水稻秸秆与猪粪生物炭特性及其对四环素吸附性能的研究

来源 :四川农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:shamobingshan
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
抗生素广泛应用于人体和动物的感染性疾病控制,以及畜禽养殖的动物生长促进剂。四环素类抗生素(TCs)是最常用的抗生素之一,其消费量居世界第二位,但在中国排名第一。大约有70%-90%的TCs不能被身体代谢,然后以不变的形式释放到环境中。四环素(TC)是应用最多的四环素类抗生素之一,TC长期暴露在外可能具有慢性致癌作用,因此,TC的去除应该引起高度重视。生物炭(biochar)对重金属(Cu、Zn、Hg等)和有机污染物(PAHs、PCBs、HOCs等)吸附的研究已比较成熟,但关于生物炭吸附新兴有机污染物如抗生素的相关报道却尚不见多。本论文以水稻秸秆和猪粪制备生物炭,采用14%H3PO4改性和未改性的方法制备了四种生物炭——H3PO4改性猪粪炭(SCA)、H3PO4改性水稻秸秆炭(RCA)、未改性猪粪炭(SC)、未改性水稻秸秆炭(RC),运用了SEM-EDS、FTIR、BET、元素分析对四种炭进行了表征。在此基础上,以水稻秸秆和猪粪为研究对象,TC为目标污染物,用四种炭吸附水和三种不同土壤中的TC。旨在揭示1)H3PO4改性和水洗猪粪生物炭和水稻秸秆生物炭的差别;2)H3PO4改性和水洗猪粪生物炭和水稻秸秆生物炭吸附水中TC的吸附性能和机理;3)以及分别添加2%H3PO4改性和水洗猪粪生物炭和水稻秸秆生物炭到黄壤(YES)、水稻土(PAS)和紫色土(PUS)对TC吸附性能和机理,为水稻秸秆生物炭和猪粪生物炭对水和土壤中TC在环境治理方面的经济适用性提供重要的理论依据。取得的主要结果如下:(1)无论是否应用H3PO4处理,用水稻秸秆制备的生物炭都比猪粪制备的生物炭有更高的比表面积。从定性层面上看,四种炭官能团相似。H3PO4改性可以增强由这两种不同来源产生的生物炭的比表面积和C、N和S的含量,降低水洗生物炭的O含量,去除Ca、Na、F等。(2)H3PO4改性增强了TC在两种生物炭上的吸附,特别是SCA(提高了约25%)。RCA具有比SCA更强的吸附能力和更高的吸附容量。H键和π-πEDA相互作用可能是TC在RCA和SCA上吸附的主要吸附机制。相对于其他生物炭,RCA和SCA表现出较高的TC吸附能力和容量,尽管TC在SCA的吸附稍低于RCA,可能是TC去除水的良好吸附材料。(3)两种炭分别添加到同一土壤的吸附平衡时间和速率的吸附数据是接近的。2%SCA和RCA分别添加到PUS、YES和PAS中对TC的吸附产生了明显地影响,2%SCA和RCA分别添加到不同土壤中均可增加土壤对四环素的吸附。与YES和PUS相比,PAS对TC的吸附平衡时间更短。PAS和PUS对TC的吸附量比YES更高,分别添加了2%SCA和RCA的PAS和PUS对TC的吸附量也比YES的高。在pH 2-11之间,YES对TC的吸附量呈现出增加-减少的趋势;PUS和PAS呈现一直减少的趋势。在不同pH值下,2%SCA和RCA分别添加到不同土壤中均可增加土壤对四环素的吸附(P<0.05)。综上所述,相对于其他生物炭,经过14%H3PO4改性的水稻秸秆和猪粪炭表现出对水中的TC具有较高的吸附能力和容量。分别添加2%H3PO4改性的水稻秸秆和猪粪炭到黄壤、水稻土和紫色土中都明显地提高了土壤对TC的吸附能力。
其他文献
特纳综合征也称先天性卵巢发育不全,是女性常见的染色体异常疾病之一,通常表现为代谢或生殖系统症状,多表现为身材矮小、性腺发育不全、甲状腺功能减退和心脏缺陷等~([1-3]),
时隔2000年,悲剧艺术在英国迎来了第二次高峰,其主要代表人物是全世界家喻户晓的莎士比亚。莎翁虽然不如三位古希腊大师那样高产,但他所有12部悲剧都能够流传后世,其中最为人
为了更好地了解疫情期间高校学生在线课程学习现状与满意度,以高校本科生群体为调查对象,基于通讯设备的问卷调查方法开展了研究,分析发现高校学生对在线课程学习满意度存在
城市绿地是居民日常生活的重要载体,随着居民生活方式的不断变化,绿地品质的提升成为城市建设的重点之一。近年来,城市绿地与公共健康的研究受到广泛关注。绿地通过提供生态
现今信息时代的飞速发展,地图测绘技术已由以前的人工测绘技术过度到了数字化测绘技术,这个发展过程中涌现出很多重要的测绘技术和新型测绘地理信息软件,GEOWAYUpdater是一套
在基于个人自主性处理性别不平等的相关问题上,自由主义女性主义至少面临着两个难题:其一,女性的自我认知会被社会建构扭曲;其二,虽是出于自愿选择,却被社会建构的适应性偏好则加固了性别不平等的事实。本文借助考察两位自由主义女性主义者——玛莎·纳斯鲍姆(Martha Nussbaum)和克莱尔·钱伯斯(Clare Chambers)——的理论来回应这两个难题。玛莎·纳斯鲍姆论证其能力进路理论可以帮助女性建
近几年来,稻虾综合种养模式快速发展。红鳌螯虾作为名贵的淡水经济虾类,发展前景广阔。研究水稻-红鳌螯虾共作模式对稻田土壤养分、碳库,以及稻米品质的影响,对今后合理调控
一轮严控租赁市场的风暴席卷而来。近日,深圳、北京、上海等城市相继出台住房租赁市场监管新规。$$2月4日,上海市住建委等十部门联合印发《关于进一步整顿规范本市住房租赁市
期刊
随着优生优育政策的落实,幼儿教育也得到了大众更多的关注,即使在我国教育资源相对匮乏的农村,幼儿教育也逐渐走进了人们的视野。近些年,为了扶持农村地区幼儿教育事业的发展
当前,我国航空业正处于快速发展阶段。中国的民航机场数量已从1978年的78个增加到目前的238个,平均每100,000平方公里有2.4个机场,每百万人口有0.17个机场,占我国人口的86.25%,占GDP的91.13%。形成了以“以北京,上海,广州等国际枢纽机场为中心,以省会和重点城市的区域枢纽机场为骨干,与其他干线和支线机场相协调”的机场格局。在整个民航业发展过程中,工程建设占据企业投资的很大部