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多环芳烃(PAHs)是人们在生产生活中产生的一种持久性有机污染物,具有较强的致癌、致畸、致突变的作用,由于很难被生物降解,因此广泛分布于土壤和水环境中,并通过土壤—动物和土壤—植物系统危害着人体的健康和生态环境安全。生物炭是由生物质在完全或部分缺氧的人工控制条件下裂解产生的一类含碳量较高的高度芳香化物质,是一种新型的环境功能吸附剂,可应用于环境污染修复。本研究以天津地区小麦秸秆为原材料在100~700℃条件下制备7种热解温度的生物炭(BC100~BC700),对其进行结构表征,并选取菲和芘为代表测定生物炭对PAHs的吸附性能,在此基础上,选取BC100、BC300、BC500、BC700四种生物炭研究生物炭的热解温度对土壤中菲和芘的微生物有效性的影响,进而探究其构—效关系,为土壤PAHs污染控制提供技术指导与理论支持。本研究主要得出以下结论:(1)对7种热解温度生物炭进行结构表征,结果表明:总体上,随热解温度的升高,小麦秸秆生物炭炭化程度不断加深,产率降低,灰分含量升高,生物炭芳香性增强,亲水性和极性减弱,生物炭的比表面积和孔容不断增大,平均孔径减小。(2)生物炭对水中菲和芘的吸附性能的测定结果表明:随炭化温度升高,生物炭的比表面积增大,芳香性增强,生物炭对菲和芘的吸附性能逐渐增大,吸附等温线由线性趋于非线性,且非线性程度逐渐增强。Freundlich N指数与其芳香性指数(H/C)呈良好的线性正关系,lgK_f与H/C呈良好的线性负相关、与比表面积呈较好的线性正相关。复合PAHs在生物炭上的吸附存在竞争作用。与单一PAHs吸附相比,生物炭对复合PAHs的吸附性能降低,吸附等温线的线性增强。(3)不同热解温度生物炭对土壤中菲和芘降解的影响结果表明:添加生物炭能够显著降低土壤中菲和芘的生物有效性,并且热解温度越高的生物炭,降低幅度越大。土壤中添加低温热解生物炭会抑制土壤中菲和芘的降解,而添加高温热解生物炭并未明显抑制微生物对土壤中菲和芘的吸附态降解,这可能是是由于高温生物炭优越的结构特性为PAHs降解菌的生长和繁殖提供更为适宜的空间,使得生物炭不仅是PAHs的存储库还是降解的场所。