鎂浸漬生物炭吸附氨氮和磷：制備優化和吸附機理

李安玉，李雙莉，余碧戈，馬愛英，周鑫蘭，謝建慧，蔣艷紅，鄧華

（1 廣西師范大學珍稀瀕危動植物生態與環境保護教育部重點實驗室，廣西桂林541004； 2 巖溶生態與環境變化研究廣西高校重點實驗室，廣西桂林541004）

引 言

隨著人口的不斷增長、農業活動的加強以及城市化和工業化的發展，水資源水質不斷惡化。據統計，在發展中國家，約有75%的生活廢水未經處理便直接排入環境，這使得環境污染問題變得更加嚴峻[1]。廢水中常見的銨鹽形式主要包括氨氮（NH4+-N）、硝酸鹽氮（NO3--N）和有機氮（酰胺、尿素等），磷酸鹽的主要存在形式包括無機磷（PO43-、HPO42-、H2PO4-）和有機磷，大量廢水排放的氮（N）、磷（P）的富集可導致生態系統的惡化，進而產生有毒藻類等危害。藻類可以產生具有麻痹、腹瀉和神經毒性作用的毒素，對人類、動物以及水生生物都產生嚴重的影響，廢水中N、P 的富集是導致水生生態系統受損的主要原因。因此，水體中N、P 的去除是恢復水生生態系統的必要條件。目前，水體中氨氮的去除方法主要包括吹脫法[2]、沸石脫氮法[3]、膜分離技術[4]、MAP 沉淀法[5]和化學氧化法[6]，磷的去除方法主要包括靜電吸附法[7]、化學沉淀[8]、結晶法[9]和吸附法[10]，少有研究者開發出具有高效、經濟和環保的材料或者方法同時減低或去除廢水中的陰陽離子。由于其低成本和高吸附性能，吸附法被認為是最可用的選擇之一[11]。

生物炭是一種新型的吸附劑，是指在缺氧/限氧條件下熱解（T ＜700℃）所得的碳材料[12]，由于生物炭表面富含大量的官能團，并主要以酸性官能團為主，其表面常帶負電荷[13]，對陽離子，如Cd2+、Pb2+、Zn2+等重金屬具有良好的吸附效果。……