生物碳結(jié)構(gòu)特性及其聯(lián)合藻類修復(fù)水體研究.pdf

1、生物碳是農(nóng)業(yè)廢棄生物質(zhì)經(jīng)裂解制備的富含有機(jī)碳和礦物質(zhì)、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的碳材料。生物碳含有豐富的礦物質(zhì)元素可以為植物生長(zhǎng)提供養(yǎng)分，常被用于土壤改良劑。另外生物碳含有豐富的含氧官能團(tuán)，也常用于污染環(huán)境修復(fù)。但是關(guān)于生物碳的老化過(guò)程及其老化過(guò)程中溶出物對(duì)水生生物的影響的研究還十分少。除此之外，小球藻也常被用作環(huán)境修復(fù)材料，生物碳與小球藻同時(shí)存在時(shí)，關(guān)于兩者的吸附性相互影響的研究還是空白。本文在以下四方面對(duì)生物碳進(jìn)行了研究:采用不同溫度制備生物碳，研

2、究其組成結(jié)構(gòu)及物理化學(xué)性質(zhì);使用水洗方法模擬生物碳老化過(guò)程，測(cè)定生物碳中主要元素的溶出量，并對(duì)老化后生物碳進(jìn)行表征;使用生物碳濾出液培養(yǎng)小球藻，研究不同濾出液對(duì)小球藻生長(zhǎng)的影響;生物碳與小球藻聯(lián)合吸附重金屬鉛。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴隨著裂解溫度的升高，生物碳的pH值升高，產(chǎn)率逐漸下降，灰分含量增大，生物碳的芳香性增加、極性降低、親水性下降，且小麥秸稈生物碳的產(chǎn)率和灰分含量均小于水稻秸稈生物碳。⑵生物碳老化過(guò)程中，生物碳濾出液

3、的pH值呈下降趨勢(shì)，生物碳中碳、硅、鉀的溶出量先是快速下降，然后逐漸減少，最后溶出量趨于平穩(wěn)。但是氮的溶出量是先較少溶出，在水洗第8次時(shí)迅速上升，在第10次左右均達(dá)到最大溶出量后又開始快速下降，在第15次過(guò)濾之后的溶出量較平穩(wěn)。水洗過(guò)程將生物碳表面含硅礦物去除了，生物碳的結(jié)構(gòu)被破壞，使得生物碳的表面變得蓬松。⑶生物碳濾出液可以為小球藻提供必需的營(yíng)養(yǎng)元素，如碳、氮等。有機(jī)碳含量和培養(yǎng)液的pH是影響小球藻的主要因素。低溫生物碳（WS300和