生物炭对好氧发酵水溶性有机物及重金属形态的影响

作者：王鑫宇; 张曦; 丁京涛; 沈玉君^*; 孟海波; 周海宾; 程红胜; 王健; 李冉

来源：农业环境科学学报, 2021, 40(11): 2372-2382.

• 生物炭
• 猪粪
• 好氧发酵
• 水溶性有机物(DOM)
• 重金属

为探究生物炭对发酵过程理化特性、水溶性有机物(DOM)组分以及重金属形态变化的影响机制,以猪粪和秸秆为原料,添加不同比例生物炭作为钝化材料开展好氧发酵试验。结果表明:发酵结束后生物炭添加量为0、5%、15%和25%处理的腐殖质类物质分别增加了22.69%、24.49%、25.32%和25.45%;各处理对重金属Cu、Zn、Pb、Cd的钝化效率分别为25.80%～47.00%、16.73%～31.34%、31.81%～57.68%和20.00%～71.47%,均使活性相对较高的吸附态向较为稳定的络合态和沉淀态转化;DOM组分、温度、pH、EC和含水率变化对重金属形态均有较大影响,其中富里酸和胡敏酸对可交换态Cu、Zn、Cd和Pb的影响显著,胡敏酸对重金属的络合起主要作用,pH对促进生物炭与重金属离子交换、共沉淀及重金属配合物的稳定性等具有较大的影响。研究表明,在猪粪好氧发酵过程中添加生物炭可促进DOM组分中的富里酸向胡敏酸转化,进而提高了腐殖质的稳定性和重金属的钝化效率。