曹永强:空心苋生物炭、膨润土及其复合吸附剂对茶园土壤Cd的固持作用研究论文

曹永强:空心苋生物炭、膨润土及其复合吸附剂对茶园土壤Cd的固持作用研究论文

本文主要研究内容

作者曹永强(2019)在《空心苋生物炭、膨润土及其复合吸附剂对茶园土壤Cd的固持作用研究》一文中研究指出:伴随着工业、农业、旅游业以及交通业等多行业的迅速发展,土壤重金属污染问题日益严重,治理土壤中的重金属污染已成为当前研究的热点。镉是存在于土壤中的典型重金属污染物,在环境中具有作用周期长、移动性大、生物毒性高以及难降解等特点,较易被植物吸收并残留于体内,且通过食物链富集作用危害动物和人类的健康。固化/稳定技术因操作简便、效果良好,已成为比较成熟的重金属污染土壤治理方法。目前,单一的固化修复材料运用于重金属污染修复的研究已较多,而将两种或多种材料复合以期得到重金属污染修复效果更为优越的材料的研究还很少。因此,对于固化修复材料的深入研究具有重要理论意义。本研究以无机材料—钙基膨润土和有机材料—恶性水生杂草空心苋为原料,对钙基膨润土进行简单物理提纯得到纯度较高的膨润土吸附材料(BE),分别在300℃、500℃、700℃限氧环境下制备出空心苋生物炭(PB)和膨润土—空心苋生物炭复合吸附剂(APB)。通过元素分析、扫描电镜、傅里叶变换红外光谱等手段探讨了热解温度、材料类型对吸附剂理化特性的影响。通过批量吸附实验研究了有机、无机单一吸附剂及其复合吸附剂对水相中Cd2+的吸附特性及吸附机制。开展了有机、无机单一吸附剂及其复合吸附剂对茶园土壤中Cd2+的固持作用研究和效果评估,探讨了单一及复合材料对Cd2+污染茶园土壤修复的可行性。得到如下结论:(1)三种吸附材料均呈碱性。随着热解温度升高,空心苋生物炭和复合吸附剂的pH值增大,产率降低,灰分含量升高,C、H、N、O元素含量及原子比值随之降低;而其表面酸性官能团减少,芳香性增加。空心苋生物炭表面孔隙结构随热解温度升高而更加丰富,但不利于复合吸附剂表面孔隙结构的发育。复合吸附剂表面出现Si、Ca、Mg、Al等元素的峰值和Si-O-Si、Si-O伸缩振动吸收峰特征的官能团表明膨润土成功地负载到了空心苋生物炭上。(2)700℃生物炭和300℃复合吸附剂表现出了良好的吸附能力。准二级吸附动力学模型能更准确地描述吸附剂对Cd2+的吸附动力学过程。吸附剂对Cd2+的吸附过程分为表面吸附和平缓吸附两个阶段,表明在吸附过程中颗粒内扩散是主要控速步骤,但不是唯一的控速步骤。吸附剂对Cd2+的吸附行为更符合Freundlich模型描述的不均匀的多层吸附,且吸附剂对Cd2+的吸附为自发完成的吸热过程。溶液pH值会显著影响吸附剂对Cd2+的吸附,在pH值达到6.0时,吸附量基本达到平衡。吸附材料形态结构、络合作用、阳离子-π作用、共沉淀作用、离子交换作用等是其主要吸附机制。(3)吸附剂施入后能有效提高土壤pH值,并随施加量增加而升高。施入吸附剂后,均能显著降低土壤中Cd有效态含量,有效固定土壤中的Cd,减少其迁移性,且与吸附剂施入量、热解温度均成正比。土壤中可交换态Cd的含量也能有效降低,且随施入量增加而呈持续降低趋势;碳酸盐结合态、残渣态、铁锰氧化物结合态、有机化合态形态中的一种或几种形态的含量出现增加变化。在3%施加量下,700℃生物炭对降低土壤中可交换态Cd2+含量的效果最为显著,复合吸附剂修复效果略低于700℃生物炭,也取得了良好的效果。

Abstract

ban sui zhao gong ye 、nong ye 、lv you ye yi ji jiao tong ye deng duo hang ye de xun su fa zhan ,tu rang chong jin shu wu ran wen ti ri yi yan chong ,zhi li tu rang zhong de chong jin shu wu ran yi cheng wei dang qian yan jiu de re dian 。ge shi cun zai yu tu rang zhong de dian xing chong jin shu wu ran wu ,zai huan jing zhong ju you zuo yong zhou ji chang 、yi dong xing da 、sheng wu du xing gao yi ji nan jiang jie deng te dian ,jiao yi bei zhi wu xi shou bing can liu yu ti nei ,ju tong guo shi wu lian fu ji zuo yong wei hai dong wu he ren lei de jian kang 。gu hua /wen ding ji shu yin cao zuo jian bian 、xiao guo liang hao ,yi cheng wei bi jiao cheng shou de chong jin shu wu ran tu rang zhi li fang fa 。mu qian ,chan yi de gu hua xiu fu cai liao yun yong yu chong jin shu wu ran xiu fu de yan jiu yi jiao duo ,er jiang liang chong huo duo chong cai liao fu ge yi ji de dao chong jin shu wu ran xiu fu xiao guo geng wei you yue de cai liao de yan jiu hai hen shao 。yin ci ,dui yu gu hua xiu fu cai liao de shen ru yan jiu ju you chong yao li lun yi yi 。ben yan jiu yi mo ji cai liao —gai ji peng run tu he you ji cai liao —e xing shui sheng za cao kong xin xian wei yuan liao ,dui gai ji peng run tu jin hang jian chan wu li di chun de dao chun du jiao gao de peng run tu xi fu cai liao (BE),fen bie zai 300℃、500℃、700℃xian yang huan jing xia zhi bei chu kong xin xian sheng wu tan (PB)he peng run tu —kong xin xian sheng wu tan fu ge xi fu ji (APB)。tong guo yuan su fen xi 、sao miao dian jing 、fu li xie bian huan gong wai guang pu deng shou duan tan tao le re jie wen du 、cai liao lei xing dui xi fu ji li hua te xing de ying xiang 。tong guo pi liang xi fu shi yan yan jiu le you ji 、mo ji chan yi xi fu ji ji ji fu ge xi fu ji dui shui xiang zhong Cd2+de xi fu te xing ji xi fu ji zhi 。kai zhan le you ji 、mo ji chan yi xi fu ji ji ji fu ge xi fu ji dui cha yuan tu rang zhong Cd2+de gu chi zuo yong yan jiu he xiao guo ping gu ,tan tao le chan yi ji fu ge cai liao dui Cd2+wu ran cha yuan tu rang xiu fu de ke hang xing 。de dao ru xia jie lun :(1)san chong xi fu cai liao jun cheng jian xing 。sui zhao re jie wen du sheng gao ,kong xin xian sheng wu tan he fu ge xi fu ji de pHzhi zeng da ,chan lv jiang di ,hui fen han liang sheng gao ,C、H、N、Oyuan su han liang ji yuan zi bi zhi sui zhi jiang di ;er ji biao mian suan xing guan neng tuan jian shao ,fang xiang xing zeng jia 。kong xin xian sheng wu tan biao mian kong xi jie gou sui re jie wen du sheng gao er geng jia feng fu ,dan bu li yu fu ge xi fu ji biao mian kong xi jie gou de fa yo 。fu ge xi fu ji biao mian chu xian Si、Ca、Mg、Aldeng yuan su de feng zhi he Si-O-Si、Si-Oshen su zhen dong xi shou feng te zheng de guan neng tuan biao ming peng run tu cheng gong de fu zai dao le kong xin xian sheng wu tan shang 。(2)700℃sheng wu tan he 300℃fu ge xi fu ji biao xian chu le liang hao de xi fu neng li 。zhun er ji xi fu dong li xue mo xing neng geng zhun que de miao shu xi fu ji dui Cd2+de xi fu dong li xue guo cheng 。xi fu ji dui Cd2+de xi fu guo cheng fen wei biao mian xi fu he ping huan xi fu liang ge jie duan ,biao ming zai xi fu guo cheng zhong ke li nei kuo san shi zhu yao kong su bu zhou ,dan bu shi wei yi de kong su bu zhou 。xi fu ji dui Cd2+de xi fu hang wei geng fu ge Freundlichmo xing miao shu de bu jun yun de duo ceng xi fu ,ju xi fu ji dui Cd2+de xi fu wei zi fa wan cheng de xi re guo cheng 。rong ye pHzhi hui xian zhe ying xiang xi fu ji dui Cd2+de xi fu ,zai pHzhi da dao 6.0shi ,xi fu liang ji ben da dao ping heng 。xi fu cai liao xing tai jie gou 、lao ge zuo yong 、yang li zi -πzuo yong 、gong chen dian zuo yong 、li zi jiao huan zuo yong deng shi ji zhu yao xi fu ji zhi 。(3)xi fu ji shi ru hou neng you xiao di gao tu rang pHzhi ,bing sui shi jia liang zeng jia er sheng gao 。shi ru xi fu ji hou ,jun neng xian zhe jiang di tu rang zhong Cdyou xiao tai han liang ,you xiao gu ding tu rang zhong de Cd,jian shao ji qian yi xing ,ju yu xi fu ji shi ru liang 、re jie wen du jun cheng zheng bi 。tu rang zhong ke jiao huan tai Cdde han liang ye neng you xiao jiang di ,ju sui shi ru liang zeng jia er cheng chi xu jiang di qu shi ;tan suan yan jie ge tai 、can zha tai 、tie meng yang hua wu jie ge tai 、you ji hua ge tai xing tai zhong de yi chong huo ji chong xing tai de han liang chu xian zeng jia bian hua 。zai 3%shi jia liang xia ,700℃sheng wu tan dui jiang di tu rang zhong ke jiao huan tai Cd2+han liang de xiao guo zui wei xian zhe ,fu ge xi fu ji xiu fu xiao guo lve di yu 700℃sheng wu tan ,ye qu de le liang hao de xiao guo 。

论文参考文献

论文详细介绍

论文作者分别是来自曲阜师范大学的曹永强,发表于刊物曲阜师范大学2019-07-17论文,是一篇关于空心苋论文,膨润土论文,生物炭论文,复合吸附剂论文,茶园土壤论文,固持论文,曲阜师范大学2019-07-17论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自曲阜师范大学2019-07-17论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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