农业环境科学学报

作者：陈乔,任心豪,贺飞,杨淑媛,郭军康

单位：陕西科技大学环境科学与工程学院, 西安 710021,陕西科技大学环境科学与工程学院, 西安 710021,陕西科技大学环境科学与工程学院, 西安 710021,陕西科技大学环境科学与工程学院, 西安 710021,陕西科技大学环境科学与工程学院, 西安 710021

关键词：秸秆,猪粪,生物炭,镉,吸附机理,定量分析,

基金：国家自然科学基金青年科学基金项目（41703106）；陕西省自然科学研究计划——一般项目（2020JQ-719）；陕西科技大学研究基金项目（2016BJ-37）

为定量研究生物炭对镉（Cd）的吸附作用，以灰分含量不同的小麦秸秆（W）和猪粪（P）为原材料，分别在300℃和700℃下热解制备4种生物炭（WBC300、WBC700、PBC300和PBC700），定量分析了生物炭对Cd的吸附作用。结果表明：除灰后生物炭对Cd的吸附能力显著下降38.5%~83.0%，且除灰处理对BC700影响较BC300大。生物炭无机组分主要通过沉淀作用和离子交换作用吸附溶液中的Cd，有机组分主要通过含氧官能团的络合作用吸附Cd。在pH 5.0、Cd初始浓度为200 mg·L-1条件下，沉淀作用、离子交换作用和络合作用在PBC300吸附Cd的过程中贡献率分别为52.1%、32.2%和15.5%，PBC700分别为91.9%、5.10%和2.96%，WBC300分别为23.9%、36.2%和39.9%，WBC700分别为63.5%、21.8%和14.7%。研究表明，随着生物炭热解温度的升高，沉淀作用在生物炭吸附Cd的过程中贡献率升高，而离子交换作用和络合作用贡献率下降；无机沉淀作用和离子交换作用为灰分含量较高的生物炭吸附Cd的主要机理。

来源：2021年第3期

《农业环境科学学报》期刊编辑部

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