生物炭對復合污染土壤植物修復效果影響研究.pdf

1、近年來興起的生物炭技術，由于具有多種環(huán)境效益，如改善土壤環(huán)境，提高糧食產量，消減環(huán)境風險等而受到廣泛關注。生物炭制備原料來源廣泛，制備工藝相對簡單，具有精致的微孔結構和巨大的比表面積，吸附能力超強，其吸附行為可以影響污染物在環(huán)境中的遷移、轉化、生物生態(tài)效應以及受污染的環(huán)境介質的控制和修復等過程。
　　 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，根據制備溫度將水稻生物炭分別標記為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超標最為嚴重，Cu和Zn次之?？傮w來看，相同制備條件下生產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。生物炭施用盆栽實驗中，主要進行了四種處理:土壤未施肥情況下不添加炭和添加炭處理，標記為CK和C;施肥情況下不添加炭和添加炭處理，標記為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構增加了土壤中微生物的活性，促進了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，生物炭修復使植物吸收的重金屬Cr、Ni及Cd含量明顯較低，即CK＞C;NP＞