生物炭对好氧发酵水溶性有机物及重金属形态的影响

摘要

为探究生物炭对发酵过程理化特性、水溶性有机物(DOM)组分以及重金属形态变化的影响机制,以猪粪和秸秆为原料,添加不同比例生物炭作为钝化材料开展好氧发酵试验.结果表明:发酵结束后生物炭添加量为0、5％、15％和25％处理的腐殖质类物质分别增加了22.69％、24.49％、25.32％和25.45％;各处理对重金属Cu、Zn、Pb、Cd的钝化效率分别为25.80％～47.00％、16.73％～31.34％、31.81％～57.68％和20.00％～71.47％,均使活性相对较高的吸附态向较为稳定的络合态和沉淀态转化;DOM组分、温度、pH、EC和含水率变化对重金属形态均有较大影响,其中富里酸和胡敏酸对可交换态Cu、Zn、Cd和Pb的影响显著,胡敏酸对重金属的络合起主要作用,pH对促进生物炭与重金属离子交换、共沉淀及重金属配合物的稳定性等具有较大的影响.研究表明,在猪粪好氧发酵过程中添加生物炭可促进DOM组分中的富里酸向胡敏酸转化,进而提高了腐殖质的稳定性和重金属的钝化效率.