小麥秸稈生物炭對鉛離子的吸附性能及小白菜中鉛累積含量的影響

張利亞 王留成 郭丹丹

摘要 ? ?為探究小麥秸稈生物炭對重金屬鉛的吸附性能及吸附后對重金屬的固定效果，開展了240 ℃熱解小麥秸稈制備的生物炭對鉛離子的吸附性能和對土壤中鉛離子的固定效應及小白菜中鉛累積含量的影響試驗。結果表明，小麥秸稈生物炭對鉛離子以化學吸附為主要過程，在298.15 K和323.15 K條件下的平衡吸附量分別為45.02 mg/g和51.05 mg/g;通過小白菜種植試驗，生物炭在土壤中添加量大于1%時，小白菜含鉛量小于0.1 mg/kg，且小白菜中鉛含量隨著生物炭用量的增加而減少，為解決鉛離子污染的土壤問題提供了基礎數據。

關鍵詞 ? ?小白菜;小麥秸稈生物炭;鉛離子;吸附性能

中圖分類號 ? ?S634.4 ? ? ? ?文獻標識碼 ? ?A

文章編號 ? 1007-5739（2019）23-0066-02 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 開放科學（資源服務）標識碼（OSID）

Abstract ? ?In order to explore the effect of wheat straw biochar on adsorption properties to heavy metal lead ion and the following fixation effect，the test for effect of biochar prepared by pyrolysis of wheat straw at 240 ℃ on adsorption properties to lead ion，the immobilization of lead ion in soil and lead accumulation in cabbage was carried out. The results showed that the main adsorption process of lead ions by wheat straw biochar was chemical adsorption. The equilibrium adsorption capacities at 298.15 K and 323.15 K were 45.02 mg/g and 51.05 mg/g，respectively. Through the cultivation experiment of Chinese cabbage，the lead content in Chinese cabbage was less than 0.1 mg/kg when the addition amount of biochar in the soil was more than 1%，and the lead content in Chinese cabbage decreased with the increase of biochar consumption，which provided basic data for solving the problem of soil pollution by lead ion.

Key words ? ?Chinese cabbage;wheat straw biochar;lead ion;adsorption property

隨著工業化的迅速發展，水體和土壤重金屬污染已引起相關部門的高度重視，其中鉛不僅具有高毒性且易在動植物體中逐漸累積。在解決重金屬污染的方法中，吸附法具有操作簡單、成本低廉、吸附效果好等優點被廣泛研究[1-5]。生物炭作為一種新型環保的材料被廣泛研究，在吸附重金屬領域上取得了一些成果[6-9]，但目前生物炭的制備溫度一般在400 ℃以上，雖然比表面積較大，但其收率低、能耗大[10-13]。

為降低生物炭的制備成本，本文采用240 ℃熱解小麥秸稈制備的生物炭為研究對象，探究小麥秸稈生物炭對重金屬鉛的吸附性能及吸附后對重金屬的固定效果，拓展小麥秸稈生物炭的應用領域，以期為小麥秸稈的綜合利用開辟新途徑[14-15]。

1 ? ?材料與方法

1.1 ? ?供試材料

1.1.1 ? ?試劑與儀器。試劑：硝酸鉛（河南晨升化工產品有限公司，分析純），二甲酚橙（湖北巨勝科技有限公司，分析純），醋酸、氫氧化鈉（鄭州派尼化學試劑廠，分析純）。實驗用水為實驗室自制去離子二次蒸餾水。

儀器：UV-2401PC型紫外-可見光分光光度計（日本島津公司），SHA-C型恒溫水浴振蕩鍋（常州市億能實驗儀器廠），L500型離心機（湖南湘儀實驗室儀器開發有限公司），MX841-6型干燥箱（吳江市閩鑫烘箱電爐制造有限公司）BSM-220.4型電子天平（上海卓精電子科技有限公司），Nicolet is10型傅里葉紅外光譜儀（美國Thermo Fisher）。

4 ? ?參考文獻

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