在土壤中固定,使用来自小麦草的酸盐改性生物炭

科学领域:

• 环境科学 环境科学
• 土壤科学 土壤科学
• 材料科学 材料科学 材料科学

背景情况:

• 土壤中的 (Cd) 污染对环境和健康构成重大风险.
• 酸盐改性生物炭是一种潜在的材料,可以固定重金属.
• 了解不同酸盐物种在生物炭修饰中对Cd排毒的作用至关重要.

研究的目的:

• 研究不同酸盐物种 (单酸盐,二酸,三酸) 对生物炭性质和Cd固定化的影响.
• 为了阐明酸盐修饰生物炭上的Cd吸附机制.
• 评估改性生物炭在污染土壤中降低生物可用Cd的效率.

主要方法:

• 用MKP,DKP和TKP浸的小麦的热解,以制造改性生物炭.
• 生物炭的表征 (例如,酸盐和酸盐含量).
• 批量吸附实验以确定Cd吸附能力和动力学.
• 使用DTPA提取的土壤化试验来评估Cd的生物可用性.
• 平面 optodes 技术用于测量 in situ 土壤pH值变化.

主要成果:

• Cd 固定效率按照以下顺序进行:TKP-BC > DKP-BC > MKP-BC.
• TKP-BC表现出最高的正形酸盐含量,最快的吸附率和最大的兰慕尔吸附能力 (257.28 mg/g),比未经修改的生物炭高6.31倍.
• CdP矿物质的沉和阴离子交换是主要的吸附机制.
• TKP-BC降低了67.93%的土壤Cd,明显高于MKP-BC (18.41%) 和DKP-BC (31.30%).
• TKP-BC 证明了在改善 in situ 土壤 pH 方面持续时间最长的效果.

结论:

• 酸的修饰显著提高了生物炭在土壤中固定的能力.
• 酸盐物种组成极大地影响了生物炭在重金属修复中的性能.
• 用酸盐修饰的生物炭,特别是TKP-BC,为污染的土壤提供了一个有希望的绿色整治策略.