农业环境科学学报

作者：陶玲,肖易燃,任汉儒,李云梦,母旭日,朱睿,童彩丽,高敏,任珺

单位：兰州交通大学环境与市政工程学院, 兰州 730070,寒旱地区水资源综合利用教育部工程研究中心, 兰州 730070,甘肃省黄河水环境重点实验室, 兰州交通大学, 兰州 730070,甘肃瀚兴环保科技有限公司, 兰州 730070,兰州交通大学环境与市政工程学院, 兰州 730070,兰州交通大学环境与市政工程学院, 兰州 730070,甘肃瀚兴环保科技有限公司, 兰州 730070,兰州交通大学环境与市政工程学院, 兰州 730070,兰州交通大学环境与市政工程学院, 兰州 730070,兰州交通大学环境与市政工程学院, 兰州 730070,兰州交通大学环境与市政工程学院, 兰州 730070,宁夏师范大学, 宁夏固原 756099,兰州交通大学环境与市政工程学院, 兰州 730070,寒旱地区水资源综合利用教育部工程研究中心, 兰州 730070,甘肃省黄河水环境重点实验室, 兰州交通大学, 兰州 730070,甘肃瀚兴环保科技有限公司, 兰州 730070

关键词：污泥,生物炭,凹凸棒石,碱改性,重金属,

基金：甘肃省教育厅：高校科研创新平台重大培育项目（2024CXPT-14）；甘肃省教育厅产业支撑计划项目（2021CYZC-31）；甘肃省科技厅科技计划项目（22CX3GA076）；甘肃省科技专员专项（23CXGA0082）；宁夏自然科学基金项目（2024AAC03319）

为了正确处理城市污泥并提高生物炭吸附剂对多种重金属吸附的性能，利用污泥与凹凸棒石黏土为原料热解制备凹凸棒石黏土改性污泥生物炭材料，并研究了改性材料对模拟水体中Cd2+、Cr3+、Zn2+和Ni2+的吸附性能。结果表明：在pH=5、添加量为1 g·L-1、重金属浓度均为10.0 mg·L-1条件下，污泥/凹凸棒石黏土质量比为2∶1的改性材料对Cd2+、Cr3+、Zn2+和Ni2+的去除率分别为83%、87%、89%和88%。改性材料对Cd2+、Cr3+、Zn2+和Ni2+吸附过程均遵循准一级动力学模型和Langmuir模型。通过扫描电镜、X射线衍射分析及红外光谱等表征手段确定了改性材料对重金属的吸附机理。其主要包括孔隙填充、含氧官能团的络合、重金属-π电子作用、Na+的离子交换作用、硅酸盐和CO32-的共沉淀作用。本研究制备的凹凸棒石黏土改性污泥生物炭对多种重金属的去除展现出优异吸附性，为水体中多种重金属同步去除的研究和污泥利用提供了新思路。

来源：2026年第1期

《农业环境科学学报》期刊编辑部

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