施用原始及铁改性生物质炭对土壤吸附砷(V)的影响

目的  考察生物质炭及铁改性生物质炭对土壤吸附砷[As(Ⅴ)]的影响。 方法  以法国梧桐Platanus orientalis修剪枝为原料在650 ℃限氧条件下热解制备生物质炭，并通过氯化铁(FeCl3)溶液浸渍、热解，将其进一步制备成铁改性生物质炭，对比考察改性后生物质炭理化性质和表面官能团的变化；并通过批量吸附试验探究不同As (Ⅴ)初始质量浓度、吸附时间对施炭土壤吸附As (Ⅴ)效果和规律的影响，通过分析吸附等温线特征和吸附动力学特征，探明吸附机制。 结果  铁改性生物质炭较原始生物质炭pH、比表面积及官能团数量降低，但灰分质量分数和电导率有所增加；Langmuir模型能较好拟合施炭土壤对As(Ⅴ)的吸附过程，表明吸附以单分子层为主。当As (Ⅴ)溶液初始质量浓度大于25 mg·L−1后，铁改性生物质炭对As (Ⅴ)的吸附量大于原始生物质炭，且最大吸附量为0.36 mg·g−1。原始生物质炭和铁改性生物质炭对As (Ⅴ)的动力学吸附符合准二级动力学方程，吸附过程在4 h前后分别为快速吸附和慢速吸附2个阶段，在24 h左右趋于平衡，且铁改性生物质炭处理下土壤的饱和吸附量比原始生物质炭处理高11%。 结论  施用2种生物质炭均能提高土壤对As (Ⅴ)的吸附效果，且铁改性生物质炭的吸附效果优于原始生物质炭。因此，施用铁改性生物质炭可以加强土壤对As (Ⅴ)的吸附作用从而降低As生物有效性。图6表3参39