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作者：赵钰;刘鹏;唐金平;叶志航;郭林;周子艺;冯宇;
单位：中国地质大学(武汉)环境学院;中国地质大学(武汉)长江流域环境与水生科学湖北省重点实验室;河南省地质研究院;
摘要：为了制备钙铁改性生物炭，优化单一铁改性生物炭对Pb(Ⅱ)的去除效果，获得能够高效去除水中Pb(Ⅱ)且便于回收的生物炭，本研究以杨木、竹子为原材料，分别制备了杨木生物炭(包括未改性、FeSO_4改性、CaCO_3+FeSO_4改性、CaO+FeSO_4改性)和竹子生物炭(包括未改性、FeSO_4改性、CaCO_3+FeSO_4改性、CaO+FeSO_4改性)等8种生物炭。首先通过批实验评估不同生物炭对地下水中Pb(Ⅱ)的修复性能，然后结合扫描电镜(SEM)和X射线吸收近边结构光谱(XANES)等手段探究不同生物炭对地下水中Pb(Ⅱ)的固定机理。结果表明：钙铁(CaCO_3+FeSO_4、CaO+FeSO_4)改性生物炭对Pb(Ⅱ)的去除率显著高于铁(FeSO_4)改性生物炭，其中以CaO为钙源的钙铁改性生物炭对Pb(Ⅱ)的去除效率均大于99%,而以CaCO_3为钙源的钙铁改性杨木生物炭、钙铁改性竹子生物炭对Pb(Ⅱ)的去除效率分别为58%和37%;改性后生物炭对Pb(Ⅱ)的去除效果从高到低为CaO+FeSO_4改性、CaCO_3+FeSO_4改性、FeSO_4改性；钙铁改性生物炭表面多孔且粗糙，有利于铅沉淀物的附着；Pb(Ⅱ)的XANES线性拟合得到钙铁改性生物炭表面的稳定铅组分，如碱式碳酸铅和磷氯铅占比较其他类型生物炭更高，其中钙铁改性杨木生物炭上碱式碳酸铅和磷氯铅占比分别为28%和34%,钙铁改性竹子生物炭上碱式碳酸铅和磷氯铅占比分别为28%和30%。生物炭表面铅沉淀物的形成可能是Pb(Ⅱ)去除的主要途径之一。
关键词：铅;;生物炭;;铁改性;;钙铁改性;;SEM;;XANES;;去除率
基金资助：河南省地质局局管地质环境项目(豫地环[2021]2号);; 国家重点研发项目(2019YFC1803603)~~
