农业环境科学学报

作者：陈天涯,袁木子,张舒羽,马秀兰,韩兴,王玉军,王波

单位：吉林农业大学资源与环境学院, 长春 130118,吉林省商品粮基地土壤资源可持续利用重点实验室, 长春 130118,吉林农业大学资源与环境学院, 长春 130118,吉林省商品粮基地土壤资源可持续利用重点实验室, 长春 130118,吉林农业大学资源与环境学院, 长春 130118,吉林省商品粮基地土壤资源可持续利用重点实验室, 长春 130118,吉林农业大学资源与环境学院, 长春 130118,吉林省商品粮基地土壤资源可持续利用重点实验室, 长春 130118,吉林农业大学资源与环境学院, 长春 130118,吉林省商品粮基地土壤资源可持续利用重点实验室, 长春 130118,吉林农业大学资源与环境学院, 长春 130118,吉林省商品粮基地土壤资源可持续利用重点实验室, 长春 130118,吉林农业大学信息技术学院, 长春 130118

关键词：玉米秸秆,生物炭,老化,表征,吸附,诺氟沙星,

基金：吉林省科技发展项目（20200402013NC）

为研究老化秸秆生物炭的性质及对水中诺氟沙星的吸附特性，本研究将新鲜生物炭进行自然老化、冻融循环老化和高温老化，通过元素分析、扫描电镜和红外光谱分析老化前后生物炭的组成和结构特性变化，研究老化生物炭对诺氟沙星的吸附机理以及pH、离子类型和离子浓度对吸附效果的影响。结果表明：不同老化方式均使生物炭的C元素含量降低，O元素含量显著增加，极性增加，芳香性降低，其中高温老化影响最大。高温老化使生物炭表面的—OH和C=C明显减少，冻融循环老化使—OH数量增加，自然老化对生物炭表面官能团影响较小。老化使生物炭表面破损、孔道塌陷，生物炭上的吸附点位被阻塞，不利于对诺氟沙星的吸附。老化前后生物炭对诺氟沙星的吸附更符合准二级动力学模型，等温吸附拟合发现，Langmuir模型能更好地拟合诺氟沙星在生物炭上的吸附过程。自然老化、冻融循环老化和高温老化分别使生物炭的吸附量降低了5.50%、7.70%、14.80%；在背景液pH 3.0~11.0范围内，老化前后生物炭对诺氟沙星的吸附量随pH增大先升高再降低，当pH为7.0时，吸附量达到最大值。阳离子价态越高，离子浓度越大，老化后生物炭对诺氟沙星的吸附量越小。研究表明，老化对生物炭的理化性质和吸附抗生素的能力均有影响，因此在使用生物炭去除目标污染物时需要考虑环境因素的影响。

来源：2022年第5期

《农业环境科学学报》期刊编辑部

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