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相似文献
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1.
生物炭吸附有机污染物的研究进展   总被引:21,自引:0,他引:21  
生物炭(biochar)是指生物质在缺氧条件下热裂解产生的一种产物.由于其精致的孔隙结构和独特的表面化学性质,对环境介质中的有机污染物有超强的吸附能力,进而影响污染物的迁移与归宿.近年来生物炭对有机污染物的吸附特性及机理研究已成为环境科学领域的研究热点之一.本文从生物炭的典型性状、吸附有机污染物的机理、影响因素以及对土壤中有机污染物生物可给性的影响等方面进行了综述,并提出生物炭吸附有机污染物未来的研究方向.  相似文献   

2.
孙建财  周丹丹  王薇  钱坤鹏  刘洋  张军 《环境化学》2021,40(5):1503-1513
生物炭因其原料来源广泛、含碳量丰富、成本低等特点被广泛应用于污染环境修复领域.生物炭能否高效去除污染物的关键点在于生物炭所具备的理化性质.生物炭改性能促使生物炭理化性质改变(如比表面积增加、灰分含量降低、丰富表面官能团等),从而促进或抑制其对污染物吸附与降解行为.然而改性生物炭对污染物的吸附或降解行为受改性条件(物理、...  相似文献   

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生物炭理化性质对其反应活性的影响   总被引:1,自引:0,他引:1  
马超然  张绪超  王朋  李浩 《环境化学》2019,38(11):2425-2434
生物炭作为一种富炭材料,由于其具有固碳、增强土壤肥力、促进植物生长等特性,在固碳减排及土壤改良方面的应用价值受到广泛关注.同时,生物炭具有较大的比表面积和较高的孔隙率,常被作为吸附剂用于污染物的去除.研究发现生物炭在吸附有机污染物的过程中可降解有机污染物,因此生物炭的反应活性成为近年来研究的热点.生物炭的反应活性主要由其制备过程中生成的环境持久性自由基(EPFRs)和自身的氧化还原能力贡献.生物炭的EPFRs活性与官能团种类、过渡金属含量和EPFRs种类有关,其中官能团和过渡金属通过影响EPFRs的生成及稳定从而影响EPFRs的浓度和种类,进而影响EPFRs活性,而EPFRs种类直接影响EPFRs活性.生物炭的氧化还原活性与官能团、芳香性和导电性有关,其中官能团影响氧化还原活性基团(RAMs)的生成,芳香性和导电性影响基质电导(EC_(BC))结构的生成及导电活性,从而影响氧化还原活性.本文总结了生物炭的反应活性机理和影响因素,旨在为生物炭处理有机物污染物等方面的应用提供理论支撑和技术参考.  相似文献   

5.
进入环境的生物炭对有机污染物的吸附过程受到普遍共存的溶解性有机质的影响.本研究将两种腐殖酸组分负载在以玉米秸秆为原料、不同炭化温度下(200、400、600℃)制得的生物炭上,考察极性和非极性有机污染物萘和1-萘酚在原始和腐殖酸负载生物炭上的吸附动力学,分别应用拟一级、拟二级和双室一级3种动力学模型对实验数据进行拟合.结果表明,拟二级和双室一级动力学模型均能较好地描述动力学吸附过程.腐殖酸负载对生物炭上萘和1-萘酚的吸附动力学有显著影响,使得平衡吸附量(Qe)下降,而表观吸附速率提高.致密的芳香碳组分和纳米级孔隙主要对萘和1-萘酚在生物炭上的慢吸附单元起作用,腐殖酸负载降低了生物炭的芳香化程度和孔隙度,慢吸附对总吸附的贡献(fslow)降低.生物炭内部有机碳的致密性降低,使得萘和1-萘酚分子容易扩散进入生物炭颗粒内部,加之表面积和孔隙度减少,缩短吸附平衡时间,两种化合物的慢吸附速率常数(kslow)均提高.负载腐殖酸后,两种化合物的快吸附速率常数(kfast)的变化却不同.腐殖酸负载向生物炭表面引入...  相似文献   

6.
梅杨璐  徐晋  张寅  李斌  范世锁  唐俊  周娜 《环境化学》2022,41(5):1796-1808
原状生物炭对废水中污染物的去除效果有限,改性是提高其吸附能力的重要途径.本文以水稻秸秆为对象,尿素为改性剂,在700℃无氧热解条件下分别制备了原状秸秆生物炭(RSBC)和氮改性秸秆生物炭(N-RSBC),采用扫描电子显微镜(SEM)、比表面积分析仪(BET)、元素分析仪(EA)、Zeta电位、X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)以及X射线光电子能谱(XPS)对RSBC和N-RSBC的形貌、比表面积、元素组成、矿物类型和官能团进行表征,考察溶液初始pH值、离子类型和离子强度对生物炭吸附Cu2+的影响,并结合吸附等温线和吸附动力学实验、吸附后表征结果探究生物炭对废水中Cu2+的吸附性能和机理.结果表明,氮改性导致了生物炭的比表面积和孔体积的降低,而生物炭的官能团类型却更加丰富,特别是含氮官能团.当溶液初始pH值从2.0增加到6.0,生物炭对于Cu2+的去除率逐渐增加.对RSBC而言,Na+、K+、Ca2+、Mg2+的存在能略微增加其对Cu...  相似文献   

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热解温度对生物炭理化性质和吸湿性的影响   总被引:1,自引:0,他引:1  
赵越  赵保卫  刘辉  李刘军  张鑫 《环境化学》2020,39(7):2005-2012
  相似文献   

8.
生物炭对土壤中阿特拉津吸附特征的影响   总被引:3,自引:0,他引:3  
为探究生物炭对土壤中阿特拉津的吸附特征及影响因素,采用批处理实验研究了灭菌(T1)、5%秸秆生物炭+灭菌(T2)、未灭菌(T3)和5%秸秆生物炭+未灭菌(T4)条件下对土壤中阿特拉津吸附特征及土壤理化性质的影响.结果表明,在最初0-12 h内,不同处理下阿特拉津吸附量均随时间的延长而快速增加,而在12-96 h内增加较...  相似文献   

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为研究生物炭中可溶性组分对生物炭吸附重金属的影响,以玉米秸秆和松木屑为原材料,采用限氧升温炭化法,分别于200、400和600℃下制备生物炭,并通过批量吸附实验研究生物炭对镉的吸附特性及去除可溶性组分对其吸附Cd2+的影响。研究结果表明,随热解温度升高,生物炭的碳化程度增加,pH值增大,比表面积逐渐增大,含氧官能团数量减少,矿物组分不断富集,溶解性矿物离子K+、Ca2+、Mg2+和PO43-含量降低;去除可溶性组分后生物炭的pH值下降,溶解性矿物离子含量明显降低。LM模型更适合于对松木生物炭和200、400℃下制备的玉米秸秆生物炭吸附Cd2+的数据进行拟合,而FM模型更适合于拟合600℃下制备的玉米秸秆生物炭对Cd2+的吸附数据。玉米秸秆生物炭对Cd2+的吸附量(29.58—12.21mg·g-1)高于松木生物炭(1.72—4.14 mg·g-1)...  相似文献   

11.
有机污染物土壤吸附预测模型及其影响因素   总被引:2,自引:0,他引:2  
刘娴  闻洋  赵元慧 《环境化学》2013,(7):1199-1204
以701种有机化合物的土壤吸附系数作为数据集,选取594种有机化合物作为训练集,剩余107种作为测试集.根据训练集化合物建立土壤吸附系数Koc与辛醇/水分配系数Kow的线性和非线性模型,应用平均残差(AE),平均绝对残差(AAE)和均方根误差(RMSE)来检验模型的预测能力,模型具有良好的预测能力.同时,比较不同类型的化合物的实测值与预测值,发现部分同系物的预测值与实测值存在系统的偏差,这些偏差主要是由吸附机理,溶解度,水解作用,挥发作用,实验误差等原因造成,这些因素均会对土壤吸附系数的预测产生影响.  相似文献   

12.
To investigate effects of phosphorus content on Cr(VI) sorption onto phosphorus-rich biochar, sewage sludge of different phosphorus concentrations from 4 to 60 mg.g-1 by dry weight were prepared and carbonized to make biochar for batch sorption experiments. Test results revealed that different phosphorous concentration of raw sludge had respective impacts on surface area, pore surface area, average pore diameter and pH value of derived biochar. The adsorption kinetics of phosphorus-rich biochar could be described by the pseudo-second-order model. The sorption isotherm data followed Langmiur model better than Freundlich model. Biochar produced from sludge with phosphorus concentration of 20 mg. gl gave the largest chromium sorption capacity, which could be attributed to its largest surface area and pores surface area comparing with those of'biochars from sludge with other phosphorus concentrations. The chromium loaded biochar was analyzed using Fourier Transform Infrared Spectroscopy and X-ray Diffraction measurement. The results indicated that chemical functional groups hydroxyl and methyl on surface of biochar were involved in Cr(VI) binding and its reducing to Cr(III). Then, a portion of Cr (III) in form of various phosphate precipitates was bound onto biochar surface and the rest was released into the solution. The experimental results suggested that phos- phorus played an important role in pore and surface area development of sludge biochar during pyrolytic process. It also could react with Cr(III) on the biochar surface that impacted on capacity of Cr(VI) removal from solution by sludge biochar. Therefore, phosphorus concentration in sludge should be considered when sludge pyrolytic residue would be reused for heavy metals sorbing.  相似文献   

13.
《环境化学》2012,31(6)
甲状腺激素在脊椎动物新陈代谢、生长发育与繁殖等生理过程中起着重要的调节作用.环境污染物种类和数量不断增加,其中有很多污染物具有环境内分泌干扰的作用.甲状腺对环境污染物具有极敏感的反应,污染物不仅会引起滤泡及滤泡细胞大小、滤泡细胞数量和滤泡腔中胶质含量的改变,影响到甲状腺激素合成、分泌、转运以及代谢中多种酶的表达和活性变化,还参与和甲状腺激素的竞争性结合,进而影响到机体中由甲状腺激素调节的各项生理功能,甚至会导致机体趋于死亡.由于两栖类幼体——蝌蚪的变态发育阶段直接受到甲状腺激素的调控,现已被确认为筛选和研究环境内分泌干扰物的首选生物检测指示动物.  相似文献   

14.
生物炭的土壤环境效应及其机制研究   总被引:37,自引:0,他引:37  
近年来,随着土壤污染的逐渐加重以及食品安全问题的频出,生物炭作为重要的土壤改良剂以及对污染土壤修复表现出的巨大潜力引起人们的广泛关注.本文首先对国内外生物炭的土壤环境效应方面的研究以及成果进行分析总结.生物炭具有疏松多孔的性质以及巨大的表面积和阳离子交换量(CEC),可以改善土壤理化性质,能强烈吸附土壤中的污染物,降低其生物有效性和迁移转化能力;生物炭的碱性对于改良酸性土壤降低土壤中污染物的生物毒性具有很大的潜力;生物炭还可以为微生物提供生长繁殖的场所,有利于微生物对污染物的降解,但同时又可以保护被吸附的有机物免受微生物的降解,对不同的微生物影响不同;生物炭可以对蚯蚓等土壤动物的生存产生影响.在此基础上,依据生物炭的基本理化性质,对其土壤环境效应机制进行了分析.最后,从当前工作中存在的不足对今后的研究重点和方向进行了展望.  相似文献   

15.
作为重要的地质吸附剂,土壤/沉积物中的有机质是环境中疏水性有机污染物主要的汇.由于有机质的结构异质性,疏水性有机污染物一旦进入其中,会被吸附在不同的位点上,反应活性和生态风险进而会发生变化.对疏水性有机污染物在有机质上的吸附进行研究有助于了解其在环境中的分布,传输及生物有效性.本文就疏水性有机污染物在土壤/沉积物中的有机质上吸附的国内外研究进展进行了综述,讨论了重要有机质组分(腐殖质和碳黑)的结构和吸附作用差异性,重点分析了有机质的微孔特性和官能团对吸附的影响机制.  相似文献   

16.
In the recent years, photocatalytic self-cleaning and “depolluting” materials have been suggested as a remediation technology mainly for NO x and aromatic VOCs in urban areas. A number of products incorporating the aforementioned technology have been made commercially available with the aim to improve urban air quality. These commercial products are based on the photocatalytic properties of a thin layer of TiO2 at the surface of the material (such as glass, pavement, etc.) or embedded in paints or concrete. The use of TiO2 photocatalysts as an emerging air pollution control technology has been reported in many locations worldwide. However, up to now, the effectiveness measured in situ and the expected positive impact on air quality of this relatively new technology has only been demonstrated in a limited manner. Assessing and demonstrating the effectiveness of these depolluting techniques in real scale applications aims to create a real added value, in terms of policy making (i.e., implementing air quality strategies) and economics (by providing a demonstration of the actual performance of a new technique).
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17.
锰氧化物对有机污染物的转化机制研究进展   总被引:1,自引:0,他引:1  
李媛  魏东斌  杜宇国 《环境化学》2013,(7):1288-1299
以土壤/沉积物中普遍存在且具有较强氧化活性的锰氧化物为研究对象,探讨了水-锰氧化物体系对医药品和个人护理用品等典型环境污染物的转化行为,并从污染物的分子结构出发,分别综述了锰氧化物对酚类、胺类、氮杂环、氮杂环N-氧化物、酸类等典型环境污染物的分子转化机制.为该类污染物环境行为及其潜在风险的科学评价、有效控制奠定理论基础.  相似文献   

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