不同来源生物质炭对汞的去除性能和固定机制研究

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2、［爲贩錢＇‘、－：：．：：左：：：只：：：度＾護技；；：：若＾護技巧：：己：；：穿马ｉ：早違；襄学位论文独创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果。本论文中除引文外，所有实验、数据和有关材料均是真实的。本论文中除引文和致谢的巧容外，不包含其他人或其它化构已经发表或撰写过的研究成果。其他同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了声明并表示了谢意．学位论文作者签名Ｉ么：在廣日期：胃妻］学位论文使用授权声明研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单

3、位属南京师范大学。学校有权保存本学位论文的电子和纸质文档，可Ｗ借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容，可采用影印、复印等手段保存、汇编本学位论文。学校可Ｗ向国家有关机关或机构送交论文的电子和纸质文档，允许论文被查阅和借阅。（保密论文在解密后遵守此规定）保密论文往释：本学位论文属于保密论文，密级：保密期限为年。学位论文作者签名：指导教师签名：＼．．曰期：如ｉＳ．曰期。；＞片１巧气＾摘要目前，我国环境中隶污染日益严重。传统处理方法存在隶去除率低，费用昂贵，、破坏

4、止壤理化性质等缺点因此迫切需要发展废水和王壤中除隶新技术。生一物质炭作为种新型的环境功能材料成为当前的研究热点。己有研究表明，生物质炭对溶液和止壤中重金属表现出良好的吸附性能，同时生物质炭在改良农业上壤、提高作物产量、固炭Ｗ及减少湿室气体的排放等环境功能方面有着巨大的应用价值，６０（Ｔ，。本文Ｗ木屑、稻巧、稻壳及渔草为原料Ｃ下热解制备生物质炭运用扫描电镜和傅里叶红外光谱技术对四种不同原料制备的生物质炭的形态结构和表面化学特性进行表征，。通过吸附实验和室内模拟实验分别比较了不同生物质炭对水溶液中重

5、金属隶吸附特性的差异及施加生物质炭对污染±壤环境质量和±壤中隶的形态变化的影响，并探讨了吸附动力学行为和東的去除机理。主要研究结果如下：一（１）四种生物质炭的产率致性，、灰分含量、碱性强弱表现出了很好的均为：渔草炭＞稻壳炭＞稻杆炭＞木屑炭。其中范草炭、稻壳炭和稻巧炭ｐＨ值高于１０，属强碱性物质。生物质炭的含碳量大小为：木屑炭＞稻杆炭＞稻壳炭＞范草炭，，。与其他材料相比木材来源的生物质炭含碳量最高灰分含量、矿质养分含量均较低。四种生物质炭表面形态有很大差异，但均具有丰富的孔隙结构，这对于改善王

6、壤的持水能力有非常重要的意义，。ＦＴＩＲ分析表明不同原料制备的生一些含氧官能团物质炭均含有芳香基、哲基和，但吸收强度具有差异性。生物质＞＞＞炭的酸性官能团数量为：木屑炭稻轩炭渔草炭稻壳炭。＋２（２）ｐＨ值对溶液中Ｈｇ的净化性能影响较大，当初始溶液ｐＨ值为５时，＋２＝四种生物质炭对溶液中Ｈ的去除效果最佳，木屑炭对ｇ。与其他种材料相比２＋溶液中Ｈ的吸附相对较慢。Ｌａｎｍｕｉｒ等温方程很好地描述了木屑ｇｇ、稻杆和渔＂２＋，６０．２ｍ，优于其他呈种材料草炭吸附Ｈｇ的过程木屑炭吸附Ｈｇ的能力为ｇ／ｇ。２

7、＋四种生物质炭对Ｈｇ的吸附动力学过程符合准二级动力学模型，且其吸附过程－ＥＤＳ分析结果表明受内扩散和膜扩散共同控制。ＳＥＭ，吸附之后所有生物质炭的能谱上均出现了隶峰，且吸附过程中存在离子交换作用；ＦＴＩ艮分析可知生物２＋质炭择基和綾基与隶的络合作用。同时生物质炭对Ｈｇ的吸附机制可能涉及还原作用和阳离子－７１作用。（３）添加四种生物质炭后±壤的Ｈ值ＣＥＣ和ＴＯＣｐ、含量均有不同程度地増加，说明生物质炭可Ｗ改良±壤的酸度，并増加±壤的肥力。在隶浓度为５０ｍｇ／ｋｇ的±壤中，生物质炭没有表现出明显的稳

8、定化作用。生物质炭对隶浓度Ｉ＾为５００ｍｇ／ｋｇ的污染止壤中的隶的稳定作用比较明显，添加生物质炭将主壤中可交换态和碳酸盐结合态隶转化为残渣态隶。道草炭对隶的固定效果优于其他呈种、材料，而木屑炭稻巧炭和稻壳炭对止壤中乗的修复效果不具有显著性差异。（４－）固液体系中，经典动力学吸