热解温度对不同大型海藻基生物炭中重金属特征的影响

作者：傅宇; 张鹏; 任俊丽; 孙秀梅; 郝青; 杨承虎^*

来源：浙江大学学报(农业与生命科学版), 2020, 46(06): 727-736.

• 热解
• 大型海藻
• 生物炭
• 重金属

以羊栖菜、鼠尾藻、瓦氏马尾藻、带形蜈蚣藻、粗枝软骨藻和孔石莼6种大型海藻为生物质,采用限氧控温法制备不同热解温度(200、300、400、500和600℃)的海藻基生物炭,并研究不同大型海藻基生物炭产率、重金属[铁(Fe)、锰(Mn)、锌(Zn)、铜(Cu)、砷(As)、铬(Cr)、镉(Cd)、铅(Pb)及汞(Hg)]含量及相对富集系数随热解温度的变化特征。结果显示:大型海藻基生物炭产率随热解温度升高而下降。生物炭中Fe、Zn、Mn、Cu、Cr及Pb含量均显著高于各自生物质;As含量随热解温度升高先减少后增加且均不高于原料;Cd含量随热解温度变化趋势与海藻生物质有关;Hg在生物炭中均未被检出。大型海藻基生物炭的Zn、Cu、Cr、Pb和Hg含量均优于欧洲生物炭基金会规定的基本质量等级,但部分生物炭的Cd及As含量超过该阈值。总体上,热解可促进大型海藻基生物炭中重金属的挥发迁移。此外,相关性分析表明,大型海藻基生物炭中重金属含量与海藻生物质及热解温度相关。聚类分析可将由同一大型海藻生物质制备的生物炭聚为一类,较好地反映出不同海藻基生物炭中重金属特征的差异性。本研究结果可用于指导大型海藻基生物炭的制备与应用,也可为提高大型海藻资源化利用水平提供技术支持。

• 单位
  浙江中蓝环境科技有限公司; 浙江省海洋水产养殖研究所; 浙江海洋大学; 浙江省海洋水产研究所