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动植物来源生物炭对水体中Cd~(2+)的吸附特性  
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【英文篇名】 Cd~(2+) Adsorption Characteristics of Animal-Waste-and-Plant-Derived Biochars in Water
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【作者】 申磊; 荆延德; 孙小银; 郝郝; 曹永强;
【英文作者】 SHEN Lei; JING Yan-de; SUN Xiao-yin; HAO Hao; CAO Yong-qiang; Key Laboratory of Nansihu Lake Wetland Ecological and Environmental Protection in Universities of Shandong; College of Geography and Tourism; Qufu Normal University;
【作者单位】 山东省高校南四湖湿地生态与环境保护重点实验室; 曲阜师范大学地理与旅游学院;
【文献出处】 生态与农村环境学报 , Journal of Ecology and Rural Environment, 编辑部邮箱 2018年 04期  
期刊荣誉：中文核心期刊要目总览  ASPT来源刊  CJFD收录刊
【中文关键词】 动物粪便; 作物秸秆; 生物炭; Cd2 吸附;
【英文关键词】 animal manure; crop straw; biochar; Cd2 adsorption;
【摘要】 以动植物来源(鸡粪便和小麦秸秆)的生物质为原料,在350和650℃条件下慢速热解制备生物炭并表征其理化性质,采用批量吸附试验研究不同吸附时间、溶液pH值和Cd~(2+)浓度条件下生物炭对Cd~(2+)的吸附特性。结果表明,随着热解温度升高,生物炭的pH值和灰分含量升高,芳香性和疏水性增强,极性减弱。相同热解温度条件下,动物来源的鸡粪炭pH值和灰分含量比植物来源的小麦秸秆炭高,芳香结构更完备。生物炭对Cd~(2+)的吸附动力学过程均符合准二级动力学模型(R2>0.99),吸附在12 h时达到平衡,吸附过程均由外部液膜扩散、表面吸附和颗粒内扩散共同控制,且后者是主要限速步骤。随着溶液pH值的升高(2.0~6.0),生物炭对Cd~(2+)的吸附量均逐渐增加。Langmuir模型能很好地描述植物来源的小麦秸秆炭对Cd~(2+)的吸附行为(R2为0.970 3~0.981 5),Freundlich模型更适用于动物来源的鸡粪炭(R2为0.971 7~0.976 9),动物来源的鸡粪炭对Cd~(2+)的吸附效果优于植物来源的小麦秸秆炭。阳离子-π作用和沉淀作用是650℃生物炭吸附Cd~(2+)的主要机制。
【英文摘要】 Four types of biochars were prepared out of chicken droppings or wheat straw through pyrolysis at 350 or 650 ℃separately and analyzed for physic-chemical properties. Batch sorption tests were conducted to explore Cd~(2+)adsorption characteristics of the biochars relative to duration of the adsorption,pH of the solution,and Cd~(2+)concentration in the solution. Results show that the higher the temperature of pyrolysis,the higher the pH,ash content,aromaticity and hydrophobicity and the lower the polarity of ...
【基金】 国家自然科学基金(41471389); 山东省自然科学基金(ZR2013DM005)
【更新日期】 2018-05-07
【分类号】 X52
【正文快照】 随着工业化、城市化的发展,污水灌溉、农药化肥的施用、矿物开采与冶炼、工业和生活废水乱排等人类活动导致大量重金属通过各种途径进入水体和土壤环境。Cd是毒性最强的重金属元素之一,给人体健康带来极大威胁。据统计,目前我国受Cd污染的耕地面积近1.33万hm2,涉及11个省25个地

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