李怡冰， 李 涵， 黄文轩， 孙亚青， 操家顺， 罗景阳*

1.河海大学， 浅水湖泊综合治理与资源开发教育部重点实验室， 江苏 南京 210098

2.河海大学环境学院， 江苏 南京 210098

生物炭(Biochar)是一种在缺氧环境中对生物质进行热化学转化而获得的碳质固体材料[1]，其在改善土壤结构和肥力，环境污染修复(如重金属、有毒化学物质等污染物的高效吸附和降解)等方面得到广泛应用[2-3]. 生物炭的制备材料具有来源广、成本低等特点. 各种类型的有机废弃物，例如农业废弃物、动物粪便、木材和污水污泥等，都可作为生物炭制备的潜在原料.

生物炭的主要性质与其制备原料及条件密切相关. 不同的原料衍生出的生物炭性质各异. 一般以生物炭中的灰分作为主要参考，在相同工艺条件下制备的生物炭灰分含量呈现出木本生物质<草本生物质<动物粪便的变化规律[1]. 同一原料衍生的生物炭也因其制备条件不同而具有不同特性. 例如，花生壳在热解700 ℃下制备的生物炭较300 ℃所衍生的生物炭吸附能力更强[1]. 因此，如何根据生物炭的应用领域和目的选择合适的制备原料和条件至关重要.

图1 热解过程示意[13]

一般而言，生物炭是一种富含碳的多孔材料. 由于其阳离子交换能力(CEC)高、孔隙率大等特点，能够有效吸附重金属和有机污染物等[2-3]. 因此，生物炭初期主要应用在污染物的吸附方面. 然而，吸附仅能固定和防止污染物的迁移，无法真正意义上的高效降解去除污染物. 近年来，越来越多的研究表明生物炭表面富含的大量OFGs表面官能团在促进电子迁移和催化等方面起着重要作用，通过强化生物反应之间的电子转移或催化氧化实现污染物的高效降解[3]，在提高微生物代谢和环境保护等方面具有广阔的应用背景[4-5].

生物炭的环境……