农林废弃物生物炭钝化典型土壤重金属的机制研究进展 |
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引用本文: | 宗大鹏, 田稳, 李韦钰, 张梦妍, 徐武美, 向萍. 农林废弃物生物炭钝化典型土壤重金属的机制研究进展[J]. 生态毒理学报, 2023, 18(1): 232-245. doi: 10.7524/AJE.1673-5897.20220407001 |
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作者姓名: | 宗大鹏 田稳 李韦钰 张梦妍 徐武美 向萍 |
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作者单位: | 1. 西南林业大学环境污染与食品安全及人体健康云南省创新团队, 昆明 650224;;; 2. 西南林业大学生态与环境学院/环境修复与健康研究院, 昆明 650224;;; 3. 云南师范大学能源与环境科学学院, 昆明 650500 |
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基金项目: | 国家自然科学基金资助项目(41967026); |
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摘 要: | 土壤重金属污染成为食品安全的重大隐患,农林废弃物生物炭来源广泛,成本低,已被广泛用于土壤重金属污染修复。本文综述了农林废弃物生物炭的制备方法及影响其性能的关键因素,并重点探讨了利用农林废弃物生物炭钝化土壤典型重金属的作用机制。发现木质、竹、秸秆、稻壳和动物粪便等材料被广泛用于生物炭制备,热解温度、热解停留时间以及原材料种类均会影响生物炭的性能,其中植物生物炭比表面积的增加、吸附性能和重金属固定性能的提高均高于牛粪生物炭,在300 ℃高温热解制得的生物炭含有更多的含氧官能团,而在500~700 ℃高温热解制得的生物炭含有更多的微孔和更大的表面积,高热解温度下适当的停留时间有助于生物炭结构的形成。此外,生物炭还可以影响土壤微生物的多样性和种类来提高吸附能力,通过络合沉淀固定汞(Hg)、镉(Cd)和铜(Cu),通过静电吸附、络合作用和阳离子交换来固定铬(Cr)、砷(As)、锌(Zn)和铅(Pb)。最后,为确保生物炭的安全生产和可持续利用提出了未来的研究方向。
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关 键 词: | 土壤重金属 生物炭 钝化机制 农林废弃物 微生物 |
收稿时间: | 2022-04-07 |
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