生物炭粒径对其内源多环芳烃光催化降解的影响

来源：湖北农业科学杂志2025年第2期北京时间：

作者：葛芸妤1,2, 沈秀丽2, 孟海波1,2, 冯晶2, 丛宏斌2, 温冯睿2, 张文静2

单位：1.青岛农业大学机电工程学院,山东 青岛 266000;2.农业农村部规划设计研究院,北京 100125

摘要：为了探索和优化生物炭内源多环芳烃（PAHs）光催化降解去除的技术与工艺,以玉米秸秆生物炭为研究对象,制备不同粒径的生物炭（>1.0 mm、0.5~1.0 mm、0.001~0.5 mm）,开展TiO2-光催化降解试验,系统分析生物炭基础特性以及不同粒径生物炭内源PAHs的降解去除效果。结果表明,玉米秸秆生物炭内源PAHs达76.1 mg/kg,以4环和5环为主,远超国际生物炭协会规定的基础生物炭PAHs限值（20 mg/kg）。TiO2-光催化可明显降低生物炭内源PAHs含量,光催化降解后3种粒径生物炭内源PAHs含量为3.3~14.9 mg/kg,PAHs总降解率为55.2%~95.6%,高环PAHs降解率最高达97.1%,低环PAHs降解率最高达62.0%。0.001~0.5 mm粒径的生物炭在光照40 min时降解率最大,为95.6%,毒性当量值由9.096 mg/kg降低到0.088 mg/kg,明显低于欧洲生物炭认证机构（4 mg/kg）和国际生物炭协会（6 mg/kg）规定的阈值。研究表明,TiO2-光催化能够有效降解不同粒径生物炭内源PAHs,可为生物炭及其产品在农田应用方面提供安全保障。

关键词：生物炭,粒径,多环芳烃,光催化降解,当量毒性

基金资助：农业农村部规划设计研究院农规英才计划项目（QNYC-2021-05）