天然有机质和不同pH环境对纳米黑炭的迁移行为影响及作用机制

作者：杨美红; 李志雄; 刘雨嫣; 马少强; 陈家玮

来源：现代地质, 2018, 32(01): 113-120.

DOI：10.19657/j.geoscience.1000-8527.2018.01.11

• 纳米生物炭
• 迁移
• 柱实验
• 腐殖酸
• 环境pH值

作为典型的黑炭,近年来生物炭的应用发展受到人们广泛关注。由于生物炭施加在土壤中,在表生地球化学长期作用下,会有部分逐渐破碎变小,直至微米、纳米级别,在土壤或水体中迁移,因此,对生物炭、特别是活性更强的纳米级生物炭的迁移性研究具有十分重要的意义,而关于纳米级生物炭的迁移性研究目前十分匮乏。通过石英砂柱中纳米生物炭的柱迁移实验,获得天然有机质和不同pH值(4、7、10)条件下的穿透曲线和空间滞留曲线,研究影响作用机制。结果表明:天然有机质(腐殖酸)能增强纳米生物炭的迁移性,中碱性pH环境也有助于其迁移。一方面纳米炭的分散性得到改善,另一方面腐殖酸和碱性环境有助于增加纳米炭和石英砂介质的颗粒表面负电荷,增大Zeta电位值(负值),从而使颗粒间静电排斥力增强,有助于纳米炭的迁移。研究结果对深入理解生物炭在自然界中地球化学迁移行为及其吸附污染物后的潜在迁移风险具有重要意义。

• 单位
  生物地质与环境地质国家重点实验室; 中国地质大学（北京）