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目前,土壤重金属污染的有效经济治理是环境污染修复研究中的重中之重。生物炭的孔隙结构及表面官能团、高稳定性等特点,使其具备吸附固定重金属的能力,在治理重金属污染土壤方面具有巨大潜力。本文以玉米秸秆、花生壳为原料在300、500、700℃制备生物炭与市售银杉木炭一起作为研究用生物炭,并对其理化性质进行基本的表征。进行生物炭吸附试验,测定生物炭对铅、锌的吸附能力并选出合适的生物炭作为以后研究用材料。通过铅、锌污染土壤上进行的淹水培养试验和淋溶试验,研究生物炭对铅、锌的形态分布及淋溶毒性的影响规律,分析生物炭固定重金属机理。最后,进行大豆盆栽实验,研究生物炭对作物重金属毒害的治理作用。主要得到以下结论:(1)生物炭的性质与原材料和热解温度相关。随热解温度的升高,生物炭产率下降,pH值和灰分含量升高,比表面积增大,表面官能团减少。相同热解温度制备的生物炭,花生壳生物炭产率大于玉米秸秆炭产率,而灰分含量则小于相应温度下玉米秸秆炭的灰分含量。各生物炭pH值呈碱性,具有大量孔隙、表面积巨大,均含有羟基、羧基、芳香官能团结构。(3)各生物炭对铅、锌均有较强的吸附能力,且对Pb(II)的最大吸附量远大于其对Zn(II)的最大吸附量;溶液pH值显著影响生物炭对Pb(II)、Zn(II)的吸附。对Pb(II)和Zn(II)的吸附较佳pH值分别为5.0和6.0;总体来说,较高温条件下制备的生物炭对Pb(II)、Zn(II)的吸附能力更强。不同生物炭对Pb(II)的吸附能力有明显差异,表现为:花生壳生物炭>玉米秸秆炭>银杉木炭,而对Zn(II)的吸附力差异不明显。(3)以1%、3%、5%的生物炭添加量进行淹水培养试验,试验结果表明,生物炭能提高土壤pH值和有机质含量,且随生物炭添加量的增加而增加;生物炭通过改变土壤中Pb、Zn的形态分布,从而降低其生物活性,且随生物炭添加量的增加其降低幅度增加;在花生壳生物炭、玉米秸秆炭与银杉木炭中,玉米秸秆炭对铅污染土壤的修复效果最好,而花生壳生物炭对锌污染土壤的修复效果最佳;二次水淋溶和模拟酸雨淋溶试验表明,生物炭能有效地固定土壤中的Pb、Zn,减少淋失率。(4)在铅污染土壤中,添加3%的玉米秸秆炭与银杉木炭进行短期盆栽试验表明:生物炭能促进大豆的生长,具体为增加大豆植株的重量,根茎长和叶绿素含量;大豆根、茎叶对铅的富集吸收与对照比降低,表明生物炭可降低铅对作物的危害。生物炭可降低土壤中有效铅含量。增加pH值和有机质含量比。在玉米秸秆炭与银杉木炭中,玉米秸秆炭对土壤铅的固定效果为佳。