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农林废弃物基生物炭对重金属铅和镉的吸附特性
被引量：
30
1
作者
嵇梦圆
胡逸文
+2 位作者
梁程
桑文静
李登新
《生态与农村环境学报》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第1期106-114,共9页
以沙柳、水稻和玉米秸秆3种农林废弃物为原材料,于500℃条件下热解制备生物炭,并通过元素分析、比表面积分析仪、扫描电镜(SEM)和红外光谱(FTIR)等分析方法对所制备的生物炭进行表征。探究了溶液初始pH、干扰离子强度和初始吸附剂投加...
以沙柳、水稻和玉米秸秆3种农林废弃物为原材料,于500℃条件下热解制备生物炭,并通过元素分析、比表面积分析仪、扫描电镜(SEM)和红外光谱(FTIR)等分析方法对所制备的生物炭进行表征。探究了溶液初始pH、干扰离子强度和初始吸附剂投加量等因素对3种生物炭吸附Pb2+和Cd2+作用的影响,讨论了吸附动力学特性及吸附等温特性。结果表明:不同生物质制备出的3种生物炭的碱性和灰分含量由高到低依次为沙柳秸秆生物炭(SWB)、玉米秸秆生物炭(CB)和水稻秸秆生物炭(SB),FTIR检测结果显示3种生物炭表面均含有大量含氧官能团;当溶液pH为3~6时,3种生物炭对Pb2+和Cd2+吸附量随pH值的增加而升高,对Pb2+的吸附效果随着溶液中离子强度的增强而降低,而SWB对Cd2+的吸附效果随离子强度的增加而增加;3种生物炭对Pb2+和Cd2+的吸附过程符合准二级动力学模型,R2均大于0.99,表明生物炭吸附速率主要由化学吸附机制决定;SWB、SB和CB对Cd2+的吸附过程既符合Langmuir模型,又符合Freundlich模型,而生物炭对Pb2+的吸附过程更适合Langmuir等温模型,表明生物炭对Pb2+的吸附近似单分子层吸附,而对Cd2+的吸附存在多分子层吸附。
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关键词
农林废弃物
生物炭
铅
镉
吸附特性
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职称材料
稻草生物炭对土壤中Cd^2+和Pb^2+的吸附特性
被引量：
13
2
作者
梁程
胡逸文
+2 位作者
嵇梦圆
桑文静
李登新
《环境科学研究》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第6期1539-1548,共10页
为了探究稻草生物炭对土壤中重金属Cd^2+和Pb^2+的吸附机制,采用水稻秸秆在500℃下热解制备稻草生物炭,设置不同吸附时间、Na+和Ca^2+离子强度、pH等影响因素,拟合稻草生物炭对重金属的吸附动力学、吸附等温线;在此基础上,采用黄沙模拟...
为了探究稻草生物炭对土壤中重金属Cd^2+和Pb^2+的吸附机制,采用水稻秸秆在500℃下热解制备稻草生物炭,设置不同吸附时间、Na+和Ca^2+离子强度、pH等影响因素,拟合稻草生物炭对重金属的吸附动力学、吸附等温线;在此基础上,采用黄沙模拟土柱试验得出稻草生物炭固定Cd^2+和Pb^2+的穿透曲线,着重分析比较pH和Na+离子强度对稻草生物炭吸附固定重金属的影响.结果表明:在高pH、低离子强度下,稻草生物炭对重金属的吸附效果较好;当pH为6时,稻草生物炭对Pb^2+、Cd^2+的吸附效率分别为92.58%、63.36%;当离子强度为10 mmol/L时,稻草生物炭对Pb^2+、Cd^2+的最高吸附效率分别为97.58%、68.35%;准二级动力学模型能很好地拟合稻草生物炭对Pb^2+、Cd^2+的吸附规律,拟合系数(R 2)均大于0.9958,表明稻草生物炭吸附速率主要由化学吸附机制决定;此外,稻草生物炭对Pb^2+的吸附规律适合采用Langmuir等温吸附模型进行描述,而对Cd^2+的吸附规律采用Langmuir和Freundlich等温吸附模型均能进行很好的模拟,表明稻草生物炭对Pb^2+的吸附是近似单分子层吸附,而对Cd^2+的吸附存在多分子层吸附.由黄沙土柱模拟试验结果得出,稻草生物炭对Pb^2+和Cd^2+的滞留率随着pH的升高和离子强度的降低而增强.在Pb^2+和Cd^2+同时存在条件下,当pH为6、离子强度为1 mmol/L、稻草生物炭按黄沙质量的0.5%投加时,稻草生物炭对土柱中Pb^2+、Cd^2+的滞留效果最好.研究显示,高pH对稻草生物炭吸附固定重金属起到促进作用,而高离子强度对稻草生物炭吸附固定重金属起到抑制作用.
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关键词
稻草生物炭
重金属
吸附
土壤
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职称材料
稻草秸秆生物炭对土壤中重金属Cd和Pb的固化稳定化机制
被引量：
5
3
作者
周雷
嵇梦圆
+2 位作者
桑文静
淡乙桐
王晓霞
《化工环保》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第5期612-617,共6页
以500℃下制备的稻草秸秆生物炭为土壤修复剂,通过60 d的培养实验研究了Cd-Pb复合污染土壤的固化稳定化修复过程,并运用元素分析、FTIR等方法对生物炭的基本性质进行了表征。表征结果显示,稻草秸秆生物炭呈碱性,比表面积较大,拥有较好...
以500℃下制备的稻草秸秆生物炭为土壤修复剂,通过60 d的培养实验研究了Cd-Pb复合污染土壤的固化稳定化修复过程,并运用元素分析、FTIR等方法对生物炭的基本性质进行了表征。表征结果显示,稻草秸秆生物炭呈碱性,比表面积较大,拥有较好的芳香性,不易在环境中降解。实验结果表明,施加稻草秸秆生物炭后,污染土壤中的Cd有效态含量从47.63 mg/kg降至20.38 mg/kg,Pb有效态含量从89.52 mg/kg降至22.73 mg/kg,分别降低了57.1%和74.6%。同时,生物炭的施加还显著减少了土壤中Cd和Pb的酸溶态含量(分别减少了53.1%和74.1%),增加了残渣态含量(分别增加了615.3%和378.2%),实现了土壤中重金属的固化稳定化。
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关键词
生物炭
重金属
CD
PB
固化
稳定化
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职称材料
题名
农林废弃物基生物炭对重金属铅和镉的吸附特性
被引量：
30
1
作者
嵇梦圆
胡逸文
梁程
桑文静
李登新
机构
东华大学环境科学与工程学院国家环境保护纺织工业污染防治工程技术中心
上海市大气颗粒物污染防治重点实验室
出处
《生态与农村环境学报》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第1期106-114,共9页
基金
中央高校基本科研业务费专项资金(2232018D3-15)
上海市大气颗粒物污染防治重点实验室开放课题(FDLAP17004)
2018年天津市重点研发计划科技支撑重点项目(18YFZCSF00640)
文摘
以沙柳、水稻和玉米秸秆3种农林废弃物为原材料,于500℃条件下热解制备生物炭,并通过元素分析、比表面积分析仪、扫描电镜(SEM)和红外光谱(FTIR)等分析方法对所制备的生物炭进行表征。探究了溶液初始pH、干扰离子强度和初始吸附剂投加量等因素对3种生物炭吸附Pb2+和Cd2+作用的影响,讨论了吸附动力学特性及吸附等温特性。结果表明:不同生物质制备出的3种生物炭的碱性和灰分含量由高到低依次为沙柳秸秆生物炭(SWB)、玉米秸秆生物炭(CB)和水稻秸秆生物炭(SB),FTIR检测结果显示3种生物炭表面均含有大量含氧官能团;当溶液pH为3~6时,3种生物炭对Pb2+和Cd2+吸附量随pH值的增加而升高,对Pb2+的吸附效果随着溶液中离子强度的增强而降低,而SWB对Cd2+的吸附效果随离子强度的增加而增加;3种生物炭对Pb2+和Cd2+的吸附过程符合准二级动力学模型,R2均大于0.99,表明生物炭吸附速率主要由化学吸附机制决定;SWB、SB和CB对Cd2+的吸附过程既符合Langmuir模型,又符合Freundlich模型,而生物炭对Pb2+的吸附过程更适合Langmuir等温模型,表明生物炭对Pb2+的吸附近似单分子层吸附,而对Cd2+的吸附存在多分子层吸附。
关键词
农林废弃物
生物炭
铅
镉
吸附特性
Keywords
agroforestry wastes
biochar
Pb
Cd
adsorption characteristics
分类号
X53 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
稻草生物炭对土壤中Cd^2+和Pb^2+的吸附特性
被引量：
13
2
作者
梁程
胡逸文
嵇梦圆
桑文静
李登新
机构
东华大学环境科学与工程学院
上海市大气颗粒物污染防治重点实验室
出处
《环境科学研究》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第6期1539-1548,共10页
基金
中央高校基本科研业务费专项资金(No.2232018D3-15)
上海市大气颗粒物污染防治重点实验室开放课题(No.FDLAP17004)
2018年天津市重点研发计划科技支撑重点项目(No.18YFZCSF00640)。
文摘
为了探究稻草生物炭对土壤中重金属Cd^2+和Pb^2+的吸附机制,采用水稻秸秆在500℃下热解制备稻草生物炭,设置不同吸附时间、Na+和Ca^2+离子强度、pH等影响因素,拟合稻草生物炭对重金属的吸附动力学、吸附等温线;在此基础上,采用黄沙模拟土柱试验得出稻草生物炭固定Cd^2+和Pb^2+的穿透曲线,着重分析比较pH和Na+离子强度对稻草生物炭吸附固定重金属的影响.结果表明:在高pH、低离子强度下,稻草生物炭对重金属的吸附效果较好;当pH为6时,稻草生物炭对Pb^2+、Cd^2+的吸附效率分别为92.58%、63.36%;当离子强度为10 mmol/L时,稻草生物炭对Pb^2+、Cd^2+的最高吸附效率分别为97.58%、68.35%;准二级动力学模型能很好地拟合稻草生物炭对Pb^2+、Cd^2+的吸附规律,拟合系数(R 2)均大于0.9958,表明稻草生物炭吸附速率主要由化学吸附机制决定;此外,稻草生物炭对Pb^2+的吸附规律适合采用Langmuir等温吸附模型进行描述,而对Cd^2+的吸附规律采用Langmuir和Freundlich等温吸附模型均能进行很好的模拟,表明稻草生物炭对Pb^2+的吸附是近似单分子层吸附,而对Cd^2+的吸附存在多分子层吸附.由黄沙土柱模拟试验结果得出,稻草生物炭对Pb^2+和Cd^2+的滞留率随着pH的升高和离子强度的降低而增强.在Pb^2+和Cd^2+同时存在条件下,当pH为6、离子强度为1 mmol/L、稻草生物炭按黄沙质量的0.5%投加时,稻草生物炭对土柱中Pb^2+、Cd^2+的滞留效果最好.研究显示,高pH对稻草生物炭吸附固定重金属起到促进作用,而高离子强度对稻草生物炭吸附固定重金属起到抑制作用.
关键词
稻草生物炭
重金属
吸附
土壤
Keywords
rice straw biochar
heavy metals
adsorption
soil
分类号
X53 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
稻草秸秆生物炭对土壤中重金属Cd和Pb的固化稳定化机制
被引量：
5
3
作者
周雷
嵇梦圆
桑文静
淡乙桐
王晓霞
机构
东华大学环境科学与工程学院国家环境保护部纺织工业污染防治工程技术中心
帕多瓦大学CRIBI生物技术中心
出处
《化工环保》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第5期612-617,共6页
基金
中央高校基本科研业务费专项资金项目(2232018D3-15)
天津市重点研发计划科技支撑重点项目(18YFZCSF00640)
污染控制与资源化研究国家重点实验室自主课题项目(PCRRF19001)。
文摘
以500℃下制备的稻草秸秆生物炭为土壤修复剂,通过60 d的培养实验研究了Cd-Pb复合污染土壤的固化稳定化修复过程,并运用元素分析、FTIR等方法对生物炭的基本性质进行了表征。表征结果显示,稻草秸秆生物炭呈碱性,比表面积较大,拥有较好的芳香性,不易在环境中降解。实验结果表明,施加稻草秸秆生物炭后,污染土壤中的Cd有效态含量从47.63 mg/kg降至20.38 mg/kg,Pb有效态含量从89.52 mg/kg降至22.73 mg/kg,分别降低了57.1%和74.6%。同时,生物炭的施加还显著减少了土壤中Cd和Pb的酸溶态含量(分别减少了53.1%和74.1%),增加了残渣态含量(分别增加了615.3%和378.2%),实现了土壤中重金属的固化稳定化。
关键词
生物炭
重金属
CD
PB
固化
稳定化
Keywords
biochar
heavy metal
Cd
Pb
solidification
stabilization
分类号
X53 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
农林废弃物基生物炭对重金属铅和镉的吸附特性
嵇梦圆
胡逸文
梁程
桑文静
李登新
《生态与农村环境学报》
CAS
CSCD
北大核心
2020
30
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职称材料
2
稻草生物炭对土壤中Cd^2+和Pb^2+的吸附特性
梁程
胡逸文
嵇梦圆
桑文静
李登新
《环境科学研究》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
13
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职称材料
3
稻草秸秆生物炭对土壤中重金属Cd和Pb的固化稳定化机制
周雷
嵇梦圆
桑文静
淡乙桐
王晓霞
《化工环保》
CAS
CSCD
北大核心
2021
5
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职称材料
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