王立果，钟金魁，赵保卫，张建宇，李 柳，杨巧珍，陈伟仡

水中镉和芘在核桃壳生物炭上的吸附行为及其交互作用

王立果，钟金魁*，赵保卫，张建宇，李 柳，杨巧珍，陈伟仡

（兰州交通大学环境与市政工程学院，兰州730070）

以核桃壳在600℃热解所得生物炭（WSBC）为吸附剂，通过扫描电子显微镜（SEM）和傅立叶变换红外光谱仪（FTIR）对WSBC进行表征，用批平衡吸附实验研究了WSBC对水体中两种典型污染物Cd（Ⅱ）和芘的吸附特性，考察了吸附时间、Cd（Ⅱ）和芘初始浓度、pH值、WSBC粒径等对吸附的影响，以及Cd（Ⅱ）和芘在WSBC上吸附的交互作用。结果表明：WSBC表面粗糙，孔隙结构明显，富含羟基、羧基、羰基等含氧官能团，具有高度芳香和杂环结构；在25℃时，WSBC对Cd（Ⅱ）和芘的吸附分别在20 h和16 h时达到平衡，饱和吸附量分别为23.79、0.17 mg·g-1；pH=5时，WSBC对Cd（Ⅱ）的吸附量最大，而pH在3～11范围内，WSBC对芘的吸附量随着pH的减小而增加。通过对吸附实验数据进行动力学、等温吸附特性分析，发现WSBC对Cd（Ⅱ）和芘的吸附动力学规律均符合准二级动力学方程，等温吸附可以用Langmuir方程很好地描述；Cd（Ⅱ）和芘在WSBC上吸附时存在明显的竞争吸附。

核桃壳生物炭；镉；芘；吸附；交互作用

重金属和多环芳烃是水体中存在的两类主要污染物质，它们通过矿山开采、化石燃料燃烧、工业废水排放等方式进入水体，对水体造成严重的污染[1-2]，其“三致”效应和毒性威胁人类的健康和生态系统的安全。在众多去除方法中，吸附法以其去除污染物种类多、操作简单且无二次污染等优点被广泛关注[3]。生物炭作为一种很好的吸附材料，因其来源广泛、成本低、去除效率高、环境稳定性好[4]，能够吸附固定水中的重金属[5]和多环芳烃[6]，而受到广大学者的关注。……