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林科院開發(fā)含氮生物炭制備技術(shù) 可顯著去除水中重金屬

2020-03-06 11:52:53來源：儀器網(wǎng)關(guān)鍵詞：生物炭閱讀量：4500

導(dǎo)讀：科技是一把雙刃劍，它在使得社會(huì)生產(chǎn)和發(fā)展突飛猛進(jìn)的同時(shí)，也間接性地帶來了諸多環(huán)境問題。尤其是21世紀(jì)以來，機(jī)動(dòng)車尾氣排放、農(nóng)藥、除草劑與化肥的過度使用以及工礦業(yè)的發(fā)展等，嚴(yán)重污染了土壤、水質(zhì)和大氣，環(huán)境中的重金屬污染已經(jīng)成為無可爭(zhēng)辯的事實(shí)。

　　【儀器網(wǎng) 能源環(huán)境】科技是一把雙刃劍，它在使得社會(huì)生產(chǎn)和發(fā)展突飛猛進(jìn)的同時(shí)，也間接性地帶來了諸多環(huán)境問題。尤其是21世紀(jì)以來，機(jī)動(dòng)車尾氣排放、農(nóng)藥、除草劑與化肥的過度使用以及工礦業(yè)的發(fā)展等，嚴(yán)重污染了土壤、水質(zhì)和大氣，環(huán)境中的重金屬污染已經(jīng)成為無可爭(zhēng)辯的事實(shí)。

　　重金屬污染指由重金屬或其化合物造成的環(huán)境污染，主要包括鉛、鎘、汞、鎘、銅、鎳、鋅，這些重金屬在水中不能被分解，還會(huì)與水中的其他毒素結(jié)合生成毒性更大的化合物。更難被環(huán)境降解，其在動(dòng)物和植物體內(nèi)積累，通過食物鏈逐步富集，濃度不斷增加，后進(jìn)入人體造成危害，是對(duì)人類健康影響巨大的污染物之一。

　　由重金屬引發(fā)的安全事件也早已不是稀事，前有多地兒童血鉛超標(biāo)事件，后又有重金屬污染“菜籃子”事件等，重金屬污染已經(jīng)在嚴(yán)重威脅著我們的身體健康。因此，無論是在大氣污染檢測(cè)、水污染檢測(cè)，還是在土壤分析中，重金屬檢測(cè)都是必不可少的一個(gè)檢測(cè)項(xiàng)目。

　　事實(shí)上，現(xiàn)有的環(huán)境中重金屬檢測(cè)技術(shù)相對(duì)來說已經(jīng)較為成熟，尤其是水體中重金屬的檢測(cè)。目前來說，原子吸收光譜法、原子熒光光度法、電感藕合等離體法、電化學(xué)方法、激光誘導(dǎo)擊穿光譜法等都是應(yīng)用較為廣泛的分析方法。同時(shí)，一些新的重金屬檢測(cè)技術(shù)也正在被逐漸開發(fā)出來，如免疫分析法、生物傳感器法等。

　　當(dāng)然，如果要改善水體環(huán)境，保障民眾用水安全，僅僅發(fā)展其檢測(cè)技術(shù)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，如何進(jìn)行有效合理的重金屬處理才是檢測(cè)的終目的。目前水體中重金屬的凈化及處理方法也有很多，如物理化學(xué)方法、化學(xué)法和生物法等。物理化學(xué)方法有吸附法、離子交換法、滲透法；化學(xué)法包括化學(xué)沉淀法、氧化還原法、電化學(xué)法等；生物法有微生物去除法、動(dòng)植物修復(fù)法等。雖然研究方法較多，但都還未轉(zhuǎn)化到實(shí)際應(yīng)用上。而且污染水體的治理通常比較復(fù)雜，往往需要同時(shí)利用多種方法建立完善的治理體系。

　　近日，我國林科院亞熱帶林業(yè)研究所生態(tài)修復(fù)研究組在微納米含氮生物炭的球磨制備及水體重金屬去除性能上取得了新的進(jìn)展。該研究將食品廢棄物牛骨、肉屑等制作成骨粉，分別在熱解溫度為300℃、450℃和600℃的氮?dú)猸h(huán)境下制備生物炭，并利用機(jī)械球磨法處理顯著提升了生物炭的重金屬吸附能力。

　　此外，研究人員還結(jié)合多種波譜、光譜分析，揭示了生物炭的重金屬吸附機(jī)制，并量化了球磨處理對(duì)不同吸附機(jī)制在生物炭吸附重金屬中的貢獻(xiàn)份額的影響。這一成果為球磨法工程化制備微納米生物炭應(yīng)用于水體重金屬去除、土壤重金屬穩(wěn)定化提供了試驗(yàn)數(shù)據(jù)和理論基礎(chǔ)。

　　科學(xué)技術(shù)的發(fā)展不會(huì)止步，不僅僅是水體重金屬污染的檢測(cè)技術(shù)在不斷發(fā)展，而污染的大氣、土壤檢測(cè)技術(shù)都在持續(xù)改進(jìn)。我們需要做的，是在工業(yè)生產(chǎn)中盡可能減少重金屬及其化合物產(chǎn)生和排放的同時(shí)，重視重金屬污染帶來的危害，一步一步地改善水體環(huán)境。

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