球磨法制备微纳米含氮生物炭可去除水体重金属

近日，中国林科院亚热带林业研究所生态修复研究组在微纳米含氮生物炭的球磨制备及水体重金属去除性能上取得新进展，为球磨法工程化制备微纳米生物炭应用于水体重金属去除、土壤重金属稳定化提供了试验数据和理论基础。

球磨生物炭对重金属Cd(II)、Cu(II)和Pb(II)的潜在吸附机理示意图

论文共同通讯作者、中国林科院亚热带林业研究所研究员陈光才介绍，生物炭作为一种来源广泛、廉价及高效的新型炭材料，在水处理及土壤修复领域备受关注。以动物骨粉为原料制备的生物炭，不仅具有典型的植物源生物炭组分，还有大量含氮基团和天然无机矿物成分羟基磷灰石，具备较大的污染物吸附、固定潜力。另外，机械球磨法是一种低成本、操作简单且高效的生产工艺，可有效制备尺寸均匀的颗粒，但是球磨法工艺对骨质生物炭重金属吸附性能的影响及机制尚不清楚。

论文共同通讯作者、中科院等离子体研究所胡锐博士介绍，该研究选取食品加工废弃物牛骨、肉屑干制所得骨粉为原料，分别在热解温度为300℃、450℃和600℃下的氮气氛围制备生物炭，发现机械球磨法处理显著提升了生物炭的重金属吸附能力。利用批平衡吸附试验，结合多种波谱/光谱分析，研究人员揭示了生物炭的重金属Cd(II)、Cu(II)和Pb(II)吸附机制，并量化了球磨处理对不同吸附机制在生物炭吸附重金属中的贡献份额的影响。