查看更多>>摘要：生物炭对重金属离子有良好滞留作用,被广泛用作吸附剂来去除地表径流及地下水中的重金属.选用粒径为 0.80 mm的木炭和竹炭,通过柱淋溶试验探究V5+和V4+在两种生物炭柱中的淋溶特性,并分别研究钒价态、初始钒浓度、溶液pH以及有机酸种类和浓度等因素对钒迁移的影响.结果表明,木炭和竹炭颗粒对V5+吸附较弱,而对V4+吸附较强.当淋溶液体积为 3 PV(PV为孔隙体积,60 mL)时,不同初始浓度V5+出流比(出流液与注入液浓度的比值)在两种生物炭柱中均达到 0.90 以上,表明V5+迁移性强,初始浓度对生物炭吸附V5+影响不显著.当淋溶液体积为 8PV时,初始质量浓度为5 mg·L-1的V4+溶液出流比约为0.90,而40 mg·L-1的V4+溶液出流比降低到 0.63 以下,表明随着初始V4+浓度增大,生物炭对V4+的吸附量显著增加.随着淋溶液pH升高,两种生物炭对V5+和V4+的吸附量降低,进而V5+和V4+溶液出流比增大,pH为 5.5 时V5+和V4+溶液出流比在木炭柱中分别为 0.88 和 0.58,在竹炭柱中分别为 0.83 和 0.53.当淋溶液中加入不同浓度草酸和柠檬酸时,高浓度有机酸能促进V5+淋溶,低浓度则会抑制淋溶.与草酸相比,柠檬酸对V5+在两种生物炭柱中淋溶的抑制效果更明显.傅里叶红外光谱(FTIR)分析结果显示,生物炭表面主要为酸性含氧官能团,如羧基、羰基和羟基等,易与V5+和V4+络合沉淀.当溶液pH降低,生物炭表面酸性含氧官能团数量增加,从而显著促进生物炭对V5+和V4+的吸附固定作用.
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