有效利用受污染的生物質材料,讓生物炭鎖住重金屬污染物
時間:2016-06-20   來源:   作者:

      生物炭是生物有機材料(生物質)在缺氧或絕氧環境中、經高溫熱裂解后生成的固態產物,這一新的科學概念提出了一條利用植物封存大氣中二氧化碳的思路,也讓秸稈、木屑等一些植物廢棄物又重活了新生。而紹興文理學院化學化工學院李建法課題組的一項研究,讓生物炭又多了一個新本領:固定植物修復材料中的重金屬,使其不會再產生新的污染問題。

  李建法向記者介紹,生物炭是一種經過高溫裂解“加工”過的生物質,而用來制造生物炭的原料有很多,比如農業產生的大量動植物廢料麥稈、種殼、糞便等,又如人類制造的垃圾、污泥或其他生活垃圾都能派上用場。

  生物炭在固化二氧化碳方面所起的作用則顯而易見。李建法說,植物的腐爛自然而然會令土壤中含有大量的碳元素,但是這些碳相對而言是不穩定的,受氣候變化和人類生產活動影響很大,容易釋放出二氧化碳。“如果我們在這些植物腐爛前將其制備成生物炭,則可以穩定地將碳元素鎖住長達數百年。另外,它還可以被用作土壤改良劑、吸附劑、肥料緩釋載體等。”

  但是,在這些植物生長的土壤環境中,或多或少的存在著一些諸如鉛、鎘等對人體有害的重金屬,容易被植物吸收、產生大量被污染的生物質。如何將這些重金屬同時牢牢鎖在生物炭中,成了李建法科研的方向。在浙江省自然科學基金委的資助下,經過多年研究,李建法課題組提出了一條新的思路:在傳統制備生物炭的過程中加入磷酸鹽,輔助熱解處理受重金屬污染的生物質。

  這么做的好處,是可以有效控制重金屬向揮發性熱解產物中的遷移,有望將重金屬穩定地封存于炭化產物中,避免焚燒、填埋等方法產生的重金屬遷移和二次污染問題。據實驗室研究結果顯示,采用這項技術制備的生物炭對于鉛的固定率達到了95%,而傳統的熱解加工技術對于鉛的固定率則僅有40%

  李建法認為,這項技術應用前景十分廣闊,不僅能夠有效地利用被重金屬污染的秸稈等廢棄物,還可以通過優化磷酸鹽預處理和限氧熱解工藝條件,實現對重金屬污染物的長效固定,為重金屬植物吸收或吸附材料的后處理及其有效利用提供一條新的解決方案,開發出適用的土壤和水體重金屬污染修復技術。

                                                                                                                                               (來源:浙江在線)

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