王鑫宇, 张曦, 孟海波, 沈玉君, 解恒燕, 周海宾, 程红胜, 宋立秋

(1.黑龙江八一农垦大学工程学院, 黑龙江 大庆 163319; 2.农业农村部规划设计研究院农村能源与环保研究所, 农业农村部资源循环利用技术与模式重点实验室, 北京 100125)

生物炭作为一种廉价、高效、安全的新型环境功能吸附材料，广泛应用于重金属污染水体和土壤的修复研究[1]。生物炭是以农林废弃物为原料,在限氧条件下高温裂解而成的一种具有高度芳香化、富含碳素的多孔固体颗粒物质[2]。由于生物炭具有较大的比表面积、发达的孔隙结构、丰富的官能团，较多的表面负电荷、较高的阳离子交换容量、含有稳定态有机碳以及矿质灰分等多组分混合物等特性，能够较好地吸附分子、离子、极性和非极性物质[3-4]。研究表明，生物炭主要是通过表面吸附及官能团的络合作用去除溶液中的重金属[5]，从而影响重金属离子在环境中的迁移转化、生态效应以及污染环境的修复[6-7]。由于原料和裂解温度等制备工艺不同，导致生物炭对重金属的吸附效果存在明显差异，这与生物炭表面官能团的种类和数量有关[8-9]。此外，重金属离子类型、初始浓度和溶液pH也是影响生物炭吸附效果的重要因素[10]，这可能是由生物炭对不同重金属吸附机制之间的差异造成的[11]。

温度是影响重金属吸附效果的重要因素，对重金属的去除率与在吸附介质上的形态分布均有较为显著的影响。研究发现，磁性生物炭材料对铜(Cu)离子的吸附是物理吸热过程，温度越高，越有利于吸附；……