不同熱解溫度生物炭對(duì)溶液中鎘的吸附性能研究

王道涵，李景陽(yáng)，湯家喜

（遼寧工程技術(shù)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，遼寧阜新123000）

鎘是一種高毒性且人體非必需的重金屬元素。目前，對(duì)含鎘廢水治理的傳統(tǒng)處理方法包括：混凝、化學(xué)沉淀、離子交換和膜分離過程等〔1〕。然而，這些方法存在某些弊端，如成本高、重金屬去除不徹底、可能造成二次污染等〔2〕。生物吸附法是一種簡(jiǎn)單、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)有效的去除廢水中重金屬污染物的方法〔3〕。

生物炭具有良好穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)、大的比表面積和孔道，環(huán)保且不會(huì)造成二次污染。生物炭的功能性強(qiáng)，生物炭中含有的礦物元素使其顯堿性，可用于調(diào)節(jié)土壤pH以及改良酸性土壤〔4〕；生物炭表面的芳香結(jié)構(gòu)及其他羥基、酚羥基等官能團(tuán)可與重金屬離子結(jié)合，以達(dá)到降低重金屬含量的目的〔5〕。生物炭對(duì)水體重金屬的吸附去除作用已經(jīng)得到了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的認(rèn)可〔6-8〕。然而，生物炭材料在廢水處理中的長(zhǎng)期應(yīng)用及其作用機(jī)理還仍需進(jìn)一步深入探討。本研究分別在450、550、650℃3種不同熱解溫度下，制備3種不同生物質(zhì)（玉米秸稈、楓楊樹枝、花生殼）炭材料，研究其對(duì)溶液中Cd2+的吸附作用，分析了不同因素對(duì)生物炭吸附作用的影響，并探討了其吸附過程的作用機(jī)理。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器

實(shí)驗(yàn)材料：玉米秸稈，產(chǎn)自遼寧省沈陽(yáng)市某農(nóng)田；楓楊樹枝，采自遼寧工程技術(shù)大學(xué)校園內(nèi)；花生殼（小白沙），產(chǎn)自吉林遼源前郭縣某農(nóng)田；硝酸鎘（分析純），沈陽(yáng)化工有限公司；硝酸鉛（分析純），遼寧泉瑞試劑有限公司；……