生物炭對復(fù)合污染土壤植物修復(fù)效果影響研究.pdf

1、近年來興起的生物炭技術(shù)，由于具有多種環(huán)境效益，如改善土壤環(huán)境，提高糧食產(chǎn)量，消減環(huán)境風(fēng)險等而受到廣泛關(guān)注。生物炭制備原料來源廣泛，制備工藝相對簡單，具有精致的微孔結(jié)構(gòu)和巨大的比表面積，吸附能力超強(qiáng)，其吸附行為可以影響污染物在環(huán)境中的遷移、轉(zhuǎn)化、生物生態(tài)效應(yīng)以及受污染的環(huán)境介質(zhì)的控制和修復(fù)等過程。
　　 本文主要研究了不同原料不同溫度下制備的生物炭中多環(huán)芳烴PAHs和典型重金屬污染分析與潛在健康風(fēng)險評估以及樹皮生物炭施用對土壤-黑

2、麥草(LoliumperenneL.)體系中PAHs及重金屬遷移的影響，根據(jù)制備溫度將水稻生物炭分別標(biāo)記為R300，R400，R500，R600;大豆生物炭為B300，B400，B500，B600;樹皮生物炭為W300，W400，W500，W600;豬糞生物炭為P300，P400，P500，P600.
　　 主要研究成果如下:
　　 (1)水稻、大豆、樹皮及豬糞制備的生物炭中PAHs的含量分別為332.1-6358.8μ

3、g/kg,1345.2-4737.0μg/kg,501.5-4216.4μg/kg,182.7-1010.5μg/kg.不同原料制備的生物炭中，300℃下樹皮生物炭中PAHs含量最高;400℃和500℃下水稻生物炭中PAHs含量最高;600℃下大豆生物炭中PAHs含量最高。水稻、大豆、及豬糞制備的生物炭中PAHs含量隨著溫度的變化規(guī)律為:400℃＞500℃＞300℃＞600℃，而樹皮生物炭中PAHs含量隨溫度的升高而逐漸降低?？偟膩碚f，

4、不同原料制備的生物炭中不同環(huán)數(shù)的PAHs含量隨著裂解溫度的升高而逐漸降低，即2環(huán)＞3環(huán)＞4環(huán)＞5環(huán)＞6環(huán)，低環(huán)中PAHs含量明顯高于高環(huán)的。
　　 (2)不同原料制備的生物碳中，其中一半生物炭的總毒性當(dāng)量濃度(TTEC)值均高于25μg/kg，這8個生物炭中PAHs對人體的致癌性有較大的潛在威脅，尤其是樣品B300和W300，TTEC含量達(dá)到了89.9μg/kg和89.6μg/kg。而其余樣品的TTEC值均低于25μg/kg，對

5、人體健康潛在威脅較小。
　　 (3)生物炭中Cr、Co、Ni、Pb含量均低于土壤背景值（以紅壤為參考），但Cu、Zn、Cd含量分別有43.75％，50％，81.25％超過土壤背景值，這表明在所有生物炭中Cd超標(biāo)最為嚴(yán)重，Cu和Zn次之?？傮w來看，相同制備條件下生產(chǎn)的不同生物炭相比較，豬糞生物炭中重金屬含量最高，大豆和水稻次之，樹皮中重金屬含量最低;高溫條件下(500℃和600℃)制備的生物炭含有的重金屬含量高于低溫制備的生物炭。

6、
　　 (4)生物炭中致癌物Cd所引起的健康風(fēng)險比較明顯，而且對兒童健康存在更大的潛在威脅。四種原料制備的生物炭中豬糞生物炭Cd含量最高，因此對人體健康潛在威脅最大。
　　 (5)生物炭對污染土壤-黑麥草體系中多環(huán)芳烴遷移有重要的影響。生物炭施用盆栽實(shí)驗(yàn)中，主要進(jìn)行了四種處理:土壤未施肥情況下不添加炭和添加炭處理，標(biāo)記為CK和C;施肥情況下不添加炭和添加炭處理，標(biāo)記為NP和CNP。在四種處理中，無論施肥還是未施肥情況下，

7、生物炭施用使土壤中16種PAHs有著不同程度的降低。這可能是由于生物炭的的多孔結(jié)構(gòu)增加了土壤中微生物的活性，促進(jìn)了PAHs的降解;植物中16種PAHs的含量是CNP＞NP;C＜CK。
　　 (6)生物炭對污染土壤-黑麥草體系中重金屬遷移有重要的影響。在四種處理中，土壤中Cr、Co、Ni及Cd等重金屬含量并無顯著差異;而總的來說，無論施肥還是未施肥情況下，生物炭修復(fù)使植物吸收的重金屬Cr、Ni及Cd含量明顯較低，即CK＞C;NP＞