非溶解态胡敏酸对土壤中硬碳有机质解吸多环芳烃的影响

土壤有机碳是控制土壤中多环芳烃的吸附解吸及其生物有效性的主要因素之一,土壤中硬碳类吸附剂是土壤有机碳中的重要部分,土壤中软碳类物质和硬碳类物质的相互作用对研究土壤中多环芳烃的解吸行为和生物有效性有重要影响。研究将溶解有机质胡敏酸,通过条件的变化使其转变为非溶解态,研究其对土壤碳质吸附剂(胡敏素和黑碳)吸附多环芳烃的解吸行为的影响。研究结果表明:非溶解态胡敏酸会显著降低土壤硬碳类物质中多环芳烃的解吸能力,解吸滞后性增加,作者认为非溶解态胡敏酸的添加会覆盖土壤硬碳类物质的表面吸附位点和填充吸附多环芳烃的孔隙,造成硬碳类有机质中的多环芳烃解吸能力下降,滞后性增强。研究还发现硬碳类有机质的比表面积和孔隙度和解吸能力的变化强度呈正相关关系。     

细菌在多环芳烃降解中的应用及修复增效策略

多环芳烃是一类在环境中普遍存在并难以消除的有机污染物，因其“三致”效应被广泛关注。利用细菌代谢芳烃化合物的生物修复是目前解决多环芳烃污染的常用方案之一。文章对多环芳烃降解细菌及其特点，降解分子机制，生物修复增强策略以及组学在多环芳烃生物修复研究中的应用进行了综述，并对细菌降解多环芳烃研究中的局限和未来发展方向进行了思考，以期为细菌降解多环芳烃提供更多的理论参考。     

生物炭吸附戊唑醇性能、机理与影响因素

该文研究了生物炭对戊唑醇的吸附性能、机理及其生物炭粒径、用量、pH和共存干扰物等对生物炭吸附的影响,为控制唑类农药对环境的污染提供理论依据和技术支撑。结果表明虽然生物炭对戊唑醇的理论最大吸附容量10.8 mg/g,小于多壁碳纳米管(MWCNTs)理论最大吸附容量53.6 mg/g,但是性价比远高于MWCNTs;吸附发生源于戊唑醇中的羟基氢吸引生物炭芳环的π键电子云和C-O中氧的孤对电子,其中芳环骨架上的吸附能大于C-O处的吸附能。生物炭对戊唑醇的吸附容量随粒径增加开始增加显著后不明显;吸附剂用量增加对生物炭的吸附容量影响很小,但戊唑醇去除率增加;弱碱条件(pH=8.5)生物炭对戊唑醇的吸附容量最大;共存环丙唑醇引起戊唑醇的吸附量降低,浓度越大吸附竞争能力越强,戊唑醇吸附竞争能力强于环丙唑醇。     

生物炭基肥中重金属、多环芳烃的含量及风险

生物炭基肥虽然能够增加土壤养分、改善土壤结构，但也存在给土壤带来重金属、多环芳烃污染的风险。该研究为探究生物炭基肥的风险性问题，测定了7种不同原料生物炭基肥重金属、多环芳烃(PAHs)的含量并进行风险评价。结果表明：不同原料炭基肥中重金属的浓度差别较大，畜禽粪便类MA-P中重金属浓度最高，达到648 mg/kg。重金属中，Zn的含量最高，As的含量虽然低但由于其高迁移率及高毒性造成高环境风险指数，是炭基肥重金属风险的主要来源。生物炭基肥中的PAHs均以3环为主，低分子量PAHs含量高。总体TEQ值低于先前研究，畜禽粪便类MA-P的TEQ毒性高于其他植物源炭基肥，5环PAHs对于TEQ值贡献最大，只有MA-P中2环PAHs具有贡献量。当生物炭基肥施用量高于7.76 t/hm²，人类暴露于生物炭基肥改良的土壤的终生癌症风险增量值超过10^-6，表明具有低致癌风险。成人污染物致癌风险高于小孩，且ED对于ILCR风险值的影响最大。研究表明，生物炭基肥中的重金属和多环芳烃具有一定的风险，在施用生物炭基肥时应控制施用量，椰壳炭基肥(PL-5)的风险性最低，...     

生物炭吸附水中磷酸盐的研究进展

生物炭作为1种环境友好型吸附材料,可有效去除并回收水体中的磷,由此也成为当前的研究热点之一。综述了目前国内外生物炭吸附磷酸盐及磷素回收研究现状,主要总结了控制生物炭吸附磷酸盐的4种主要机制,阐述了影响生物炭吸附除磷过程中的主要影响因素,介绍了目前应用研究的方向并提出生物炭在实际应用中所面临的问题并对未来研究方向进行了展望,以期为未来研究及推广应用提供理论支撑。     

多环芳烃在黄河水体颗粒物上的表面吸附和分配作用特征

通过模拟实验研究了多环芳烃在黄河水体颗粒物上的吸附特征,重点探讨了表面吸附和分配作用对吸附的贡献,结果表明:①随着泥沙含量的增加,总吸附量在增加,而单位颗粒物的吸附量却在减少;且泥沙含量不同时,吸附等温式的拟合方程也不同;②颗粒物对多环芳烃的吸附等温线与吸附-分配复合模式拟合较好;表面吸附和分配作用对多环芳烃的吸附实验值与吸附-分配模式中的理论值比较吻合;③在实验浓度范围内,黄河颗粒物对多环芳烃的吸附以表面吸附为主,如当颗粒物含量为3、8和15g/L,液相平衡浓度分别为2.84、2.35和3.4μg/L时,表面吸附对总吸附的贡献分别为67.85%、65.6%和62.69%;且表面吸附对总吸附的贡献大小顺序可以用泥沙含量表示为:3g/L>8g/L>15g/L,即随着泥沙含量的增加,表面吸附的贡献有减小的趋势;④单一多环芳烃在颗粒物上的单位吸附量大于3种多环芳烃共存时的单位吸附量,这从另一角度证实多环芳烃在黄河水体颗粒物上的吸附以表面吸附为主.     

生物炭固定化多环芳烃高效降解菌剂的制备及稳定性

高效多环芳烃降解微生物在污染环境中存活并保持一定生物量是实现生物强化修复的前提.本研究通过优选生物炭,优化生物炭固定化多环芳烃高效降解菌Martelella sp.AD-3的制备条件以及评估生物炭固定化菌剂的稳定性,期望获得具有应用前景的生物材料.结果显示,稻壳生物炭比表面积及孔隙大、Zeta电位高、固定化菌剂去除效果好,选择其作为固定化AD-3菌的载体.电镜观察及固定化菌剂对菲的去除率表明,固定化培养基为3% LB,接种量为2.9×10⁸ CFU·mL^-1,固定2 d时,稻壳固定化菌剂负载AD-3量最多,对菲的去除速率可达8.08 mg·L^-1·h^-1.室温保存21 d后,稻壳生物炭固定化菌剂对菲的去除速率仍达到4.46 mg·L^-1·h^-1,表明稻壳生物炭固定化AD-3菌不仅保持了菌对菲的高效降解能力,而且延长了降解微生物的保存时间,这为多环芳烃污染土壤修复提供了良好的生物修复功能材料.     

表面活性剂和多环芳烃的复合生态效应研究进展

简要论述了表面活性剂和多环芳烃在环境中的各自行为，包括表面活性剂的定义，分类和对难溶有机化合物的增溶作用机理，多环芳烃的产生途径和分布，表面活性剂和多环芳烃的危害及生物去除方式等，在此基础上着重探讨表面活性剂对多环芳烃生物去除的影响作用机理，阐述了影响表面活性剂和多环芳烃复合生态效应的各种因素及最新研究进展。对该领域需进一步研究的问题进行了展望。     

多环芳烃对环境的污染分析研究

针对多环芳烃对环境的污染分析问题,文中首先介绍了多环芳烃,它是人类生活中经常接触到的有机化合物,由于科学的发展,多环芳烃在环境中的量变对人类产生了影响,本文介绍了环境中多环芳烃的污染来源,探讨了多环芳烃对环境的影响,主要探讨了多环芳烃对大气环境的影响、多环芳烃对水环境的影响和多环芳烃对土壤的影响,分析了其对大气环境、水环境以及土壤的影响,并提出了减少多环芳烃的途径和方法。如微生物降解法、吸附法和光解法。     

腐殖酸对生物炭去除水中Cr(Ⅵ)的影响机制研究

以污泥生物炭作吸附剂处理水中Cr(Ⅵ),研究了共存腐殖酸对生物炭吸附性能影响.结果表明,腐殖酸能显著促进生物炭对Cr(Ⅵ)的吸附,大幅提高吸附量以及缩短吸附平衡时间,生物炭吸附过程符合准二级动力学模型.在溶液初始pH4.0,生物炭浓度20 g·L-1,Cr(Ⅵ)初始浓度在50～800 mg·L-1范围下,Langmuir模型比Freundlich模型更好地描述等温吸附行为.加入腐殖酸(20 mg·L-1)后拟合得到的理论饱和吸附量达10.10 mg·g-1,较未加入腐殖酸的吸附量5.56 mg·g-1提高近1倍.在pH 2.0～8.0范围内,吸附量随溶液初始pH值升高而减小.腐殖酸浓度上升,生物炭吸附能力进一步提高.红外光谱显示,生物炭表面的羟基、羧基、酯基、芳香环上C—H和环状结构上的CC等化学活性官能团与Cr(Ⅵ)的吸附有关.结合XPS分析结果,推断腐殖酸共存促进生物炭吸附的机制是:腐殖酸提高了Cr(Ⅵ)在生物炭表面聚集浓度,有利于生物炭对Cr(Ⅵ)的直接吸附和还原,而腐殖酸本身具有的吸附能力增加了对溶液中Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)的去除.     

热解时间对污泥基生物炭中多环芳烃含量及毒性的影响

污泥基生物炭作为土壤改良剂,为污泥提供了一种可持续的资源化利用技术。但由于其中可能含有多环芳烃（PAHs）、重金属等污染物,具有潜在的环境风险,如何制备环境友好的生物炭成为后续利用的先决条件。设置热解温度为500℃,升温速率为10℃/min时,采用4种不同热解时间（1~4 h）制备污泥基生物炭,通过提取测试发现热解后PAHs均明显小于原污泥中的含量;各组分含量及PAHs总量均随着热解时间的增加先增大后减小。2 h的热解时间利于原污泥中有机质充分反应生成新的PAHs,因此PAHs总量达到最大值,超过农用限制;但由于未检出毒性最强的BaP及DahA,其毒性当量（TEQs）反而最低。1 h热解时间虽PAHs总量未超过农用标准,但TEQs最大,超过国际生物炭协会规定的阈值。综合PAHs含量和TEQs的限值,热解时间3,4 h制备的污泥基生物炭更具安全性。从节约能源的角度出发,建议选用3 h作为污泥基生物炭的热解时间。     

麻疯树籽壳生物质炭的制备及其吸附水中PAHs性能研究

麻疯树籽壳经磷酸处理,在300~700℃下炭化处理50min,制备了麻疯树籽壳生物质炭.以萘、蒽、菲、芘4种多环芳烃(PAHs)为目标物,考察了吸附剂投加量、反应时间、反应温度等因素对麻疯树籽壳生物质炭吸附性能的影响,探讨了麻疯树籽壳生物质炭对4种PAHs的吸附效果及机理.结果表明,随炭化温度升高,生物质炭的比表面积逐渐增大;在25℃、生物质炭投加量为0.15g、吸附时间为60min的条件下,萘、蒽、芘和菲的去除率分别为97.4%、94.6%、93.1%和92.1%.麻疯树籽壳生物质炭对4种PAHs的吸附机理服从准二级动力学方程,吸附等温线服从Langmuir方程,萘、蒽、芘和菲的饱和吸附量分别为8.849、8.547、8.097和7.633mg/g.     

改性生物炭对水环境中抗生素类药物的吸附研究进展

由抗生素滥用引起的药物污染对人类健康和生态系统构成潜在威胁。吸附法是去除水环境中有机污染物的最有效方法之一。生物炭作为一种廉价高效的吸附材料,改性可使其吸附性能显著提升,改性生物炭对抗生素的吸附特性及机理被广泛研究和应用。在对生物炭制备及其改性方法进行回顾的基础上,系统论述了改性生物炭对典型抗生素药物的吸附性能及机制等方面的研究进展,并对生物炭的再生及其经济性进行分析,以期为新型高效生物炭的吸附机制和材料研发提供借鉴。     

黑炭分解的影响因素及其激发效应机制研究进展

黑炭是生物质和化石燃料不完全燃烧形成的富含C的固体有机材料,广泛存在于环境中,具有长期存储C的潜力,在全球C循环中具有重要作用,并且被作为减缓气候变化的重要策略。然而,当前我们有关黑炭分解及其激发效应机制的知识是有限的。因此,需要全面深入了解影响黑炭分解的控制因素及其激发效应的可能机制。本文首先对黑炭分解研究进行综合分析,详细评述了气候/培养条件,土壤特征、黑炭性质以及干扰因素对黑炭分解的影响及其机理。其次,介绍了黑炭激发效应的测定方法,重点综述了黑炭激发效应大小与方向的影响因素及其可能机制。最后,指出了黑炭分解及其激发效应研究的不足,并提出了未来研究需要关注的问题和方向,以期为将黑炭融入到土壤有机质和生态系统模型提供借鉴。     

热解制备玉米秸秆和城市污泥生物炭过程中PAHs的污染特征

以玉米秸秆和城市污泥为生物质原材料,并于300、500、700 ℃下厌氧热解,分析生物炭和生物油中PAHs的生成、分配及毒性特征.结果表明:玉米秸秆和城市污泥在300～700 ℃下热解后分配于生物炭中的w(PAHs)分别为116.8～1 807和136.3～52 015 μg/kg,分配于生物油中的w(PAHs)分别为10 612～33 402和11 077～116 673 μg/kg.生物炭和生物油中以低环PAHs(2环～4环)为主,其所占比例分别为90.8%～99.6%和97.9%～99.5%.大部分PAHs分配于生物油相,生物炭中PAHs的残留量较小,其中,5环PAHs是生物炭和生物油中苯并芘毒性当量浓度(TEQ_BaP)的主要贡献者.      

污泥生物炭制备与其对土壤环境影响的研究进展

污泥生物炭由于具有优异的孔隙结构和较大的比表面积,吸附能力强,在环境污染修复、土壤改良和固碳方面得到广泛研究。从污泥生物炭的来源与性质出发,探讨了污泥生物炭施入土壤后对土壤结构改良、营养成分提升等方面的作用机制,分析了污泥生物炭的制备工艺与相应污泥生物炭的特性以及返还土壤的效用状况。通过对作为肥料的污泥生物炭的品质分析,针对性地评价了其安全性及对土壤环境的积极影响,并对存在典型问题的土壤进行归类,从土壤改良需求与污泥生物炭特性适配的角度,为污泥生物炭制备工艺的选择提供指导。污泥生物炭应用对促进污泥资源化利用、实现碳减排具有重要现实意义,优化污泥生物炭制备工艺、客观评价污泥生物炭土地利用环境风险、强化污泥生物炭改性、重视污泥生物炭综合效益评价等是未来重点研究方向。     

毛细管柱GC-FID中的多环芳烃保留指数研究

毛细管柱ＧＣＦＩＤ测定环境样品中的多环芳烃（ＰＡＨｓ），定性是关键。本文在应用ＰＡＨｓ 定性方法—Ｌｅｅ 保留指数体系的基础上，以ＥＰＡ１６ 种优先监测的ＰＡＨｓ 为研究对象，选用一种新的内标物对其改进，用不同极性毛细管柱和不同温度程序条件进行了实验。结果表明，改进型保留指数同Ｌｅｅ 保留指数体系具有可比性，且更实用。     

生物炭影响抗生素在土壤中环境行为的Meta分析

生物炭作为一种减污降碳相协同的土壤改良剂,在抗生素污染控制方面均有较大应用前景.为了系统研究生物炭施用对抗生素在土壤中环境行为的影响,对2011～2021年发表的20篇文献进行Meta分析.结果表明,抗生素在生物炭改良土壤中的吸附、降解行为受生物炭施用量与性质的显著影响.施用质量分数为2%时,对抗生素吸附行为的影响最强,效应值为0.19;施用质量分数为5%时,对其降解作用影响显著,效应值为0.23;生物炭比表面积、极性、稳定性和芳香化程度对分配系数的增加影响非常显著,分别为0.11、0.13、0.09和0.18;而生物炭施用量和性质对抗生素迁移行为影响并不显著.生物炭还可通过调控土壤环境间接影响抗生素环境行为.但抗生素在土壤中多环境行为耦合对生物炭的响应机制仍不明确,生物炭田间施用的长效性与负面效应仍缺乏基础数据支撑.     

菜籽饼生物炭中污染物赋存特征及其用于土壤改良的适宜性评价

生物炭作为土壤改良剂在农业生产活动中具有巨大的应用价值,但其自身携载的污染物可能会对环境产生影响,因而需要引起关注. 以菜籽饼为前体材料,采用厌氧炭化法于200~700 ℃下制备生物炭,研究了生物炭中PAHs(多环芳烃)、重金属及矿质元素的赋存特征,评估了施用生物炭的环境适宜性. 结果表明:生物炭中PAHs总量(以w计)为0.2~3.4 mg/kg,重金属及矿质元素Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、Ni、Fe和Mn的全量(以w计)分别为8.9~23.3、149.9~372.1、1.1~1.9、<0.014、6.3~14.8、5.9~14.0、140.6~462.1和86.8~269.2 mg/kg. 所有生物炭的PAHs总量和重金属全量均低于我国、美国及欧洲国家的污泥农用控制标准(以上各国PAHs总量以及Cu、Zn、Pb、Cd、Cr和Ni全量的最低标准值分别为6、250、500、300、5、600和100 mg/kg),少数生物炭中易淋溶态Mn质量浓度超过以上国家的地下水或饮用水标准(各国的最低标准值为50 μg/L). 总之,高温(500~700 ℃)条件下制备的生物炭中PAHs总量及易淋溶态元素质量浓度较低,适宜在土壤中施用.