生物炭及其老化對(duì)土壤中多菌靈吸附和降解的影響.pdf

孫 曉 芳 劉 志 偉 來(lái) 祺 等 生 物 炭 及 其 老 化 對(duì) 土 壤 中 多 菌 靈 吸 附 和 降 解 的 影 響 江 蘇 農(nóng) 業(yè) 科 學(xué) 生 物 炭 及 其 老 化 對(duì) 土 壤 中 多 菌 靈 吸 附 和 降 解 的 影 響 孫曉芳 劉志偉 來(lái) 祺 陳思杰 王鳴華 施海燕 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院 江蘇南京 摘 要 為探究生物炭對(duì)多菌靈環(huán)境行為的影響 挖掘生物炭在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用潛力 以稻稈炭 果殼炭 椰殼炭為試 驗(yàn)材料 通過(guò)室內(nèi)模擬試驗(yàn)研究不同種類(lèi)的生物炭及其老化方式對(duì)東北黑土中多菌靈吸附性能和多菌靈土壤降解的 影響 結(jié)果表明 與對(duì)照土壤相比 在東北黑土中添加 種生物炭 多菌靈的最大吸附容量分別從 提高至 稻稈炭 果殼炭 椰殼炭對(duì)多菌靈的吸附影響不大 稻稈炭和果殼炭分別經(jīng)過(guò) 種不同的 方式老化后添加到東北黑土中 種生物炭經(jīng)自然老化和氧化老化后的理論最大吸附量均下降 而經(jīng)物理老化后兩者 理論最大吸附量都增加 此外 種生物炭均能加速多菌靈在土壤中的降解 降解半衰期分別縮短了約 果殼 炭 稻稈炭 倍 椰殼炭 關(guān) 鍵 詞 多菌靈 生物炭 老化 吸附 降解 中 圖 分 類(lèi) 號(hào) 文 獻(xiàn) 標(biāo) 志 碼 文 章 編 號(hào) 收稿日期 基金項(xiàng)目 國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃 編號(hào) 作者簡(jiǎn)介 孫曉芳 女 安徽阜陽(yáng)人 碩士研究生 從事農(nóng)藥 殘留與環(huán)境毒理研究 通信作者 施海燕 博士 副教授 從事農(nóng)藥殘留與環(huán)境毒理研究 多菌靈是一種廣譜型苯并咪唑類(lèi)殺菌劑 可用 于葉面噴霧 種子處理和土壤處理等 可以有效防 治由真菌引起的多種作物病害 在我國(guó)使用廣泛 使用量大 但多菌靈化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定 存在嚴(yán)重的 殘留污染問(wèn)題 其化學(xué)結(jié)構(gòu)式見(jiàn)圖 徐世積等研 究了多菌靈在油菜植株和土壤中的降解動(dòng)態(tài) 試驗(yàn) 結(jié)果表明 多菌靈在油菜植株中較土壤中降解緩 慢 半衰期大約為 發(fā)現(xiàn)高劑量的多菌 靈會(huì)破壞試驗(yàn)動(dòng)物的睪丸 導(dǎo)致不育 農(nóng)業(yè)上的水稻秸稈 果殼 椰殼等農(nóng)副產(chǎn)物 一 般采用露天焚燒或直接還田的方式進(jìn)行處理 在一 定程度上也會(huì)直接或間接引起溫室氣體過(guò)量排放 環(huán)境污染問(wèn)題 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常見(jiàn)的生物炭是指 由生物質(zhì) 秸稈 木屑 禽畜糞便 污泥等 在完全或 部分缺氧狀態(tài)下高溫 慢熱解生成的一類(lèi) 富含碳 高度芳香化的固態(tài)物質(zhì) 其具有豐富的孔 隙結(jié)構(gòu)和表面官能團(tuán) 具有較大的比表面積和較強(qiáng) 的穩(wěn)定性 已有相關(guān)報(bào)道指出 生物炭能夠減弱 溫室效應(yīng)及重金屬污染對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響 此 外 經(jīng)生物炭改良過(guò)的土壤可以增強(qiáng)對(duì)農(nóng)藥的吸附 能力 減少農(nóng)藥的淋溶 進(jìn)而減小對(duì)土壤生物的影 響 邵翼飛等在研究生物炭對(duì)噻蟲(chóng)胺在土壤 中的吸附劑降解的影響中 重點(diǎn)發(fā)現(xiàn)了生物炭制備 過(guò)程中不同的熱解溫度和原材料的使用會(huì)顯著改 變生物炭 土壤混合體系的理化性質(zhì) 進(jìn)而影響其 對(duì)噻蟲(chóng)胺的吸附與降解 此外 白金龍等研究發(fā) 現(xiàn) 在對(duì)水中新煙堿類(lèi)殺蟲(chóng)劑的去除方面 較自然 條件下的生物炭 實(shí)驗(yàn)室條件下的生物炭具有更優(yōu) 的結(jié)構(gòu)和性質(zhì) 更有利于其對(duì)啶蟲(chóng)脒和噻蟲(chóng)胺的吸 附和去除 生物炭在土壤中的應(yīng)用被認(rèn)為是提 高土壤質(zhì)量和碳長(zhǎng)期固存的一種機(jī)制 然而 生物 炭對(duì)農(nóng)藥行為的影響 特別是長(zhǎng)期而言 仍然不太 明確 現(xiàn)有多項(xiàng)研究表明土壤和生物炭的互作及生 物炭的老化會(huì)對(duì)這一過(guò)程造成影響 等 研究了不同老化期的生物炭改良土壤中阿特拉津 和菲的吸附影響 結(jié)果顯示生物炭的表面積隨著老 化的時(shí)間先增大后減小 生物炭改良土壤中阿特拉 津和菲的吸附量先增加后明顯減少 礦物顆粒 可以覆蓋生物炭的反應(yīng)表面 從而減小生物炭對(duì)農(nóng) 藥等有機(jī)化合物吸附的能力 但生物炭老化對(duì)其 吸附能力的影響仍需進(jìn)一步研究 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 年第 卷第 期 針對(duì)多菌靈在農(nóng)田中的殘留污染問(wèn)題以及農(nóng) 業(yè)生產(chǎn)中缺乏可進(jìn)一步加快土壤中農(nóng)藥降解的材 料 本研究利用模擬試驗(yàn)探究 種生物炭對(duì)多菌靈 的吸附和降解特性的影響 確定 種可實(shí)際施用于 田間的生物炭材料 旨在為降低農(nóng)田中多菌靈的殘 留量及其對(duì)土壤環(huán)境的毒害作用提供理論依據(jù) 材 料 與 方 法 試驗(yàn)材料 供試材料 試驗(yàn)材料主要有 多菌靈 標(biāo)準(zhǔn)品 分析純 廣 西西隴化工股份有限公司 次氯酸鈉 上海 博景化工有限公司 乙腈 分析純 天津科密歐化 學(xué)試劑有限公司 果殼炭 鞏義市北山口竹清潔活 性炭廠 稻桿炭 溧陽(yáng)市德勝活性炭廠 椰殼炭 鄭 州市永信凈水材料有限公司 東北黑土 采自吉林 省長(zhǎng)春市 種生物炭基本生產(chǎn)性指標(biāo)見(jiàn)表 試驗(yàn)儀器設(shè)備 試驗(yàn)儀器主要有 高效液相色譜儀 檢測(cè)器 美國(guó) 科 技有限公司 型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 瑞士 公司 電子天平 瑞士塞多利斯天平有限 公司 超聲波清洗機(jī) 寧波江南儀器 廠 振蕩培養(yǎng)箱 上海知楚儀器有限公司 臺(tái)式離心機(jī) 上海安亭科學(xué)儀器有限公司 渦流混合器 德國(guó) 集團(tuán) 氮?dú)獍l(fā)生器 上海精密科學(xué)儀器有限公 司 有機(jī)系針式過(guò)濾器 上海安譜實(shí)驗(yàn)科技股份有 限公司 表 種 生 物 炭 基 本 生 產(chǎn) 性 能 指 標(biāo) 類(lèi)型 粒度 目 值 比表面積 碘吸附值 總孔容積 灰分 果殼炭 稻稈炭 椰殼炭 色譜條件 色譜柱 色譜柱 柱溫為 流 動(dòng)相為乙腈 乙酸水溶液 體積 比 流速為 檢測(cè)波長(zhǎng)為 進(jìn)樣 量為 在此條件下 多菌靈的保留時(shí)間為 多菌靈標(biāo)樣色譜圖見(jiàn)圖 試驗(yàn)方法 試驗(yàn)土壤預(yù)處理及生物炭的老化 稱(chēng)取 東北黑土于燒杯中 加水至土壤飽和持水量 的 用保鮮膜將燒杯封口 置于人工氣候箱中 恒溫 恒濕 預(yù)培養(yǎng) 周 陰干 碾碎 過(guò) 目篩備用 對(duì)供試 種生物炭 果殼炭和稻桿 炭 進(jìn)行人工加速模擬老化試驗(yàn) 自然老 化 將 種生物炭放入塑料容器中 置于室外陽(yáng)光通 風(fēng)處 持續(xù)培養(yǎng) 個(gè)月 進(jìn)行自然老化 物理老 化 凍融循環(huán)試驗(yàn)?zāi)M 分別稱(chēng)取 種生物炭 于 離心管 按照固液比 加入無(wú)菌 水 保證生物炭都被充分浸潤(rùn) 每天在 條 件下冷凍 再在室溫條件下放置融化 持續(xù) 個(gè)周期 周期 凍融結(jié)束后 用氮?dú)獯蹈?稱(chēng)其質(zhì)量后 裝在密封的自封袋中備用 化學(xué) 氧化 老化 分別稱(chēng)取 種生物炭于 離心管 以固液比 加入 次氯酸鈉 溶液 在 條件下振蕩 離心去除上清 重復(fù) 次 然后用無(wú)菌水洗至無(wú) 溶出 再用氮 氣吹干 稱(chēng)其質(zhì)量后 裝在密封的自封袋中備用 吸附試驗(yàn) 分別稱(chēng)取 預(yù)培土于 具塞三角瓶中 按照 的質(zhì)量比分別加 入 種生物炭及 種老化生物炭 在 條件下于振蕩培養(yǎng)箱中振搖 使生 物炭與預(yù)培土充分混勻 另設(shè)無(wú)添加生物炭土壤對(duì) 照 參照 化學(xué)農(nóng)藥環(huán)境安全評(píng)價(jià)試驗(yàn)準(zhǔn)則 第 部分 土壤吸附 解吸試驗(yàn) 采用振蕩平衡法 對(duì) 供試生物炭土進(jìn)行土壤吸附試驗(yàn) 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 年第 卷第 期 吸附動(dòng)力學(xué)試驗(yàn) 取若干 錐形瓶 分別 稱(chēng)取上述 種生物炭土 于錐形瓶 按照水土 比為 加入 質(zhì)量濃度為 的多菌靈水溶液 加入 氯化鈣維持離子 強(qiáng)度 用封口膜將錐形瓶封好 在 條件下于振蕩培養(yǎng)箱中振搖 分別于 取適量土壤懸濁液至具塞 離心管中 離心 取上清 過(guò) 水相濾膜 再進(jìn)行高效液相色譜檢測(cè) 每個(gè)處理重復(fù) 次 等溫吸附試驗(yàn) 取若干 錐形瓶 分別稱(chēng) 取上述 種生物炭土 于錐形瓶 按照水土比 為 加入 質(zhì)量濃度分別為 的多菌靈水溶液 加入 氯化鈣維持離子強(qiáng)度 用封口膜將錐 形瓶封好 在 條件下于振蕩培養(yǎng) 箱中振搖 后 取土壤懸濁液至離心管中 離心 取上清 過(guò) 水相濾膜 再進(jìn)行高效液相色譜檢測(cè) 每個(gè)處理重 復(fù) 次 降解試驗(yàn) 參照 節(jié)分別設(shè)置 果殼炭土 稻桿炭土 椰殼炭土 果 殼炭土 稻桿炭土 椰殼炭土處理組 另 設(shè)無(wú)添加生物炭土壤對(duì)照 多菌靈在不同生物炭土壤中的降解 分 別稱(chēng)取 上述供試土壤于 錐形瓶中 加入多菌靈標(biāo)準(zhǔn)溶液 使土壤中的添加濃度為 再用純水調(diào)節(jié)土壤含水量至飽和含水量的 置于常溫培養(yǎng)箱內(nèi)避光培養(yǎng) 分別于 取樣檢測(cè)多菌靈含量 每個(gè)處理重 復(fù) 次 培養(yǎng)過(guò)程中要及時(shí)調(diào)節(jié)土壤含水量 使其 保持原有持水狀態(tài) 土壤樣品中多菌靈的檢測(cè) 準(zhǔn)確稱(chēng)取 土壤樣品于 離心管中 加入 甲 醇 渦旋 超聲 離心 取全部上清 再加入 甲醇 重復(fù)上述操作 合 并上清液 用氮?dú)獯蹈?流動(dòng)相定容后過(guò) 有機(jī)相濾膜 再進(jìn)行高效液相色譜檢測(cè) 數(shù)據(jù)分析 多菌靈的吸附模型 吸附動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)采用 準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程 公式 準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程 公式 進(jìn)行擬合 式中 和 分別表示在 時(shí)刻和平衡時(shí)刻的吸附容 量 表示準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)速率常數(shù) 表示準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)速率常數(shù) 等溫吸附試驗(yàn)采用 方程進(jìn) 行數(shù)據(jù)擬合 式中 表示平衡時(shí)的污染物濃度 和 分別表示平衡吸附容量和最大吸附容量 和 分別是 常 數(shù) 常數(shù) 為吸附等溫線非線性指數(shù) 多菌靈降解動(dòng)力學(xué) 多菌靈在土壤中的降 解通過(guò)一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程擬合 土壤降解動(dòng)力學(xué)方程 和降解半衰期按公式 和公式 進(jìn)行計(jì)算 式中 和 分別表示多菌靈的初始濃度和 時(shí)刻 多菌靈在土壤中的濃度 為速率常數(shù) 為 降解時(shí)間 為降解半衰期 結(jié) 果 與 分 析 種生物炭對(duì)土壤中多菌靈吸附的影響 由圖 可知 開(kāi)始 內(nèi)各個(gè)組的吸附速率均 非?？?多菌靈的吸附方式主要為表面吸附 在之 后 多菌靈吸附的速度相對(duì)放緩 這可能是由 于生物炭表面的活性位點(diǎn)被占據(jù) 導(dǎo)致吸附速率越 來(lái)越慢 后 多菌靈在溶液中的濃度逐漸達(dá)到了 平衡 從吸附動(dòng)力學(xué)曲線可以看出 添加的生物炭 對(duì)多菌靈的吸附能力影響大小順序?yàn)楣麣ぬ?稻 桿炭 椰殼炭 吸附動(dòng)力學(xué)速率方程的擬合結(jié)果 見(jiàn)表 與準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)速率方程相比 準(zhǔn)二級(jí)動(dòng) 力學(xué)速率方程對(duì)吸附多菌靈的動(dòng)力學(xué)過(guò)程的擬合 效果較好 準(zhǔn)二級(jí)吸附模型是以化學(xué)吸 附為前提 因此認(rèn)為添加 種生物炭后 多菌靈在土 壤中的吸附過(guò)程主要為化學(xué)吸附所控制 決 定溶液達(dá)到平衡的難易程度 越大越容易達(dá)到平 衡 從結(jié)果可以看出 的大小順序?yàn)楣麣ぬ客?稻稈炭土 椰殼炭土 表明含吸附能力越強(qiáng)的生物 炭 溶液中的多菌靈越容易達(dá)到平衡 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 年第 卷第 期 多菌靈在添加不同生物炭的東北黑土中的等 溫吸附試驗(yàn)結(jié)果 圖 表 表明 添加不同生物炭 的東北黑土對(duì)多菌靈的吸附符合 方程 添加不同生物炭對(duì)多菌靈吸附能力的 影響差異較大 理論最大吸附量 表現(xiàn)為果殼炭土 稻稈炭土 椰殼炭 土 對(duì)照 添加果殼炭 和稻桿炭土壤對(duì)多菌靈的理論最大吸附量分別比 對(duì)照增加了 倍 表 不 同 生 物 炭 土 對(duì) 多 菌 靈 吸 附 的 動(dòng) 力 學(xué) 參 數(shù) 吸附對(duì)象 處理 準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)參數(shù) 準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)參數(shù) 多菌靈 果殼炭土 稻桿炭土 椰殼炭土 對(duì)照 不同老化方式對(duì)生物炭吸附能力的影響 果殼炭和稻稈炭經(jīng)老化后對(duì)多菌靈的吸附能 力均產(chǎn)生了影響 圖 與未經(jīng)老化生物炭土相比 物理老化后 種生物炭土對(duì)多菌靈的吸附能力均 提高 而經(jīng)自然老化和氧化老化后 種生物炭土對(duì) 多菌靈的吸附能力均降低 氧化老化下降的幅度大 于自然老化 由表 可知 老化后的果殼炭土對(duì)多 菌靈的吸附符合 方程 擬合 的理論最大吸附量 的大小順序?yàn)槲锢砝匣?未老化 自然老化 表 多 菌 靈 在 不 同 生 物 炭 土 中 的 吸 附 等 溫 方 程 擬 合 參 數(shù) 吸附對(duì)象 處理 方程參數(shù) 方程參數(shù) 多菌靈 果殼炭土 稻桿炭土 椰殼炭土 對(duì)照 氧化老化 稻稈炭土 經(jīng) 種不同方式老化后對(duì)多菌靈的吸附與 方程 和 方程 擬 合都有較好的相關(guān)性 且 方程擬合的理論 最大吸附量 大小順序同果殼生物炭土 經(jīng)物理 老化后 果殼炭土對(duì)多菌靈的吸附能力略有提高 理 論最大吸附量由 提高到 而 稻桿炭土對(duì)多菌靈的吸附能力大幅提高 理論最大吸 附量由原來(lái)的 提高到 生物炭對(duì)土壤中多菌靈降解的影響 多菌靈在不同生物炭土中的降解符合一級(jí)動(dòng) 力學(xué)模型 圖 在室內(nèi)條件下 多菌靈在對(duì)照土 果殼炭土 果殼炭土 稻稈炭土 稻桿炭土 椰殼炭土和 椰殼炭土 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 年第 卷第 期 表 多 菌 靈 在 種 老 化 生 物 炭 土 壤 中 的 吸 附 等 溫 方 程 擬 合 參 數(shù) 處理 方程參數(shù) 方程參數(shù) 未老化果殼炭土 自然老化果殼炭土 物理老化果殼炭土 氧化老化果殼炭土 未老化稻稈炭土 自然老化稻稈炭土 物理老化稻稈炭土 氧化老化稻稈炭土 中的降解半衰期分別為 結(jié)果表明 果殼炭對(duì)多菌靈降 解的促進(jìn)效果最強(qiáng) 稻桿炭次之 椰殼炭最弱 降解 半衰期分別約縮短了 倍 椰殼炭吸附 多菌靈的能力較弱 添加初期對(duì)土壤中有效態(tài)多菌 靈的濃度影響不大 但隨著時(shí)間的變化 添加 椰殼炭和 椰殼炭處理組多菌靈的含量均明顯 少于對(duì)照組 討 論 與 結(jié) 論 多菌靈是一種能夠有效防治由真菌引起的多 種作物病害的廣譜性殺菌劑 在國(guó)內(nèi)應(yīng)用廣泛 但 由于農(nóng)藥的不合理應(yīng)用存在嚴(yán)重的殘留污染問(wèn)題 本研究通過(guò)在東北黑土中添加 種生物炭 研究生 物炭對(duì)多菌靈土壤吸附的影響 結(jié)果表明 添加果 殼生物炭和稻稈生物炭后 可使土壤對(duì)多菌靈的吸 附容量增加 即生物炭能成為生物炭 土壤體系吸 附多菌靈的主導(dǎo)因素 而添加椰殼炭對(duì)多菌靈的 理論最大吸附量與對(duì)照沒(méi)有明顯差異 在對(duì)污染 土壤修復(fù)方面 生物炭由于其多孔結(jié)構(gòu)和表面豐富 的含氧官能團(tuán) 使得其可以作為去除污染物的良好 吸附劑 生物炭的類(lèi)型是影響生物炭吸附性能 的一個(gè)重要因素 取決于不同原材料在制備生物炭 過(guò)程中的微孔隙數(shù)量變化 從而導(dǎo)致生物炭比表面 積大小差異 在袁帥等的研究中 殼類(lèi)生物炭比表 面積較其他幾類(lèi)生物炭都大 其他依次為糞污 秸 稈 木質(zhì)和污泥 生物炭比表面積越大 碳氧比 越大 其親水性和極性降低 對(duì)疏水性污染物親和 力增強(qiáng) 即表現(xiàn)為對(duì)有機(jī)污染物吸附作用增強(qiáng) 本 試驗(yàn)結(jié)果與此結(jié)論相符 果殼炭和稻稈炭均可以快 速地吸附土壤中的多菌靈 且果殼炭的吸附能力強(qiáng) 于稻稈炭 施入土壤中生物炭在老化過(guò)程中伴隨著一系 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 年第 卷第 期 列生物非生物作用 其理化性質(zhì)隨之發(fā)生變化 進(jìn) 而生物炭的老化必然會(huì)對(duì)土壤中污染物的吸附產(chǎn) 生影響 本研究結(jié)果表明 稻稈炭和果殼炭經(jīng)過(guò) 種不同的方式老化后添加到土壤中 其等溫吸附試 驗(yàn)結(jié)果符合 方程 經(jīng)物理老化后 種生 物炭對(duì)多菌靈的理論最大吸附量都增加 經(jīng)自然老 化和氧化老化后對(duì)多菌靈的理論最大吸附量均降 低 這與吳文衛(wèi)等的研究結(jié)果 相符 此外 何麗 芝等關(guān)于新墾紅壤和熟化紅壤的研究中表明 添加 新鮮的竹炭和稻草炭均增加了土壤對(duì)吡蟲(chóng)啉的吸 附 而自然老化處理后的土壤吸附能力降低 是由 于土壤中的水溶性有機(jī)物 占據(jù)生物炭的吸 附位點(diǎn)并堵塞其孔隙所致 文方園等選擇過(guò)氧 化氫作為氧化劑模擬了生物炭化學(xué)老化過(guò)程 進(jìn)而 對(duì)其老化前后的表面性質(zhì)及對(duì)雙酚 的吸附性能 進(jìn)行表征 結(jié)果顯示 經(jīng)氧化老化后 生物炭芳 香結(jié)構(gòu)被破壞的同時(shí)其表面生成大量含氧自由基 團(tuán) 使極性增強(qiáng) 水分子與含氧官能團(tuán)通過(guò)氫鍵結(jié) 合生成水膜 覆蓋表面吸附活性位點(diǎn)從而導(dǎo)致生物 炭對(duì)有機(jī)污染物雙酚 的吸附作用減弱 生物炭施用到土壤中會(huì)通過(guò)多種相互作用改 變土壤體系的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)進(jìn)而影響農(nóng)藥的降解行 為 研究表明 種生物炭均能加速多菌靈在土壤 中的降解 果殼炭對(duì)多菌靈降解的促進(jìn)效果最強(qiáng) 稻桿炭次之 椰殼炭最弱 可能是由于添加生物炭 能夠增加土壤的有機(jī)碳 腐殖質(zhì)和有機(jī)質(zhì)的含量 提高了土壤酶活力 進(jìn)而改變土壤中微生物群落結(jié) 構(gòu) 從而有利于土壤中微生物對(duì)污染物的降解作 用 黃拓研究發(fā)現(xiàn) 土壤中多菌靈的降解會(huì)因 土壤類(lèi)型以及微生物的存在而發(fā)生變化 生物炭對(duì) 土壤多菌靈降解的影響亦會(huì)受其添加比例的影響 增加生物炭的添加量對(duì)多菌靈的降解速率有所增 強(qiáng) 但農(nóng)藥在土壤中的降解行為會(huì)受到土壤對(duì) 農(nóng)藥的吸附能力的影響 添加生物炭的土壤對(duì)農(nóng)藥 的吸附能力大大增強(qiáng) 可能導(dǎo)致農(nóng)藥在土壤中的降 解速率減慢 這方面還有待進(jìn)一步研究 參 考 文 獻(xiàn) 李立穎 姜興榮 梁 爽 等 多菌靈在蘋(píng)果生產(chǎn)中的農(nóng)藥殘留表 現(xiàn)和生產(chǎn)建議 北方園藝 徐世積 何 影 李思齊 等 環(huán)境中可電離有機(jī)化合物生物有效 性研究進(jìn)展 生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報(bào) 劉笑生 陸海鷹 崔紅標(biāo) 等 秸稈生物炭還田應(yīng)用及環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)綜 述 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 王 凡 屈忠義 生物炭對(duì)鹽漬化農(nóng)田土壤的改良效果研究進(jìn)展 北方農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào) 李 佳 鄧鈞尹 周 偉 等 生物炭與硝化抑制劑對(duì)菜地綜合溫 室效應(yīng)的影響 江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào) 蔣欣梅 薛冬冬 于錫宏 等 玉米秸稈生物炭對(duì)鎘污染土壤中小 白菜生長(zhǎng)的影響 江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào) 雷文娟 周向陽(yáng) 生物炭對(duì)農(nóng)藥降解產(chǎn)物三氯吡啶醇在土壤中遷 移的影響研究 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào) 王欣鈺 高 斯 孫長(zhǎng)龍 等 生物炭對(duì)污染土壤修復(fù)的研究進(jìn)展 遼寧化工 邵翼飛 張 鵬 劉愛(ài)菊 生物炭對(duì)噻蟲(chóng)胺在土壤中吸附和降解 的影響 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào) 白金龍 郭 麗 石冬瑾 等 杉木生物炭對(duì)水中啶蟲(chóng)脒和噻蟲(chóng) 胺的吸附特性 環(huán)境工程學(xué)報(bào) 劉先才 平英華 韓柏和 等 秸稈綜合利用技術(shù)裝備發(fā)展中存 在的問(wèn)題及對(duì)策 安徽農(nóng)學(xué)通報(bào) 增刊 國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局 化學(xué)農(nóng)藥環(huán)境安全評(píng)價(jià)試驗(yàn)準(zhǔn)則第 部分 土壤吸附 解吸試驗(yàn) 北京 中 國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 年第 卷第 期 張涵瑜 王兆煒 高俊紅 等 蘆葦基和污泥基生物炭對(duì)水體中 諾氟沙星的吸附性能 環(huán)境科學(xué) 袁 帥 趙立欣 孟海波 等 生物炭主要類(lèi)型 理化性質(zhì)及其研 究展望 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào) 吳文衛(wèi) 周丹丹 生物炭老化及其對(duì)重金屬吸附的影響機(jī)制 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào) 何麗芝 張小凱 吳慧明 等 生物質(zhì)炭及老化過(guò)程對(duì)土壤吸附 吡蟲(chóng)啉的影響 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào) 文方園 陳 建 田路萍 等 過(guò)氧化氫氧化對(duì)生物炭表面性質(zhì) 的改變及其對(duì)雙酚 吸附的影響 生態(tài)毒理學(xué)報(bào) 黃 拓 污泥生物炭的制備及對(duì)土壤中多菌靈吸附和降解的影 響研究 深圳 深圳大學(xué) 李 國(guó) 亭 李 康 麗 張 帥 陽(yáng) 等 木 質(zhì) 纖 維 素 生 物 炭 對(duì) 亞 甲 基 藍(lán) 和 四 環(huán) 素 的 吸 附 對(duì) 比 研 究 江 蘇 農(nóng) 業(yè) 科 學(xué) 木 質(zhì) 纖 維 素 生 物 炭 對(duì) 亞 甲 基 藍(lán) 和 四 環(huán) 素 的 吸 附 對(duì) 比 研 究 李國(guó)亭 李康麗 張帥陽(yáng) 劉迎旭 王 寧 譚云飛 華北水利水電大學(xué)環(huán)境與市政工程學(xué)院 河南鄭州 鄭州市污水凈化有限公司 河南鄭州 摘 要 以木質(zhì)纖維素為原料 采用限氧熱解法制備木質(zhì)纖維素生物炭 以亞甲基藍(lán)和四環(huán)素為目標(biāo)污染物 通過(guò)批 試驗(yàn)方法考察了生物炭熱解溫度和溶液初始 值條件等對(duì)吸附的影響 以及吸附的動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué) 研究結(jié)果發(fā) 現(xiàn) 熱解溫度為 時(shí)木質(zhì)纖維素生物炭對(duì) 種污染物的吸附能力最強(qiáng) 酸化和未酸化處理木質(zhì)纖維素生物炭對(duì) 種污染物的吸附能力有明顯的差異 溶液初始 值條件對(duì)吸附過(guò)程有較大影響 吸附動(dòng)力學(xué)研究表明 種污染 物在木質(zhì)纖維素生物炭上的吸附可能以化學(xué)吸附為主 由 吸附等溫方程知 時(shí)木質(zhì)纖維素生物炭對(duì) 亞甲基藍(lán)和四環(huán)素的最大吸附量分別達(dá)到 和 熱力學(xué)分析證明生物炭對(duì) 種污染物的吸附 過(guò)程均為自發(fā)和吸熱過(guò)程 關(guān) 鍵 詞 木質(zhì)纖維素生物炭 亞甲基藍(lán) 四環(huán)素 吸附動(dòng)力學(xué) 吸附熱力學(xué) 中 圖 分 類(lèi) 號(hào) 文 獻(xiàn) 標(biāo) 志 碼 文 章 編 號(hào) 收稿日期 基金項(xiàng)目 國(guó)家自然科學(xué)基金 編號(hào) 中英 一帶一路 合 作項(xiàng)目 作者簡(jiǎn)介 李國(guó)亭 男 河南葉縣人 博士 教授 主要從事水 處理物化處理技術(shù)及應(yīng)用研究 生物炭 是木材 動(dòng)物糞便 秸桿 樹(shù)葉 等生物質(zhì)在缺氧條件下生成的熱解殘余物 屬于黑 炭的一種 因原材料生物質(zhì)來(lái)源廣泛而得到廣泛關(guān) 注 其主要組成元素為碳 氫 氧 氮等 含碳量 多在 以上 生物炭具有高度的芳香化結(jié)構(gòu) 這 種結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使其具有更高的化學(xué)和生物學(xué)穩(wěn)定性 可長(zhǎng)期保存于環(huán)境和古沉積物中而不易被礦化 其 半衰期長(zhǎng)達(dá) 年 因此被認(rèn)為是穩(wěn)定的 碳 庫(kù) 同時(shí) 研究發(fā)現(xiàn) 生物炭具有發(fā)達(dá)的孔隙結(jié) 構(gòu) 較大的比表面積及豐富的羧基 酚羥基和酸酐 等表面官能團(tuán) 這些獨(dú)特的表面物理化學(xué)結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 使得生物炭具有良好的吸附效果和穩(wěn)定性 能夠有 效吸附環(huán)境介質(zhì)中的有機(jī)和無(wú)機(jī)污染物 目前 有各種處理方法包括高級(jí)氧化和吸附等 用來(lái)去除水中的有機(jī)污染物 在這些方法中 吸附 法因低價(jià) 高效 操作簡(jiǎn)單以及無(wú)有毒副產(chǎn)物產(chǎn)生 等特點(diǎn)受到廣泛應(yīng)用 木質(zhì)纖維素是使用天然 木材經(jīng)過(guò)化學(xué)與物理方法處理獲得的有機(jī)絮狀物 質(zhì) 是一種綠色環(huán)保的材料 它具有比表面積 大 延展性佳 無(wú)毒無(wú)味 分散性好等優(yōu)點(diǎn) 廣 泛用于建筑與家居行業(yè) 本研究以木質(zhì)纖維素為 原材料 采用限氧熱解法制備了木質(zhì)纖維素生物 炭 將其用于去除水中有機(jī)污染物研究 在水溶液 中 亞甲基藍(lán)是正電性的 酸性橙 是負(fù)電性的 而 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 年第 卷第 期