污泥超高温堆肥衍生胡敏酸对Pb2+的结合机制

摘要：

污泥稳定化产物中含有丰富的功能有机物,能够直接参与重金属的络合过程.超高温堆肥作为一种更有优势的污泥稳定化手段,明晰其产物中的典型功能有机质与重金属结合特性,对于评估其土地利用的价值至关重要.本文采用吸附实验对比分析了超高温堆肥(HTC)、高温堆肥(TC)和生污泥(RS)样品中典型功能有机物胡敏酸(HAs)与Pb2+的吸附效果.结果表明,HTC和TC中HAs对Pb2+的理论最大吸附量(qm)会随着堆肥进行而逐渐增大.在堆肥过程中HTC的HAs含量相对TC也有明显增加,第21天即达到最高值.HTC堆肥(21天)衍生HAs对Pb2+的吸附量(29.6mg/g)比TC(17.3mg/g)高70.7%,这表明HTC产物在土壤重金属污染修复方面更具优势.13C NMR结果表明,在堆肥过程中HTC衍生HAs的酚基碳与芳香碳增加更多,堆肥前期(0～21天)HTC衍生HAs的芳香碳增加比TC更快速.进一步采用红外光谱,结合二维相关光谱和移动窗口技术解析,表明HTC堆肥衍生HAs的多糖类物质会最先与Pb2+进行结合.其中,HTC堆肥衍生HAs与Pb2+结合最重要的官能团是酚羟基和芳香族基团.基于上述认识,可知HTC的高腐殖化特性使酚羟基和芳香族基团等基团增加是HTC具有更强结合Pb2+能力的关键,HTC有利于污泥的高效土地利用.

关键词：超高温堆肥、胡敏酸、铅、结合机制、土地利用

所属期刊栏目：42

分类号：X705;X506(一般性问题)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家重点研发计划

在线出版日期：2023-10-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：4957-4966