文献类型： 中文期刊

作者： 王思源 ¹ ; 申健 ¹ ; 李盟军 ¹ ; 宁建凤 ¹ ; 姚建武 ¹ ; 周凯军 ¹ ; 艾绍英 ¹ ;

作者机构： 1.广东省农业科学院农业资源与环境研究所/农业部南方植物营养与肥料重点实验室/广东省养分资源循环利用与耕地保育重点实验室

关键词： 改性生物炭;铵氮;吸附

期刊名称： 生态环境学报

ISSN： 1674-5906

年卷期： 2019 年 28 卷 005 期

页码： 1037-1045

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 为研发高性能铵氮(NH4+-N)吸附材料,削减水体NH4+-N排放负荷,提高农田土壤NH4+-N养分持留力,采用3种改性方法制备铁改性生物炭(B1)、酸碱联合改性生物炭(B2)铁氧化改性生物炭(B3).通过吸附实验对比研究不同改性生物炭对NH4+-N的吸附效应,并结合改性前后和吸附前后生物炭组成与结构特征对改性生物炭的NH4+-N吸附机制进行探讨.结果表明,(1)铁氧化改性生物炭对NH4+-N的吸附作用最强,相对于未改性生物炭(B),其NH4+-N饱和吸附量提高了23.3%-24.1%;铁改性生物炭次之,NH4+-N饱和吸附量较未改性炭提高了14.1%-14.3%;酸碱联合改性生物炭NH4+-N饱和吸附量最小.(2)改性生物炭对NH4+-N的吸附由单分子层化学吸附的稳定吸附机制主导,同时存在非均一的多层物理吸附过程.(3)改性后导致的C-O官能团的增加是NH4+-N吸附量增加的主要原因,其次Fe-O官能团也参与了NH4+-N吸附.因此,采用氧化物对生物炭进行改性,提升生物炭中有氧官能团含量(包括有机和无机有氧官能团)是提高NH4+-N吸附效应的有效途径.该研究结果可为制备和筛选高性能NH4+-N吸附材料,提高生物炭在土水系统NH4+-N的去除效应提供理论基础.