生物质粒径对负载MgO生物炭吸附水体中磷的影响

来源：环境科学杂志2020年第1期北京时间：

作者：王鹏飞,郅蒙蒙,储昭升,崔冠楠

单位：中国环境科学研究院, 湖泊水污染治理与生态修复技术国家工程实验室, 国家环境保护湖泊污染控制重点实验室, 北京 100012,西安建筑科技大学环境与市政工程学院, 西安 710055,中国环境科学研究院, 湖泊水污染治理与生态修复技术国家工程实验室, 国家环境保护湖泊污染控制重点实验室, 北京 100012,北京工商大学轻工科学技术学院, 北京 100048

摘要：为研究生物质粒径对负载MgO芦苇生物炭（MBC）去除水体中磷的速率和能力的影响，以0~0.5、1~2和6~8 mm这3种不同粒径的芦苇颗粒为原料、MgCl₂为改性剂制备MBC，用傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）、X射线衍射仪（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）等对MBC表征，开展MBC吸附溶液中磷酸盐（PO₄3--P）动力学和等温线实验以及实验数据模型拟合.结果表明，MBC对溶液中PO₄3--P的吸附速率随生物质粒径增大而增大，0~0.5、1~2和6~8 mm芦苇颗粒制备的MBC对PO₄3--P的吸附量在2 h内分别达到平衡吸附量的15.4%、25.8%和80.8%，而生物质粒径对MBC的PO₄3--P最大吸附量（249.0~254.7 mg·g-1）无明显影响.6~8 mm芦苇颗粒制备的MBC保留了较完整的芦苇细胞壁结构，且含有丰富的微孔和中孔，形成多层次、规则的、连通性好的孔隙结构.0~0.5 mm和1~2 mm芦苇颗粒制备的MBC孔隙结构较差，孔隙连通性受损，影响了磷酸根离子在MBC内部的扩散速率，限制了对磷的吸附速率.因此，以人工湿地收割的废弃植物芦苇为原料制备MBC用于去除水体中磷时，将芦苇破碎至6~8 mm即可，过度破碎会破坏MBC的孔隙结构，减小MBC对磷的去除速率.

关键词：芦苇,生物质粒径,MgO,生物炭,吸附,磷,