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1、2017，36（3）:566-573农业环境科学学报2017年3月JournalofAgro-EnvironmentScience汪艳如，侯杰发，郭建华，等.冻融循环对牦牛粪生物炭吸附氨氮的影响[J].农业环境科学学报,2017,36（3）：566-573.WANGYan-ru,HOUJie-fa,GUOJian-hua,etal.Effectsoffreeze-thawcyclesonammonium-nitrogenadsorptionofyakdungbiochar[J].JournalofAgro-EnvironmentS
2、cience,2017,36（3）:566-573.冻融循环对牦牛粪生物炭吸附氨氮的影响1，21，2212*1汪艳如，侯杰发，郭建华，黄兵，罗专溪，陈樑（1.昆明理工大学环境科学与工程学院，昆明650500；2.中国科学院城市环境研究所城市环境与健康重点实验室，福建厦门361021）摘要：为了解冻融循环（模拟物理老化过程）对不同热解温度下的牦牛粪生物炭吸附氨氮的影响，通过吸附实验，考查牦牛粪生物炭老化前后对氨氮的吸附特性，并采用元素分析、扫描电镜、FTIR、BET-N2等方法分析牦牛粪生物炭的组成及表面结构特性，探讨冻融循环对牦牛
3、粪生物炭吸附氨氮的影响机理。结果表明，牦牛粪生物炭老化前后对氨氮的吸附动力学模型符合准二级动力学，吸附等温模型较符合Freundlich模型。不同热解温度的牦牛粪生物炭对氨氮的吸附作用存在显著性差异，冻融循环作用对热解温度较高的牦牛粪生物炭影响较显著（C0＜20mg·L-1），氨氮初始浓度为5mg·L-1时，老化后的生物炭PBC450和PBC600（热解温度分别为450℃和600℃）的吸附量比老化前分别显著提高13.1％、12.4％，去除效率分别为62.6％、55％。PBC450和PBC600的阳离子交换量和比表面积比老化前显著增
4、加，阳离子交换量分别增加9.1％和75.7％，pH值、Zeta电位显著降低，其中阳离子交换量和比表面积是影响牦牛粪生物炭吸附氨氮的主要因素。关键词：生物炭；冻融循环；氨氮；等温吸附；动力学吸附中图分类号：X713文献标志码：A文章编号：1672-2043（2017）03-0566-08doi:10.11654/jaes.2016-0994Effectsoffreeze-thawcyclesonammonium-nitrogenadsorptionofyakdungbiocharWANGYan-ru1,2,HOUJie-fa1,2,
5、GUOJian-hua2,HUANGBing1,LUOZhuan-xi2*,CHENLiang1（1.TheFacultyofEnvironmentalScienceandEngineering,KunmingUniversityofScienceandTechnology,Kunming650500,China;2.KeyLaboratoryofUrbanEnvironmentandHealth,InstituteofUrbanEnvironment,ChineseAcademyofSciences,Xiamen361021,C
6、hina）Abstract：Inordertounderstandtheeffectsoffreeze-thawcyclesonammonium-nitrogen（AN）adsorptionofyakdungbiochar,adsorptionbatchexperimentswereconductedtoinvestigateANadsorptionprocessofdifferentyakdungbiocharsatdifferentpyrolysistemperatureanditsfreeze-thawcyclescount
7、erparts.Thentheirphysicochemicalpropertieswerecharacterizedusingelementalanalysis,scanningelectronmicroscopy,FTIRspectra,andBET-N2surfacearea（SSA）toexploretheadsorptionmechanismofANbyfreeze-thawcyclesbiochars.Re-sultsshowedthattheANadsorptionkineticsofyakdungbiocharsf
8、ittedthepseudo-second-ordermodel,andANadsorptionisothermswerefittedtheFreundlichmodel.ThereweresignificantdifferencesinANads
