生物炭的制备及改性技术的研究进展——以土壤重金属污染治理为例

Journal: Ecological Environment and Protection DOI: 10.12238/eep.v7i3.1996

邹慧1, 吕丽云1, 懂双快2, 周梦春1, 黄静雯2

1. 贵州师范学院化学与材料学院
2. 贵州师范大学

Abstract

土壤中重金属对人体健康有着巨大的危害,探寻经济有效修复土壤重金属方法一直受到广大学者的持续关注。生物炭因其独特的理化结构,可用于吸附固定重金属,因其对有些重金属离子的吸附效果欠佳,如何通过改性技术提高生物炭的吸附能力也成为了近几年研究的热点。本文综述了生物炭的来源、制备方法、基本特性、改性方法、生物炭在土壤重金属污染治理中的研究进展,以及改性生物炭修复机制、生物炭改性技术在土壤重金属修复中的应用研究,并对其应用研究进行了总结与展望,以期为未来生物炭修复重金属污染土壤的研究提供一些参考。

Keywords

生物炭;改性技术;土壤;重金属;污染治理

Funding

(1)贵州师范学院大学生自主研究科研项目“辣椒秸秆生物炭不同改性对Pb2+的吸附”(2022DXS009);(2)贵州师范学院校级科学研究基金项目“雪莲果叶中多酚的提取及其在百合切花保鲜中的应用研究”(2017BS007)。(3)2023贵州大学生创新创业训练计划项目(省级)“铜氮共掺杂碳量子荧光探针制备及其在食品中苏丹红检测应用研究”(S202314223064)。

References

[1] 黄媛凤.基于主成分分析的昭平县桉树人工林土壤肥力质量评价[J].绿色科技,2023,25(13):159-162.
[2] 第三次全国国土调查主要数据公报_滚动新闻_中国政府网(www.gov.cn).
[3] 陈祺娜.改性生物炭对土壤重金属铅、镉的钝化修复效果研究[D].贵州民族大学,2023.
[4] 李宛容,钟航玮,张佳慧,等.生物炭修复重金属污染领域的研究热点与趋势:基于文献计量学的可视化分析[J].山东化工,2023,52(23):107-112+119.
[5] 杨育振,高宝龙,黄屹,等.中高热解温度下秸秆基生物炭对铅,镉的吸附特性研究[J].中国地质,2023,50(1):52-60.
[6] 林雪原,荆延德,巩晨,等.生物炭吸附重金属的研究进展[J].环境污染与防治,2014,36(05):83-87.
[7] 吕贝贝,张贵云,张丽萍.生物炭制备技术研究进展[J].河北农业科学,2019,23(05):95-98.
[8] AHMAD Z,GAO B,MOSA A,et al. Removal of Cu(II),Cd(II) and Pb(II) ions from aqueous solutions by biochars derived from potassium-rich biomass[J].Journal of Cleaner Production,2018,180(4):437-449.
[9] 吴有龙,徐嘉龙,马中青,等.KOH活化法制备气化稻壳活性炭及其吸附性能[J].生物质化学工程,2021,55(01):31-38.
[10] 毛雨洁.改性生物炭的制备及其对重金属离子Cr(Ⅵ)的去除性能和机制研究[D].长江大学,2023.
[11] 付兵,杨兵,朱鹏飞,等.烟梗热解气化制取生物炭方法探索[J].再生资源与循环经济,2016,9(10):41-44.
[12] 黄维,范同祥.水热碳化法的研究进展 [J].材料导报,2014,28(S1):131-135.
[13] SHALINI,RAMESH,PUGALENDHI,etal.Hydrothermal carbo nization of arecanut husk biomass: fuel properties and sorpt ion of metals[J].Environ Sci Pollut Res,2018,3888:8-18.
[14] 张瑞钢,钱家忠,陈钰辉,等.玉米和小麦秸秆生物炭对土壤重金属污染修复实验研究[J].合肥工业大学学报(自然科学版),2022,45(03):347-355.
[15] 李明遥,杜立宇,张妍,等.不同裂解温度水稻秸秆生物炭对土壤Cd形态的影响[J].水土保持学报,2013,27(06):261-264.
[16] WANG Y M, LIU Q, LI M, et al. Rhizospheric pore-water content predicts the biochar-attenuated accumulation,trans location, and toxicity of cadmium to lettuce [J]. Ecotoxicol ogy and Environmental Safety,2021,208:111675
[17] 陈祺娜.改性生物炭对土壤重金属铅、镉的钝化修复效果研究[D].贵州民族大学,2023.
[18] SAJJADI B, CHEN W Y, Egiebor N O. A comprehensive rev iew on physical activation of biochar for energy and enviro nmental application[J]. Reviews in Chemical Engineering,2019,35(6),735-776.
[19] PENG Z Y, LIU X M, CHEN H K, et al. Characterization of ultraviolet-modified biochar from different feedstocks for enhanced removal of hexavalent chromium from water [J]. Water Science and Technology: A Journal of the International Association on Water Pollution Research,2019,79(9):1705-1716.
[20] 沈飞,刘书言,万学.生物炭改性及在环境污染治理方面的应用[J].四川师范大学学报(自然科学版),2024,47(02):155-164+140.
[21] 王东梅,罗鹤松,罗唯叶.改性银杏叶生物炭对铅锌矿区污染土壤的修复效果研究[J].四川环境,2023,42(04):29-34.
[22] 杜苏,杨瑛.改性生物炭修复铬污染土壤研究进展[J].安徽农学通报,2023,29(09):149-152+183.
[23] 陈颢明,胡亦舒,李真.溶磷微生物改性生物炭吸附重金属的机理研究[J].中国环境科学,2021,41(02):684-692.
[24] 林雪原,荆延德,巩晨,等.生物炭吸附重金属的研究进展[J].环境污染与防治,2014,36(05):83-87.
[25] 刘立.改性生物炭吸附固定重金属的研究进展[J].绿色科技,2017,(16):81-84+87.
[26] 张震,田追,杨斌,等.生物炭改性技术及对重金属去除研究进展[J].煤炭与化工,2023,46(03):154-160.
[27] 刘青松,白国敏.生物炭及其改性技术修复土壤重金属污染研究进展[J].应用化工,2022,51(11):3285-3291+3299.
[28] 陈艺杰,吴伟健,李高洋,等.改性生物炭对农田土壤铬形态分布和酶活性的影响[J].农业环境科学学报,2022,41(02):313-324.
[29] 李银光,张宝珠,孙守权,等.聚壳糖改性甘蔗基生物炭对铅锌污染土壤稳定化的研究[J].化学工程师,2023,37(10):56-59.

Copyright © 2024 邹慧, 吕丽云, 懂双快, 周梦春, 黄静雯

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License