改性废弃棉浆板生物炭去除土壤中磺胺嘧啶的效果及机制

摘要

为获得去除环境中磺胺嘧啶的吸附材料,以废弃棉浆板为原料,并采用氯化锌对其改性,在不同温度下制备了CMZ(氯化锌改性生物炭),利用SEM、FTIR、BET对其进行表征,结合结构表征阐释改性生物炭对磺胺嘧啶的吸附机制,通过土壤肥力指标的检测以及磺胺嘧啶污损土壤修复应用试验综合评价改性生物炭的应用价值。结果表明:在800℃碳化温度下制备的氯化锌改性废弃棉浆板生物炭(CMZ800)以介孔结构为主,拥有更大的比表面积和孔体积,含有丰富的含氧官能团以及更高的芳香性,并且主要的吸附方式为孔吸附和π-π吸附作用;土壤肥力指标检测显示,SDZ污染会降低土壤肥力,在添加改性生物炭后土壤中有机质、全氮、水解性氮、速效钾和有效磷的含量均有所提高;土壤修复试验表明,CMZ800可以有效去除土壤中的磺胺嘧啶,去除率达到99.44%。研究显示,经过氯化锌改性的废弃棉浆板生物炭是一种可以高效去除土壤中磺胺嘧啶的吸附材料,并且可以作为提升土壤肥力的土壤改良剂,这为抗生素的环境污染治理提供了理论和实践基础。