工业化生产生物质炭对复合污染水体中四环素的吸附性能

来源：环境科学杂志2025年第1期北京时间：

作者：雷可,刘莉莉,张佳宏,方婧,单胜道

单位：浙江科技大学环境与资源学院, 杭州 310023,浙江科技大学环境与资源学院, 杭州 310023,浙江科技大学环境与资源学院, 杭州 310023,浙江科技大学环境与资源学院, 杭州 310023,浙江省废弃生物质循环利用与生态处理技术重点实验室, 杭州 310023,浙江科技大学环境与资源学院, 杭州 310023,浙江省废弃生物质循环利用与生态处理技术重点实验室, 杭州 310023

摘要：相比于实验室制备生物质炭,工业化生产生物质炭对水体中抗生素吸附性能的研究较少. 选取3种工业化批量生产的生物质炭（花生壳炭、污泥炭和易腐垃圾炭）,较系统地研究了其对复合污染水体中四环素的吸附性能. 结果表明,Freundlich方程能较好地拟合3种生物质炭对四环素的吸附等温线,在较高四环素浓度（>10 mg·L-1）时,生物质炭对四环素的吸附能力顺序为：易腐垃圾炭>污泥炭>花生壳炭. 花生壳炭的芳香性、疏水性和比表面积对其吸附四环素具有重要影响,可能的主要吸附机制是π—π 作用、疏水性作用和孔填充作用. 污泥炭的比表面积和孔隙体积对其吸附四环素具有重要影响,可能的主要吸附机制是孔填充作用、表面络合作用和氢键作用. 易腐垃圾炭的可溶性有机碳组分和灰分对其吸附四环素具有主导作用,分配作用是主要的吸附机制,其次可能是阳离子—π作用和表面络合作用. 共存污染物对生物质炭吸附四环素的影响因生物质炭的种类而异. 随着水体中离子强度和氨氮浓度的增加,花生壳炭对四环素的吸附量总体呈小幅上升趋势,而污泥炭则呈小幅降低趋势. 易腐垃圾炭对四环素的吸附过程基本不受离子强度和氨氮的影响. 共存磷酸盐显著降低了3种生物质炭对四环素的吸附效率. 共存好氧有机物对3种生物质炭吸附四环素均没有明显影响. 污泥炭和易腐垃圾炭对水体中四环素的吸附具有很好的可循环再生能力. 研究结果为生物质炭去除水体中抗生素的工程应用提供了可靠的科学依据和理论支撑.

关键词：生物质炭,工业化生产,四环素,共存污染物,吸附,