改性生物炭的制备及其在环境修复中的应用

张倩茹，冀琳宇，高程程，吕宏虹，YONG Sik-Ok

（1.中国农业科学院农业资源与农业区划研究所农业农村部面源污染控制重点实验室，北京 100081；2.河北工业大学能源与环境工程学院，天津 300401；3.中国科学院沈阳应用生态研究所，沈阳 110016；4.高丽大学环境科学与生态工程学部韩国生物炭研究中心，韩国 首尔 02841）

生物炭是生物质原料在完全绝氧或部分缺氧条件下经热裂解产生的一类富碳、高度芳香化且稳定性较高的固体产物[1]。由于生物炭具有丰富的孔隙结构、较大的比表面积、一定的持水性和丰富的官能团等特征，其广泛应用于土壤修复、污水处理、制备能源和功能材料等方面[2]。生物质原料来源广泛，包括农作物秸秆、森林残留物、木屑、活性污泥、动物粪便和有机固体废物等[3]。我国是农业种植大国，随着第一产业林业、牧业和渔业的发展，产生了大量以畜禽粪便、污泥和农作物秸秆为代表的有机生物质，这些生物质可以通过热解制备得到生物炭[4]。由此得到的生物炭，作为土壤改良剂和污染物吸附剂，又对土壤的改良和土壤、水体污染修复至关重要（图1）。因此，国内外学者对生物炭的研究越来越广泛。

生物质原料、制备方法、热解温度和时间会严重影响生物炭的物理和化学性质[5]。已有较多文献综述了生物炭的制备方法、表征及其在水污染修复中的应用研究进展[6-8]。比如，Meyer 等[7]总结了不同制备方法（热解、气化、水热和闪蒸炭化）对生物炭性质的影响；Ahmad 等[8]总结了生物炭在水体和土壤修复中的应用研究进展。……