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生物炭(biochar, BC)是环境生物质在低温(一般<700℃)缺氧条件下制得的富碳残体物质。生物炭孔隙结构发达,比表面积大,其表面富含羧基、羟基、羰基等官能团,这些特性使其有可能成为一种高效的环境吸附剂,并在土壤环境污染控制中发挥重要的作用。为了探讨不同原材料制成的生物炭对水体和土壤中不同重金属的影响及作用机制,本文选用来源较为广泛的牛粪和杉木为原料,在700℃下制成生物炭(分别简称为DMBC和WC),以Cu(II)、 Zn(II)、 Pb(II)和Cd(Ⅱ)四种重金属污染物为对象,用不同的实验方法探讨了两种生物炭对水体和土壤中四种重金属的修复作用。首先,研究了溶液pH分别为2.0和4.6时两种生物炭对单组分和双组分Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的吸附去除能力,结果表明牛粪源生物炭比木源生物炭更适合作为水体中重金属Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的高效去除剂；牛粪源生物炭对污染物的去除以沉淀机制为主,而木源生物炭则以表面吸附为主；溶液的pH越高,两种生物炭对Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的去除效果越好,这是因为pH升高导致生物炭表面和金属离子之间的静电作用增强,并且高pH有助于重金属沉淀。其次,采用毒性浸出程序(TCLP)和CaCl2提取方法,研究了两种生物炭影响下,电子拆解地污染土壤中Cu(II)、 Zn(II)、 Pb(II)和Cd(Ⅱ)四种重金属污染物提取量的变化,结果表明,两种生物炭对Pb(Ⅱ)均能达到100%的固定能力；CaCl2淋溶影响下,DMBC对Zn(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的修复效果好于WC；同时,TCLP和CaCl2淋溶影响下,DMBC对Cu(Ⅱ)的修复效果均优于WC。这表明DMBC适合于在中性条件下有效的固定污染土壤中的多种重金属污染物。最后,模拟了人体胃和小肠的环境,通过测定加入其中的土壤中Cu(II).Zn(II).Pb(II)和Cd(IⅠ)四种重金属的生物可给性在生物炭加入前后的变化,研究了两种生物炭对四种重金属生物可给性的影响,结果表明,在胃消化阶段,两种生物炭对Zn(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)的生物可给性均无明显影响,而对于Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的生物可给性而言,DMBC的修复效果明显强于WC；在肠消化阶段,)MBC对四种金属离子生物可给性的抑制能力均强于WC。因此DMBC能有效地降低土壤中上述四种污染重金属污染物在人体内(主要是小肠中)的生物可给性。