生物炭對鏈霉素和鎘的吸附及其對污染土壤呼吸和酶活性的影響.pdf

1、近年來，抗生素和重金屬污染受到廣泛關注。而生物炭因其特殊的表面結構和較強的吸附性能而應用到土壤修復領域。本論文以內蒙古牧區(qū)廢棄物玉米秸稈和牛糞為碳源制備了生物炭，以獸藥鏈霉素(STR)和重金屬鎘為目標污染物，從復合污染的角度研究了目標污染物在生物炭上的吸附行為，并將生物炭添加到重金屬污染的土壤中考察其對土壤酶活性和呼吸強度的影響。對生物炭應用于抗生素及重金屬污染土壤的修復具有一定的理論及實踐意義。
　　(1)用玉米秸稈和牛糞采用自

2、然燃燒和高溫熱解的方式制備生物炭，并對其進行表征，自然燃燒的生物炭具有較多的表面官能團和較高礦物質含量，而高溫熱解的生物炭，具有較強的芳香性、較大的比表面積和孔隙結構。
　　(2)所制備生物炭對STR與Cd呈現(xiàn)不同吸附規(guī)律，高溫熱解的生物炭對STR吸附較強，牛糞生物炭優(yōu)于玉米秸稈生物炭，而自然燃燒生物炭對Cd吸附較強，且玉米秸稈生物炭強于牛糞生物炭。環(huán)境pH會影響生物炭對STR和Cd的吸附。生物炭對重金屬Cd的吸附機理主要以離子交

3、換和礦物質沉淀為主，而對STR的吸附機理主要是以孔填充吸附和π-π作用為主。
　　(3) STR和Cd復合污染時，Cd的存在促進生物炭對STR吸附，可能是復合后生物炭與Cd和STR形成三元配合物:生物炭-O-Cd-STR，Cd在STR吸附的過程中起到橋鍵作用，但是由于空間位阻效應導致Cd難以吸附到生物炭，所以STR的存在降低了Cd的吸附。
　　(4) STR對土壤呼吸和酶活性有不同程度的影響，在實驗周期內對土壤呼吸、脲酶和過