生物炭-膨润土共改性及其铅离子吸附与稳定化研究

编号：CYYJ01805

篇名：生物炭-膨润土共改性及其铅离子吸附与稳定化研究

作者：肖瑶 吴中杰 崔美 苏荣欣 谢连科 黄仁亮

关键词： 玉米芯残渣 生物炭 粘土 重金属 土壤修复

机构： 天津大学环境科学与工程学院 国网山东省电力公司电力科学研究院 天津大学化工学院 天津大学海洋科学与技术学院

摘要： 重金属污染具有高毒性、持久存留和生物积累等特性,严重危害人体健康和生态安全。本研究通过氯化钙对玉米芯残渣和膨润土混合物进行碱改性,在无氧条件下高温煅烧制备了一种碱改性生物炭-膨润土复合物(CaO-Bent-CB)。该复合物的比表面积高,达到441.1 m2/g,明显高于直接煅烧制备的生物碳(132.7 m2/g)和碱改性生物炭(177.2 m2/g)。进一步评价了该复合物对水中铅离子吸附性能,结果表明在水中铅离子浓度为120 mg/L,膨润土与玉米芯残渣质量比为1:5,用量为1 g/L条件下,吸附6 h后铅离子去除率达98%,吸附量为109.6 mg/g,均高于生物炭(13.4 mg/g)、膨润土(72.9 mg/g)和碱改性生物炭(86.9 mg/g)。此外,采用CaO-Bent-CB对铅离子污染土壤进行稳定化处理,当土壤中铅离子浓度为2200 mg/kg,CaO-Bent-CB用量为土壤干重的8%时,在pH=3.2的硫酸-硝酸浸提液中浸出12 h,酸浸出铅离子浓度低至4.5 mg/L,低于危险废物鉴别标准值(5 mg/L)。上述研究结果表明这种生物炭-膨润土共改性复合物在重金属污染水体和土壤修复中具有很好的应用前景。