壳聚糖负载铁改性生物炭对汞污染土壤的修复研究.pdf

摘要

Hg

汞（）是一种全球性污染物，具有持久性、高度富集性和严重的生物毒性。

Hg可以在大气、土壤、水体等以各种单质或化合态形式存在，金属冶炼是汞污染

主要来源，有色冶金区周围土壤汞污染严重，修复后环境中的汞还会进行二次沉

降再释放，因此选用生物炭对土壤中的汞进行钝化，减小其对环境的二次污染。

SBC

本研究以有色冶金区周围土壤为研究对象，制备了桑树枝生物炭（）、磁性桑

SMBCSCBC

树枝生物炭（）、壳聚糖负载磁性桑树枝生物炭（）、玉米秸秆生物

YBCYMBC

炭（）、磁性玉米秸秆生物炭（）、壳聚糖负载磁性玉米秸秆生物炭

YCBC6

（）共种生物炭，分别添加到高浓度汞污染土壤和低浓度汞污染土壤中，

THgMeHg

通过土壤培养实验和盆栽实验对土壤理化性质、土壤中总汞（）和甲基汞（）

含量，以及对植物的影响进行研究。主要结论如下：

1FeO

（）改性后的生物炭表面不规则程度增加，表面均匀附着了大量的34和

壳聚糖颗粒。改性后生物炭比表面积、孔体积和孔径大小明显增加，磁性生物炭

2-1

OFeSMBC110.286m·g

表面有大量的元素和元素，比表面积和孔体积分别为

2-1

0.215cm·gYCBC12.013nm-OH-NH-

和，孔径为，属于介孔材料。改性生物炭和

基团特征峰得到了增强，还引入了Fe-O和-CH-新的官能团，改性生物炭中丰富

2

的孔隙结构为钝化土壤中重金属汞提供更多点位，大量的官能团与汞形成络合物，

钝化土壤汞。

26

（）不同生物炭不同添加量下两种汞污染土壤培养实验结果表明：种生物

pHCEC

炭均显著提升了土壤的理化性质（、、有机碳、有效氮），生物炭添加量

5%YCBC

为时提升最大。处理能有效的钝化土壤中的汞，并抑制汞甲基化效果最

YCBC20.57%25.48%

好。对两种土壤中汞的去除率分别为和；甲基汞含量分别降

20.57%40.16%5%

低为和，成为了良好的土壤钝化剂。因此，选择生物添加量为

6

的种生物炭进行下一步盆栽实验。