生物質炭對2,4,6-三氯苯酚污染土壤的修復效應及其機理探究.pdf

1、2,4,6-三氯苯酚（2,4,6-TCP）是殺菌劑咪鮮胺和除草劑枯醚的代謝產物，屬于氯酚類化學物質，2,4,6-TCP對生物體具有很強的毒性和生物蓄積作用，使細胞失去活性，并通過生物富集作用進入食物鏈。美國環(huán)保署和我國環(huán)保部已經將2,4,6-TCP列入優(yōu)先控制污染物名單。由于氯酚的廣泛使用，在土壤、水果、水體等各種環(huán)境介質中均有檢出，潛在的環(huán)境風險較大，修復2,4,6-TCP污染環(huán)境已得到學者們的廣泛關注。
　　本研究優(yōu)化了HPL

2、V-UV檢測條件，建立了土壤和水溶液中中高濃度2,4,6-TCP快速檢測分析方法；采用批量平衡試驗，研究了2,4,6-TCP在四種土壤（烏柵土、紅壤、黑土、潮土）中的淋溶遷移性，以及在生物質炭和土壤中的吸附機理；此外研究了不同熱解溫度：300℃、500℃、700℃椰殼生物質炭物化性質及其對微生物的吸附固定特性。探究生物質炭固定化微生物對2,4,6-TCP的降解效果；通過盆栽試驗，構建生物質炭—微生物—植物共同體系聯(lián)合修復2,4,6-TC

3、P污染土壤，研究其修復效應。研究結果如下：
　　（1）為快速準確經濟的檢測土壤高濃TCP的含量，本研究建立了以丙酮為萃取劑超聲提取，通過對高效液相色譜儀檢測條件的優(yōu)化，讓目標峰與雜峰分離，避免了復雜的凈化處理過程，減少了土壤處理的前處理。該方法的回收率為94.2％-101.2%，相對標準偏差為3.2%-7.5%。同時建立了對溶液高濃度 TCP含量的檢測分析方法，采用直接定容過膜法，避免了用大量有機試劑提取，經濟而且快速。該方法的回

4、收率為96.3%-99.1%，其相對標準偏差為4.1%-6.2%。
　　（2）2,4,6-TCP在土壤中淋溶遷移性大小順序是：潮土>烏柵土>黑土>紅壤。稻稈、果殼和椰殼三種不同原料制備的生物質炭對2,4,6-TCP吸附量有明顯的差異，其中椰殼生物質炭吸附效果最好。紅壤和黑土對2,4,6-TCP有很強的吸附能力，吸附曲線呈非線性較為明顯，可能為表面吸附；而烏柵土和潮土的吸附能力很差，吸附曲線呈線性較為明顯，可能為分配吸附。四種土壤中

5、添加稻稈和椰殼生物質炭后，對2,4,6-TCP的吸附量均明顯增大。土壤-生物質炭混合體系吸附2,4,6-TCP過程中，生物質炭起主導作用，且受土壤類型的影響。利用稻稈生物質炭和椰殼生物質炭來修復2,4,6-TCP污染土壤具有一定可行性，其中椰殼生物質炭具有較好的修復效率。
　　（3）三種不同溫度制備的椰殼生物質炭對2,4,6-TCP的吸附效果大小順序為：B700>B500>B300。隨著生物質炭熱解溫度升高，比表面積增大，孔容積增

6、大，孔隙結構發(fā)達，吸附能力增強，單位重量載體提供的吸附位越多。酸性官能團含量減少，有助于2,4,6-TCP吸附。選用降解效率為40%的紫花苜蓿根瘤菌作為固定化微生物。生物質炭載體對微生物的吸附能力大小順序為：B700>B500>B300。固定化微生物對2,4,6-TCP的耐受性比游離態(tài)微生物高。固定化菌劑對2,4,6-TCP的去除效率明顯高于生物質炭。對于生物質炭2,4,6-TCP處理性能有約15%的提升。
　?。?）生物質炭能夠

7、有效的促進紫花苜蓿的生長，隨著生物質炭濃度的提高，其促進效果越好。同時，紫花苜蓿葉片中的蛋白含量和脯氨酸含量都顯著增加，丙二醛含量顯著下降，而土壤中熒光素二乙酸酯活性顯著增強。添加一定量的生物質炭能夠有效促進土壤2,4,6-TCP的降解，隨著添加量的增加，去除效率越高，但當生物質炭增加到一定含量時，去除效率保持穩(wěn)定在93%。種植紫花苜?？梢蕴岣咄寥?,4,6-TCP的消減效率和熒光素二乙酸酯活性。外源根瘤菌對紫花苜蓿生物量和土壤熒光素二