杉木生物炭对水中啶虫脒和噻虫胺的吸附特性

作     者：白金龙 郭丽 石冬瑾 陈伟光 陈宇婷 丁静 盛光遥 姜晶 BAI Jinlong;GUO Li;SHI Dongjin;CHEN Weiguang;CHEN Yuting;DING Jing;SHENG Guangyao;JIANG Jing

作者机构：苏州科技大学环境科学与工程学院江苏省环境科学与工程重点实验室苏州215009 杭州康利维环保科技有限公司杭州310011 

出 版 物：《环境工程学报》 (Chinese Journal of Environmental Engineering)

年 卷 期：2020年第14卷第12期

页      面：3339-3351页

核心收录：

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金青年科学基金资助项目(41807413) 江苏省研究生科研与实践创新计划项目(SJCX-180866) 

主　　题：生物炭 啶虫脒 噻虫胺 吸附 

摘      要：自然界中生物炭有多种产生途径,影响污染物的迁移转化。为比较实验室和在自然条件下生成的生物炭的吸附性能,以杉木为原料,分别于马弗炉(700℃)和自然开放环境中制备了2种生物炭(分别标记为BC1和BC2)。运用氮吸附(BET)、扫描电子显微镜(SEM)和红外光谱(FT-IR)表征分析了生物炭的结构与性质,研究了其对2种新烟碱类杀虫剂(啶虫脒(ACE)和噻虫胺(CLO))的吸附行为,分别考察了初始pH、温度和共存离子对吸附行为的影响。结果表明,700℃下裂解制备的BC1吸附能力明显优于自然条件下制备的BC2。BC1对ACE和CLO最大吸附量分别为24.46 mg·g^−1和31.56 mg·g^−1,BC2对ACE和CLO最大吸附量分别为11.13 mg·g^−1和12.24 mg·g^−1。BC1和BC2对2种新烟碱类杀虫剂的吸附过程较好地符合准二级吸附动力学模型。颗粒内扩散模型分析结果表明,BC1的吸附较BC2存在更明显的3阶段过程。Langmuir和Freundlich模型拟合结果表明,BC1对2种杀虫剂的吸附属于单分子层吸附,BC2的吸附过程同时存在单分子层和多分子层吸附。热力学研究表明,BC1和BC2对新烟碱类杀虫剂的吸附为自发的吸热过程。随着初始pH的升高和离子强度的增加抑制了生物炭的吸附能力,相同浓度Na^+的抑制作用小于Ca^2+。以上结果可为水中新烟碱类杀虫剂的去除提供参考。