研究论文

  • 应博,林国林,金兰淑,赵玉婷,王建国.玉米芯生物炭对2,4-D在土壤中吸附性能的研究[J].环境科学学报,2015,35(5):1491-1497

  • 玉米芯生物炭对2,4-D在土壤中吸附性能的研究
  • Effect of corn cob biochar on the adsorption of 2,4-Dichlorophenoxyacetic acid in spiked soil
  • 基金项目:国家自然科学基金(No.41201317)
  • 作者
  • 单位
  • 应博
  • 1. 沈阳农业大学土地与环境学院, 土肥资源高效利用国家工程实验室, 辽宁省农业资源与环境重点实验室, 沈阳 110866;2. 辽宁省环境监测实验中心, 沈阳 110161
  • 林国林
  • 沈阳农业大学土地与环境学院, 土肥资源高效利用国家工程实验室, 辽宁省农业资源与环境重点实验室, 沈阳 110866
  • 金兰淑
  • 沈阳农业大学土地与环境学院, 土肥资源高效利用国家工程实验室, 辽宁省农业资源与环境重点实验室, 沈阳 110866
  • 赵玉婷
  • 1. 沈阳农业大学土地与环境学院, 土肥资源高效利用国家工程实验室, 辽宁省农业资源与环境重点实验室, 沈阳 110866;2. 辽宁省生物炭工程技术研究中心, 沈阳 110866
  • 王建国
  • 1. 沈阳农业大学土地与环境学院, 土肥资源高效利用国家工程实验室, 辽宁省农业资源与环境重点实验室, 沈阳 110866;2. 辽宁省生物炭工程技术研究中心, 沈阳 110866
  • 摘要:研究了玉米芯生物炭剂对土壤中2,4-D的吸附性能,并探讨了影响吸附的因素和吸附机理.结果表明:生物炭可使土壤对2,4-D的吸附容量显著增大.吸附结果用Freundlich和Redlich-Peterson方程都可以较好地拟合(R2 >0.95).60 h后,与对照土壤相比,添加质量分数为0.5%生物炭的土壤对2,4-D的最大吸附量从20.83 μg · g-1升高到58.82 μg · g-1.吸附动力学研究表明,伪二级动力学速率方程对土壤吸附2,4-D的过程拟合效果较好(R2> 0.99),优于一级动力学速率模型;pH和温度对土壤中2,4-D的吸附影响显著,pH接近3.1和40 ℃的水浴环境更利于添加生物炭的土壤对2,4-D的吸附.玉米芯生物炭可作为原位修复剂吸附土壤中的2,4-D,从而降低土壤中有机污染物的迁移性和生物有效性.
  • Abstract:This work investigates the adsorption of 2,4-Dichlorophenoxyacetic (2,4-D) in spiked soil with biochar derived from maize straw. The adsorption capacity of soil was enhanced by biochar application. According to equation linear fitting of Langmuir, Freundlich and Redlich-Peterson isotherms, when biochar weight was 0.5%, the theoretical uptake of 2,4-D reached 58.82 μg · g-1 (initial 2,4-D concentration of 10 mg · L-1) within 60 h. High correlation coefficients (R2 >0.99) suggest that pseudo-second order kinetic model appropriately described the adsorption of 2,4-D onto biochar-added soil. Further analysis indicated that 2,4-D adsorption in soil is positively influenced by reaction condition such as pH value and temperature. A pH value of 3.1 and temperature of 40 ℃ suitably ensured the adsorption capacity of biochar-added soil. Results from this study suggest that biochar effectively remediates 2,4-D-contaminated soil in situ.

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