水稻秸稈生物炭對(duì)水體中磷酸鹽的吸附特性研究

黃志勇，李欣欣

（1.貴州省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，貴州 貴陽 550002；2.南京大學(xué)環(huán)境規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院集團(tuán)股份公司，江蘇 南京 210000）

水稻是我國(guó)主要的糧食來源，也是農(nóng)村經(jīng)濟(jì)和農(nóng)民生計(jì)的重要支柱[1]。據(jù)報(bào)道，我國(guó)常年的水稻種植面積占全世界水稻種植面積的20%，產(chǎn)量多年保持在2 億t 以上，占全世界水稻總產(chǎn)量的近40%。在水稻的種植和生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量的秸稈[2]。水稻秸稈的不合理處置如焚燒、隨意堆放、直接還田等，會(huì)造成嚴(yán)重的空氣、土壤及水體污染，破壞生態(tài)平衡，甚至危及人體健康[3]。因此，如何科學(xué)環(huán)保地處理水稻秸稈成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)。

水稻秸稈富含纖維素等生物質(zhì)，在無氧或缺氧條件下，通過高溫裂解可以將其制備成生物炭[4]。水稻秸稈生物炭具有較大的比表面積和豐富的孔隙結(jié)構(gòu)，其表面呈蜂窩狀的物理結(jié)構(gòu)，同時(shí)具有強(qiáng)化學(xué)電解活性，富集了大量官能團(tuán)，因此是一種性能優(yōu)異的吸附劑[5]。近年來，水稻秸稈生物炭對(duì)水體中各類污染成分如重金屬（Cd2+、Pb2+）[6-7]及有機(jī)物（抗生素、羅丹明B）[8-9]的吸附效果受到了廣泛關(guān)注，被證明能夠通過多種物理和化學(xué)作用，高效去除水體中的各類重金屬及有機(jī)物。磷是引起水體污染的關(guān)鍵因子。吸附法是去除水體中磷元素的主要方法之一，具有效果穩(wěn)定、綠色環(huán)保等特點(diǎn)，得到了廣泛的研究及應(yīng)用[10]。但目前涉及水稻秸稈生物炭對(duì)水體中磷的吸附去除特性的研究還較少。

基于此，本研究以水稻秸稈生物炭為研究對(duì)象，考察了投加量、pH、溫度等對(duì)磷酸鹽吸附效果的影響。……