小麦秸秆生物炭对小菜中铅离子吸附和铅积累的影响

　　为了研究麦秸生物炭对重金属铅的吸附性能及其对重金属的吸附作用，研究了麦秸在240℃下热解制备的生物炭的吸附性能。和对土壤中铅离子的固定作用以及对桂花中铅积累的影响的小实验。果表明，麦秸生物炭主要用于铅离子的化学吸附。
　　298.15 K和323.15 K下的平衡吸附量分别为45.02 mg / g和51.05 mg / g。

　　土壤中的添加量超过1％时，桂花中的铅含量低于0.1 mg / kg，而桂花中的铅含量则随着生物炭含量的增加而降低，因此为解决土壤中铅离子污染问题提供了基础数据。着工业化的快速发展，水，土壤重金属污染引起了有关部门的高度重视。中，铅不仅有剧毒，而且很容易在动植物体内蓄积。解决重金属污染的方法中，吸附法因其操作简便，成本低廉，吸附效果好而得到了广泛的研究[1-5]。物炭已作为一种新型的环保材料得到了广泛的研究，在重金属吸附领域已经取得了一些成果[6-9]，但目前生物炭的制备温度通常较高。400℃。管比表面积很大，但它的转化率低且能耗高[10-13]。了降低生物炭的生产成本，本文以小麦秸秆生物炭在240℃下的热解为研究对象，探讨了小麦秸秆生物炭对重金属和铅的吸附能力。金属吸附后有固定作用，可散播麦秸生物炭。用领域，以期为完全使用麦草杆开辟新途径[14-15]。
　　剂和仪器。剂：硝酸铅（河南晨升化工产品有限公司，分析级），二甲酚橙（湖北巨胜科技有限公司，分析级），乙酸，氢氧化钠（郑州竹enny化学试剂厂，分析质量）实验水是实验室生产的去离子二次蒸馏水。器：UV-2401PC紫外可见分光光度计（日本岛津制作所），SHA-C恒温水浴搅拌器（常州一能实验仪器厂），L500离心机（湖南翔益实验室仪器开发有限公司） ），干燥箱类型MX841-6（吴江民鑫烤箱电炉制造有限公司）电子秤BSM-220.4（上海卓晶电子技术有限公司），Nicolet is10傅立叶傅立叶红外光谱仪（赛默飞世尔） 。[17]杨继峰，应光国，赵建良，等。黑对污染物环境地球化学过程的影响[J]。态环境学报，2008，17（4）：1685-1689。试土壤概述。壤的理化性质：pH值（土壤：水= 1.0：2.5）5.45，有机物25.07 g / kg，总氮1.69 g / kg，碱性可水解氮142 mg / kg，可用磷16.1 mg / kg，可用钾84.2 mg / kg。

　　麦秸秆生物炭在240℃。麦秸秆生物炭是在240℃下热解小麦秸秆制得的[16]，基本性能：水分含量为2.4％，挥发物含量为55.6％，灰分为20， 0％，固定碳含量为22.0％，比表面积为3，519 m2 / g。附测试。带塞子的250 ml锥形烧瓶中称取0.05 g生物炭，以100 mg / L加入30 ml硝酸铅水溶液，将其置于恒温水浴中的振荡器中搅拌并吸附，并在不同时间测量溶液中铅离子的浓度。花的小种植园。田间选择风干的土壤，通过20目筛网除去谷物和石头，然后根据表1中的公式对土壤进行预培养。离子中的铅含量是根据《农业土壤的农业土壤污染风险控制标准（试验）》（GB 15618-2018）中重金属土壤中铅的风险选择标准确定的。

　　

　　
　　先用自来水冲洗桂花样品，然后用蒸馏水冲洗，干燥，称重，在105°C下杀死60分钟，并在70°C下干燥至恒重将样品研磨成粉末，并通过20目筛。量约0.5 g样品，并将其添加到锥形瓶中，加入30 ml混合酸（HNO3与HClO4的体积比为4：1），将其浸泡在用热板溶解直至无色冷却。量转移到100 ml容量瓶中。水稀释至刻度，充分混合并除去上清液，然后使用紫外分光光度计测量铅离子的浓度。298.15、303.15、313.15和323.15 K.的条件下，测量了生物炭吸附的铅离子浓度随时间的变化。用Langerren一级动力学模型（方程1）和二级动力学模型（方程2）进行实验数据。整。图1可以看出，同时温度越高，吸附量越高；在相同温度下，吸附速度从0到60分钟更大，随着时间的流逝吸附速度变慢，在210分钟后趋于平衡。着吸附温度的升高，生物炭对铅离子的吸附能力增强。衡Qe在298.15、303.15、313.15和323.15 K处的吸附量分别为45.02、50.66、50.61和51.05 mg / g，表明温度的升高有利于生物炭吸附铅离子。表2可以看出，从一级动力学模型获得的饱和吸附量Qe与从试验获得的平衡吸附量有很大差异，而从饱和度Qe（48.077〜52.356 mg / g）接近试验的Qe，相关系数R2大于0.987。此，二次动力学方程可以很好地描述生物炭在铅离子上的吸附过程，表明其吸附过程主要受化学吸附控制。吸附前后的生物炭在干燥箱中于105℃干燥2小时，并通过溴化钾压片法测定吸附前后的生物炭的红外光谱。过-OH的拉伸振动，在1，595 cm-1的NH振动峰，在1，431 cm的芳香环CC的拉伸振动产生在3，351 cm-1附近的宽峰。-1和1160 cm-1处的振动由于CN振动而达到峰值。
　　图2可以清楚地看到，CN的吸收峰的强度和CC的振动膨胀和收缩峰的强度在吸附铅离子之前和之后已经发生了很大的变化，并且-OH，CC和CN的吸收峰变弱，表明-OH，CN等表面极性官能团与铅离子反应[17]，铅离子与生物炭中的灰分和固定碳含量有关，这说明了准二次吸附动力学中吸附曲线的合理性。3表明，在被铅严重污染的土壤中，随着小桂花的生长期的延长，桂花小组织中的铅离子含量逐渐积累。加1％的生物炭可以显着抑制植物对铅离子的反应。
　　收量低于GB 2762-2012中新鲜蔬菜的铅含量极限0.1 mg / kg。着剂量的增加，生物炭对桂花对重金属铅离子的吸收具有更强的抑制作用。理7、8、9、10和11是不同浓度的铅离子对桂花中铅积累的影响。果表明，铅离子浓度越高，桂花组织中积累的重金属就越多。处理2和处理11相比，处理2的小桂花组织中铅离子的含量已大大降低，约为63.6％；当生物炭含量为3％时，小桂花中铅离子的累积含量显着下降，减少了94.7％。着增加，桂花中积累的铅离子逐渐减少，但减少幅度很小。外，由于成本问题，生物炭的适当量为1％。试结果表明，小麦秸秆生物炭吸附的铅离子在210分钟时趋于平衡。
　　着温度的升高，吸附量也增加，最大吸附量为51.05 mg / g，桂花树价格表明升温有利于生物炭。附铅离子；近二阶动力学方程能更好地适应小麦秸秆生物炭吸附铅离子的过程。重桂花中重金属含量的检测表明，麦秸中生物质的碳基对土壤中的重金属有较好的影响。花的铅含量为1％时，不超过GB 2762-2012中新鲜蔬菜的铅含量极限值。
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