生物质炭对环境中阿特拉津的吸附解吸作用及机理研究

图书标准信息

• 作者 俞花美；葛成军；邓惠
• 出版社 科学出版社
• 出版时间 2017-08
• 版次 31
• ISBN 9787030522351
• 定价 58.00元
• 装帧 平装
• 开本 其他
• 页数 158页
• 字数 175千字

【内容简介】

生物质炭对有机污染物环境行为的影响及其机理是当前热门的研究领域。本书以热带农业废弃物甘蔗渣和木薯渣为前驱物，在350℃~750℃下制备生物质炭并进行质表征，探讨了其吸附能，以及生物质炭的结构特征与吸附机理间的定量关系。通过在农业土壤中添加不同含量的生物质炭制备人工吸附剂，测定农业土壤环境中阿特拉津农药在人工吸附剂中的吸附/解吸行为，察老化过程对上述行为的影响，并探讨其作用机理，描述了不同介质中表面吸附作用与分配作用对生物质炭吸附作用的贡献。

精彩内容：

章绪论由于生物质炭(biomacharcoal)在自然环境中广泛存在，具有多级的孔隙结构、巨大的比表面积、较大的孔容、高度的热稳定和离子交换能力，其可以作为一种很好的改良剂。来，由于生物质炭在减缓气候变化、改良土壤品质和修复环境污染等方面表现出巨大的优势和潜力，利用生物质炭改良土壤和控制污染物己成为当前学术界的研究热点。然而，在中国，关于生物质炭的研究尚处于起步阶段，理论探索不成熟，如不同来源和质的生物质炭在形态结构及吸附能上表现的差异、生物质炭本身对生物体的毒影响及其对污染物生物有效的影响等方面均需深入探究，在机理研究方面亦极为薄弱。对于生物质炭农用的环境效应及其在不同环境介质中的环境行为等研究更是生物质炭作为环境功能材料能否推广使用的重要基础工作。1。1生物质炭概述生物质炭是在接近或部分缺氧的条件下经高温热解将植物生物质炭化产生的一种高度芳香化难熔物质。生物质不接近燃烧产生的生物质炭在自然环境中广泛存在，其本质属于黑炭。制备生物质炭不需要新的资源，而是更有效、更环保地利用现有的、可的物质，如环境污染物(农业、草原、森林残留物，农村和城市垃圾、污泥、木屑、畜禽粪便等〉。常见的生物质炭主要有竹炭、秸轩炭、稻壳炭和木炭等。与生物质原料相比，生物质炭的质更为稳定，能够长期存在于环境中。将环境中的有机废物和生物质转化为生物质炭，具有巨大的经济、环境和生态效益。生物质炭因其具有特殊的理化质，以及在优选碳生物地球化学循环、优选气候变化和生态环境中的重要作用，而受到广泛关注。2006年marri在nature杂志发表文章指出，当前生物质炭化还田可能是应对优选气候变化的一条重要途径[3]，同时为废弃物的管理及循环利用、士壤培肥、温室气体减排等提出综合解决方案，实现低碳发展。2007年lehmann在nature上发表文章阁明，生物质炭能够锁定和降低大气中的co2。生物质炭每年多能够从大气中吸收55亿95亿碳，并以生物质炭的形式将碳封存在士壤中，不仅能够解决当前优选气候变化问题，减缓温室效应，同时还能够改善土壤肥力问。yu等、poka等的研究均表明，外源生物质炭可抑制土壤中甲炕、二氧化碳等温室气体的释放。因此，生物质炭在减缓优选气候变化上具有巨大的潜力。近些年，生物质炭用于缓解和控制土壤将染等方面的研究逐渐引起学者们的兴趣。生物质炭具有丰富的孔隙及巨大的比表面积、较高的ph及阳离子交换量(cationexchangeacity。cec)、较强的吸附、高度的稳定等独特的理化质，生物质炭的人工输入可以改变士壤的理化质，能极大地提高士壤的保水、保肥能力和土壤团聚体稳定;同时，还可以固碳减排、利用农业废物资源[9]。生物质炭的碳元素含量在60%以上，并含有氢、氧、氮、硫等元素。生物质炭具有多级孔隙结构、巨大的比表面积，同时带有大量的表面负电荷和较高的电荷密度，生物质炭高度芳香化并具有高度的稳定，其表面含有竣基、盼委主基、叛基、内脂、比哺酣、酸酣等多种官能团，这使生物质炭还具有很好的吸附污染物质的能[11，12]，对土壤环境中的重金属和有机污染物的环境行为和转归有重要的影响，故其被用来作为许多污染物的优良吸附剂修复污染土壤[13]。生物质炭可减少农药的植物吸收及在监蚓体内的累积[5，14]。生物质炭在土壤中为土壤微生物群落提供良好的居所进而影响土壤中的微生物类群与功能，而其本身不被微生物消化，可在土壤中保持上百年甚至千年。正是基于生物质炭所具有的这些特，生物质炭被广泛施用于特定的土壤以期在持续捕获碳的同时改善土壤的理化质，提高土壤肥力。因此，可虑将生物质炭作为污染物质的吸附剂和土壤改良剂，并用来修复受污染土壤和提升土壤质量。正是由于生物质炭在士壤固碳、改良士壤、士壤污染控制与修复中的多重重要功能，其在田间施用具有重要的环境意义，目前在世界上己形成了生物质炭农业应用的热潮，并成为各国和靠前组织、非组织推动农业应对气候变化的主要领域。以生物炭农业应用为核心，可以解决农业、能源、环境及气候等多方面的问题，是一举多赢的战略[15](图11)。来，生物质炭的相关研究己成为环境化学、温室气体减排等领域的研究热点。

【目录】

前言
章绪论
1.1生物质炭概述
1.2阿特拉津概述
1.3生物质炭吸附能研究的主要问题
1.4有机污染物在土壤中的吸附行为及机理
1.4.1有机污染物的吸附作用机理
1.4.2有机污染物的吸附模型
1.5生物质炭对有机污染物吸附行为和生物有效的影响
1.5.1生物质炭对有机污染物吸附解吸行为的影响
1.5.2生物质炭对有机污染物的吸附作用机理分析
1.5.3生物质炭对土壤—作物系统的影响
第2章生物质炭的制备与质表征
2.1引言
2.2材料与方
2.2.1供试材料
2.2.2主要仪器设备
2.2.3生物质炭制备方
2.2.4生物质炭质表征方
2.3结果与讨论
2.3.1生物质炭的产率、灰分含量和ph
2.3.2热重分析
2.3.3元素分析
2.3.4红外光谱分析
2.3.5比表面积及孔结构分析
2.3.6表面官能团数量
2.3.7cec分析
2.3.8扫描电镜
2.4小结
第3章生物质炭对阿特拉津的吸附解吸作用及机理
3.1引言
3.2材料与方
3.2.1供试材料
3.2.2主要仪器设备
3.2.3试验设计与实施
3.2.4数据处理与分析
3.3结果与分析
3.3.1阿特拉津在生物质炭上的吸附动力学研究
3.3.2生物质炭对阿特拉津的吸附解吸特征
3.3.3阿特拉津在生物质炭上的吸附热力学研究
3.3.4生物质炭对阿特拉津的等温吸附作用机理
3.3.5吸附解吸机理结构特征效应
3.4小结
第4章阿特拉津在土壤中吸附解吸特征研究
4.1引言
4.2材料与方
4.2.1供试材料
4.2.2主要仪器设备
4.2.3试验设计与实施
4.2.4数据处理与分析
4.3预实验结果
4.3.1水土比的确定
4.3.2阿特拉津起始浓度梯度确定
4.3.3试验过程中阿特拉津的损失
4.4阿特拉津吸附动力学
4.4.1吸附动力学
4.4.2吸附动力学模型分析
4.5阿特拉津在土壤中的吸附解吸特
4.5.1不同方程对吸附的描述
4.5.2等温解吸特征
4.5.3土壤质对阿特拉津吸附的影响
4.6阿特拉津在土壤上吸附热力学研究
4.7机理探讨
4.8小结
第5章生物质炭对阿特拉津在土壤中吸附行为的影响
5.1引言
5.2材料与方
5.2.1供试材料
5.2.2主要仪器设备
5.2.3试验设计与实施
5.2.4数据处理与分析
5.3结果与分析
5.3.1水土比及起始浓度梯度的确定
5.3.2阿特拉津在生物质炭土壤上的吸附动力学研究
5.3.3生物质炭（ms350）对阿特拉津在土壤中的吸附解吸行为的影响
5.3.4生物质炭（ms550）对阿特拉津在土壤中的吸附解吸行为的影响
5.3.5生物质炭（ms750）对阿特拉津在土壤中的吸附解吸行为的影响
5.3.6阿特拉津在生物质炭土壤上的吸附热力学研究
5.3.7生物质炭对阿特拉津在土壤中的吸附行为的影响机理
5.4小结
第6章老化态生物质炭土壤对阿特拉津吸附解吸行为的影响
6.1引言
6.2材料与方
6.2.1供试材料
6.2.2主要仪器设备
6.2.3试验设计与实施
6.2.4数据处理与分析
6.3结果与分析
6.3.1老化时间对吸附行为的影响
6.3.2老化时间对解吸行为的影响
6.4小结
参文献