小分子有机酸对生物炭吸附Cu（Ⅱ）的影响

周丹丹，梁妮，李浩，张迪，吴敏，潘波

（昆明理工大学环境科学与工程学院，昆明650500）

小分子有机酸对生物炭吸附Cu（Ⅱ）的影响

周丹丹，梁妮，李浩，张迪，吴敏*，潘波

（昆明理工大学环境科学与工程学院，昆明650500）

采用室内实验方法，研究了两种低分子有机酸（草酸和柠檬酸）对生物炭（热解温度200、300、400、500℃）吸附Cu（Ⅱ）的影响。结果表明：柠檬酸浓度在10 mg·L-1以下时，其在生物炭表面的吸附为Cu（Ⅱ）提供了更多的吸附位点，从而促进了Cu（Ⅱ）吸附；柠檬酸浓度增大以后，堵塞生物炭的内部孔隙，从而抑制了Cu（Ⅱ）在生物炭上的吸附。草酸浓度在0.5～50 mg·L-1范围内，对生物炭吸附Cu（Ⅱ）始终为抑制作用，这与液相中的草酸与Cu（Ⅱ）的强络合、固相吸附的草酸竞争Cu（Ⅱ）吸附位点（比如占据含氧官能团、生物炭内部孔隙）有关。

生物炭；草酸；柠檬酸；Cu（Ⅱ）；吸附作用

生物炭（Biochar）是由生物质在完全或部分缺氧状态下热解（通常＜700℃）产生的一类含碳量较高、比表面积大、孔隙度丰富及高度芳香化的固态物质。它可以通过络合作用、沉淀作用、离子交换作用和阳离子-π作用等对重金属（如镉、铜、铅、铬等）产生强的吸附能力［1-2］。因此，生物炭作为一种新型环保吸附剂，在重金属污染治理与修复方面具有大规模使用的潜力。目前大多数研究只关注于在特定条件下生物炭对重金属的吸附特征及机制，忽视了土壤环境条件的影响［3］。土壤环境尤其是根际土壤［4］含有大量的小分子有机酸（LMWOAs，分子量＜250的有机酸），其为一类非常活泼的含羧基化合物，是土壤环境中常见的重要的有机配体，这些LMWOAs一方面可以与重金属络合，另一方面可在生物炭上吸附，既可能促进，也可能抑制重金属在生物炭上的吸附［5-6］。……