猪粪生物炭对水体磷酸盐的吸附特性
来源：环境科学杂志2025年第1期北京时间：
作者：李琴,詹聪,桂双林,邓同辉,贾卓
单位：江西省科学院能源研究所, 温室气体核算与碳减排江西省重点实验室, 南昌 330096,江西省碳中和研究中心, 南昌 330096,江西省科学院能源研究所, 温室气体核算与碳减排江西省重点实验室, 南昌 330096,江西省碳中和研究中心, 南昌 330096,江西省科学院能源研究所, 温室气体核算与碳减排江西省重点实验室, 南昌 330096,江西省碳中和研究中心, 南昌 330096,江西省科学院能源研究所, 温室气体核算与碳减排江西省重点实验室, 南昌 330096,江西省碳中和研究中心, 南昌 330096,南昌大学工程建设学院, 南昌 330038
摘要：为解决水体磷污染问题及实现畜禽粪便生物质资源化利用,选取猪粪为原料制备猪粪生物炭（SMBC700）. 通过元素分析、比表面积分析和FTIR对SMBC700的组成和结构进行表征. 采用吸附等温模型和吸附动力学模型拟合SMBC700对磷酸盐的吸附特征,考察热解温度、生物炭添加量、初始溶液pH和共存离子对其吸附磷酸盐的影响,并通过响应曲面法（RSM）对影响磷酸盐吸附的条件进行优化. 结果表明,仅热解温度为700℃的猪粪生物炭SMBC700对磷酸盐具有吸附能力. 在吸附剂添加量为2 g·L-1,磷酸盐初始质量浓度为20 mg·L-1时,SMBC700对磷酸盐吸附量达到6.127 1 mg·g-1；吸附符合Langmuir等温模型,吸附动力学过程遵循准二级动力学,并且在较广的pH（3~12）范围都具有良好的吸附磷酸盐能力,HCO3-共存会显著降低SMBC700对磷酸盐的吸附能力. 通过RSM分析得到SMBC700对磷酸盐的最佳吸附条件：SMBC700添加量为3 g·L-1,磷酸盐初始质量浓度为30 mg·L-1,pH值为7.0. SMBC700吸附磷酸盐的主要机制为静电吸附、配体交换和孔隙填充.
关键词：猪粪（SM）,生物炭,吸附,磷酸盐,响应曲面法,
