袁中帮，张天宇，许飞龙，郭富强

(中煤浙江生态环境发展有限公司，浙江 湖州 313004)

0 引言

工业革命以后，人类活动(采矿、金属冶炼、化肥农药施用、废水灌溉和污泥排放)的急剧增加导致大量重金属污染物被排放到自然环境中。这些重金属一旦进入土壤环境，性质非常稳定且难以被自然降解，会对土壤质量、地下水水质、土壤微生物产生不利影响，还可以通过食物链和食物网进入人体，对人类健康构成巨大威胁。传统的物理化学方法在一定程度上可以缓解土壤重金属污染，但存在着效率低、适用性差且会产生二次环境污染等缺点。

近年来，生物炭作为一种新型土壤改良剂已被广泛研究。生物炭是生物质热解的固态产物，碳元素含量可达60%以上[1]。它具有多孔结构、较大的比表面积以及丰富的含氧官能团，对重金属污染物具有很强的吸附能力，可用于修复重金属污染土壤。

1 生物炭的制备

生物炭的性能受到原材料、热解温度、热解停留时间等多种因素的影响，不同反应条件下制得的生物炭修复重金属污染土壤的效果如表1所示。

表1 不同原料和热解温度条件下制得生物炭修复重金属污染土壤

1.1 原料选择

生物炭是有机质的碳化产物，理论上所有有机质均可作为制备生物炭的原料。当前研究的原料主要有农作物废弃物(稻草、小麦秸秆、玉米秸秆、棉秆和草类)、树木废弃物(松木和棕榈等)、牲畜粪便(猪粪和牛粪等)和城市污泥。这些有机原料的化学组成差异较大，其中木屑和农作物残留物主要包含纤维素、木质素和半纤维素[2]，牲畜粪便主要由纤维素、半纤维素、蛋白质、脂肪、有机酸和腐殖酸组成[3]。……