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生物炭(biochar)是生物质在厌氧或限氧条件下经高温热解而成的一类含碳量丰富的多孔状材料,由于其具有多种环境效益,如改善土壤环境,提高粮食产量,消减环境风险等而受到广泛关注。生物炭的微孔结构和巨大的比表面积决定了其具有较强吸附能力,从而影响污染物在环境中的迁移、转化以及生物生态效应。本文采用农业废弃物柚子皮为原料,分别在300°C和600°C下采用限氧升温炭化法得到2种柚皮生物炭(BC300和BC600),并运用元素分析、比表面积仪、扫描电镜及红外光谱等手段对其理化性质进行表征,研究其对辽河口湿地和胶州湾湿地土壤中五氯酚(PCP)和磷的吸附作用,考察了热解温度、添加量、反应温度和pH值等因素对吸附的影响,从吸附动力学和热力学角度初步探讨了添加BC600土壤对PCP和磷的吸附机理,旨在揭示BC600在土壤中的应用效果及在污染土壤修复中的作用规律,研究结果对保护土壤环境、改善土壤质量具有理论意义和应用前景。主要研究结论如下:(1) BC300、BC600均具有较高的C含量并富含大量有机官能团。BC600相对于BC300,产率降低,具有更发达的空隙结构和更大的比表面积,其芳香性增强,亲水性和极性减弱。(2)与空白土壤相比,土壤添加BC300和BC600后对PCP的吸附能力增强,且吸附量随添加量的增加而增大,添加BC600后土壤对PCP的吸附量大于BC300;而BC300和BC600的施入减少了土壤对磷的吸附,且吸附量随添加量的增加而减小,添加BC600后土壤对磷的吸附量小于BC300。(3)通过吉布斯(Gibbs)方程对PCP在添加BC600土壤上的吸附热力学进行研究,可知PCP的吸附过程为自发的放热反应;对磷在添加BC600土壤上的吸附热力学进行研究,推断磷的吸附过程为自发的吸热反应。添加BC600土壤对PCP的吸附量随溶液pH值升高而减少;添加BC600土壤对磷的吸附量随溶液pH值升高先迅速增大后趋于平缓然后又迅速增大。(4)添加BC600后土壤对磷的吸附受磷初始浓度(Co)的影响:添加BC600的辽河口湿地和胶州湾湿地土壤磷的吸附解析平衡浓度(EPCo)分别为0.155mg/L和0.229mg/L,当Co<EPCo时,添加BC600土壤解吸磷,反之则吸附磷;溶液中磷浓度越高,添加BC600土壤对磷的吸附量越大。(5) PCP和磷在添加BC600后土壤上的吸附动力学均符合准二级动力学方程,颗粒内扩散过程参与了它们的吸附过程,但并不是唯一的控制步骤;PCP和磷在添加BC600土壤上的等温吸附行为可分别用Linear、Freundlich方程描述,吸附过程由物理吸附和化学吸附共同控制。