韩志旺,何丽霞,张振宇,张桂香,申 鹤,张泽雅,王梦瑶,孟淑晖

(太原科技大学 环境科学与工程学院,太原 030024)

生物质炭是一种在缺氧或无氧条件下将生物质热化学转化获得的稳定碳材料,所用原料来源广泛(如作物秸秆、废弃木屑、污泥等)、成本低。并且生物质炭比表面积和孔体积较大,表面含有大量官能团,具有良好的吸附性能[1]。

目前,对于生物质炭的报道,多集中于吸附重金属及有机物等环境污染物,降低环境风险,而忽略了生物质炭可能作为污染物外来源对环境造成危害的可能性。多环芳烃(PAHs)泛指芳香环数量大于或等于2个的有机污染物,其伴随人类生产活动过程而产生,主要源于有机物不完全燃烧。PAHs具有高毒性、高致癌性。PAHs会伴随着生物质炭的制备过程而产生,并被吸附在生物炭上[2]。此外,随着生物质原料的热解,其质量减轻,使其原有的重/类金属浓度升高。随着土壤中生物质炭的广泛应用,有毒有害物质进入土壤环境,可能会影响农产品安全,对人体健康造成威胁[3-4]。因此,掌握生物质炭中各种污染物(如重/类金属、PAHs)情况,评估生物质炭用于土壤后对土壤中各种污染物浓度的影响,有利于规划生物质炭的用法用量,对实际应用具有现实意义[5]。

本研究以农业废弃物——水稻秸秆作为生物质原料,在250 ℃、400 ℃和600 ℃等不同温度下于马弗炉中制备生物质炭。通过测定各生物质炭中PAHs和重/类重金属浓度,并与土壤背景值比较,分析各生物质炭的安全性。……