| 生物炭的13C标记方法及对镉、铜的吸附性能探究 |
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| 引用本文： | 李星燃,梁媛. 生物炭的13C标记方法及对镉、铜的吸附性能探究[J]. 环境科学学报, 2020, 40(9): 3389-3396. DOI: 10.13671/j.hjkxxb.2020.0148 |
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| 作者姓名： | 李星燃 梁媛 |
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| 作者单位： | 苏州科技大学环境科学与工程学院,苏州215009,苏州科技大学环境科学与工程学院,苏州215009 |
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| 基金项目： | "十三五"国家水体污染控制与治理科技重大专项（No.2017ZX07205002）;国家自然科学基金青年基金（No.21507097）;苏州市科技发展计划项目（民生科技）（No.SS2019027）;苏州科技大学研究生科研创新计划（No.SKCX18-004） |
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| 摘 要： | 生物炭施入土壤后很难分离和检测,因而难以直观研究生物炭在土壤中的环境行为.本文采用稳定同位素标记法制备13C标记的生物炭,研究了13C标记生物炭的制备方法,以及标记前后生物炭的基本理化性质及其对Cd2+和Cu2+的吸附效果和吸附机理.结果表明,脉冲标记法可有效提高玉米植株的δ13C值,经过550℃限氧热解法制备的13C玉米秸秆生物炭（13C BC）的δ13C值为249.3‰,显著高于土壤（-23.5‰）及未标记的玉米秸秆生物炭（-25.7‰）,具有显著的生物炭示踪效果.13C标记的生物炭的pH、CEC、比表面积、表面官能团种类及数量等理化性质与未标记生物炭相似,说明脉冲标记法制备的13C标记生物炭不改变生物炭的基本理化性质.吸附动力学和吸附热力学实验结果表明,13C标记生物炭与未标记生物炭对Cu2+、Cd2+的吸附均符合准二级动力学方程和Langmuir等温吸附方程,且吸附平衡时间、最大吸附量基本相同,表明13C标记生物炭不改变生物炭对Cd2+、Cu2+的吸附效果和吸附特征.XRD、FT-IR结果表明,13C标记生物炭和未标记生物炭具有相同的吸附机理,均为离子交换作用、静电吸附作用和阳离子-π键作用.因此,脉冲标记法制备的13C标记生物炭具有与生物炭相同的基本理化性质和对镉、铜的吸附行为,同时具有显著高于土壤背景的δ13C值,可为土壤中生物炭迁移、生物炭与重金属相互作用行为的研究提供一条途径.
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| 关 键 词： | 生物炭 稳定同位素标记法 13C 重金属吸附 |
| 收稿时间： | 2020-02-20 |
| 修稿时间： | 2020-04-22 |
13C labeled biochar and its adsorption performance on cadmium and copper |
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| LI Xingran,LIANG Yuan. 13C labeled biochar and its adsorption performance on cadmium and copper[J]. Acta Scientiae Circumstantiae, 2020, 40(9): 3389-3396. DOI: 10.13671/j.hjkxxb.2020.0148 |
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| Authors: | LI Xingran LIANG Yuan |
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| Affiliation: | School of Environmental Science and Engineering, Suzhou University of Science and Technology, Suzhou 215009 |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | biochar stable isotope labeling 13C heavy metal adsorption |
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