基于污泥的生物炭对土壤中Cd稳定性的影响:实验和理论研究
Qian Li1, Zhaoping Zhong1, Yuxuan Yang1
1Key Laboratory of Energy Thermal Conversion and Control of Ministry of Education, Southeast University, Nanjing, China.
International journal of phytoremediation
|January 27, 2025
概括
来自污泥的共同 Pyrolyzed 生物炭通过提高土壤健康和固定重金属,有效地修复了被污染的土壤. 这种方法为污泥处理和土壤整治提供了可持续的解决方案.
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:
- 污泥处理和重金属土壤污染是全球重大环境问题.
- 来自污泥热解的生物炭为土壤整治提供了一个有前途的战略.
研究的目的:
- 研究来自市政污水和造纸污泥的联合热解生物炭在降低土壤中 (Cd) 毒性的有效性.
- 了解生物炭固定重金属的能力背后的机制.
主要方法:
- 城市污水污泥和造纸污泥的联合热解以生产生物炭.
- 在污染的土壤中应用生物炭.
- 分析土壤特性 (pH,阴离子交换能力 (CEC),酶活性) 和可用的Cd含量.
- 密度函数理论 (DFT) 计算以阐明吸附机制.
主要成果:
- 同火解生物炭的应用显著改善了土壤的pH,CEC和酶活性.
- 土壤中可用的Cd含量大幅下降,在3%的生物炭应用下,酸性可溶Cd降至46%以下.
- 生物炭促进了Cd从酸性溶解形式转化为更稳定的可氧化和残留分数.
- DFT证实,生物炭中的芳香结构和功能组 (碳基,基,基,胺基) 通过阴离子-π 相互作用和电子提供增强了Cd 离子吸附.
结论:
- 同火解生物炭是一种有效的土壤修补剂,用于修复污染的土壤.
- 这种方法为污泥利用和环境污染控制提供了一个富有资源的途径.
- 该研究表明,解决污泥废物管理和土壤重金属污染的可行解决方案.
