白上结合的形态为主,其中与谷蛋白、球蛋白的结合量最多。     

典型地膜残留地区土壤重金属残留测定及其健康风险评价

以典型地膜残留区——河南省开封县郭庄西瓜种植区的土壤和农产品中重金属残留为研究对象,开展了重金属分布和污染状况分析,并对食用西瓜引起的健康风险进行了评价.结果表明：土壤中Cd的含量是国家标准值的3.25倍,处于中度污染级别,且还存在一定程度的Pb污染;由膳食途径所致的健康风险评价中,化学致癌物质Cr的年健康风险值较大,为4.39×10^-3a^-1,高于国际辐射防护委员会（ICRP）推荐的最大可接受风险水平（5.0×10^-5a^-1）.化学致癌重金属的个人年风险占总年风险的87.7%,且与非致癌重金属的个人年风险值相差4个数量级,这表明开封县西瓜中的重金属对人体存在一定的健康风险.     

重金属捕集剂处理废水的试验研究

对采用重金属捕集剂处理重金属废水进行了试验研究,讨论了pH值、捕集剂加入量、反应时间、絮凝剂种类及加入量、多种重金属离子共存对重金属废水处理效果的影响,并就捕集产物的稳定性与传统中和沉淀法进行了比较．试验结果表明：重金属捕集剂对Pb^2 ,Cd^2 ,Cu^2 ,Hg^2 的去除率均可达99％以上,处理后的废水达到国家排放标准,且处理效果不受pH值、共存金属离子的影响．捕集剂与Pb^2 ,Cd^2 ,Cu^2 ,H^2 生成螯合物的稳定性高于中和沉淀法所得产物的稳定性,因而减少了捕集产物再次污染环境的风险．     

基于重金属积累特征的城市绿化树种配置模式研究

用原子吸收法测定了芜湖市城区干道土壤与植物重金属(Cd、Pb、Zn、Cu)的平均含量,并分析了植物的重金属富集系数.结果表明:芜湖市城区已受到重金属的不同程度污染,土壤重金属元素的污染程度以Cd、Cu为最高,其次为Pb,污染程度最轻的为Zn.各绿化树种对重金属的积累特征表现为器官差异和金属差异性,即叶>茎及Cu>Zn>Pb>Cd.就所研究树种的综合富集系数而言,红枫是提取城市生态系统中重金属较为理想的树种之一.在重金属Cd污染较严重的区域宜栽种红枫、鸡爪槭、桂花等;Pb污染区可选择栽种红枫、鸡爪槭、银杏;Cu污染区可栽种红枫、女贞;Zn污染区可以选择龙柏和黄杨等.