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林科院開發(fā)含氮生物炭制備技術可顯著去除水中重金屬

2020-03-06 11:52:53來源：儀器網(wǎng)關鍵詞：生物炭閱讀量：4618

　　【儀器網(wǎng) 能源環(huán)境】科技是一把雙刃劍，它在使得社會生產(chǎn)和發(fā)展突飛猛進的同時，也間接性地帶來了諸多環(huán)境問題。尤其是21世紀以來，機動車尾氣排放、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)成為無可爭辯的事實。

　　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，后進入人體造成危害，是對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)在嚴重威脅著我們的身體健康。因此，無論是在大氣污染檢測、水污染檢測，還是在土壤分析中，重金屬檢測都是必不可少的一個檢測項目。

　　事實上，現(xiàn)有的環(huán)境中重金屬檢測技術相對來說已經(jīng)較為成熟，尤其是水體中重金屬的檢測。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、電化學方法、激光誘導擊穿光譜法等都是應用較為廣泛的分析方法。同時，一些新的重金屬檢測技術也正在被逐漸開發(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)展其檢測技術是遠遠不夠的，如何進行有效合理的重金屬處理才是檢測的終目的。目前水體中重金屬的凈化及處理方法也有很多，如物理化學方法、化學法和生物法等。物理化學方法有吸附法、離子交換法、滲透法；化學法包括化學沉淀法、氧化還原法、電化學法等；生物法有微生物去除法、動植物修復法等。雖然研究方法較多，但都還未轉(zhuǎn)化到實際應用上。而且污染水體的治理通常比較復雜，往往需要同時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℃的氮氣環(huán)境下制備生物炭，并利用機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制，并量化了球磨處理對不同吸附機制在生物炭吸附重金屬中的貢獻份額的影響。這一成果為球磨法工程化制備微納米生物炭應用于水體重金屬去除、土壤重金屬穩(wěn)定化提供了試驗數(shù)據(jù)和理論基礎。

　　科學技術的發(fā)展不會止步，不僅僅是水體重金屬污染的檢測技術在不斷發(fā)展，而污染的大氣、土壤檢測技術都在持續(xù)改進。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，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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