浒苔基生物炭对污染疏浚物中重金属的盖帽修复研究

基本信息
批准号:41806128
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:25.00
负责人:杨文超
学科分类:
依托单位:国家海洋环境监测中心
批准年份:2018
结题年份:2021
起止时间:2019-01-01 - 2021-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:韩建波,王晓萌,程嘉熠,张然,高泽鹏
关键词:
疏浚物浒苔实验室模拟盖帽修复生物炭
结项摘要

Dredging as an important measure to maintain the water depth of port and navigation, a large number of digged dredged materials has become a reservoir of various types of pollutants due to human activities. In order to prevent marine environment pollution, contaminated dredged materials must be restrictively disposed before dumping. Due to the missing of related technologies, the actual management of contaminated dredged materials is still in absence in China. Capping remediation is to cover the contaminated dredged materials in seafloor with cleaning materials to control the migration and diffusion of pollutants, which has successful cases in abroad. Biochar has a strong adsorption capacity for heavy metals due to the porous structure and abundant oxygen-containing functional groups on the surface. It is widely used in soil remediation, but less involved in the remediation of dredged materials. Biochar yield obtained from Enteromorpha hydrothermal liquefaction is 10-30%. Therefore its application to the remediation of heavy metals in contaminated dredged materials has important research and application value. This subject intends to carry out simulation study of Enteromorpha-based biochar for capping remediation of heavy metals-contaminated dredged materials in the laboratory to reveal the blocking effect and adsorption mechanism of capping layer. The results could accumulate basic data and scientific basis for the capping remediation of contaminated dredged materials, and provide technical support for the comprehensive treatment of contaminated dredged materials in China.

疏浚作为维护港口水深和通航的重要措施,挖出的大量疏浚物受人类活动影响显著,已成为各类污染物的蓄积库。为避免产生新的环境问题,污染疏浚物必须经过限制性海上处置方可倾倒。由于相关技术的研究空白,我国对污染疏浚物的实际管理工作还处于缺位状态。盖帽修复是将污染疏浚物在海底用清洁材料覆盖以控制污染物的迁移扩散,在国际上已有成功案例。生物炭因多孔结构和表面丰富含氧官能团对重金属有较强吸附能力,在土壤修复方面应用较广泛,但在疏浚物的修复研究领域涉及较少。浒苔水热法获得的生物炭产率达10-30%,将其应用到污染疏浚物的重金属修复中具有重要研究和应用价值。本课题拟在实验室开展浒苔基生物炭掺杂粘土对污染疏浚物盖帽修复的模拟研究,揭示盖帽层对疏浚物中重金属迁移的阻滞效应和吸附机制。研究结果可为污染疏浚物的盖帽修复积累基础数据和科学依据,同时为我国污染疏浚物的综合治理提供技术支撑。

项目摘要

浒苔基生物炭对污染疏浚物的重金属修复具有重要研究和应用价值。本课题利用限氧热解法制备浒苔基生物炭,并开展特性分析,将其应用到对海水中典型重金属的吸附研究中,探讨其吸附规律,在此基础上,开展浒苔基生物炭对污染疏浚物盖帽修复的模拟研究,揭示盖帽层对疏浚物中重金属迁移的阻滞效应和吸附机制。主要研究结果为:1)实验制备的浒苔生物炭是一种具有吸附潜力的材料,浒苔基生物炭有良好的空隙结构,表面富含有机官能团。2)将优化后的浒苔生物炭应用到对海水中重金属的吸附中,发现其吸附海水中铜和铅在60 min内即可达到平衡,最大去除率分别为91%和54%;浒苔生物炭对海水中重金属的吸附满足Langmuir等温吸附式,对铜和铅的饱和吸附量分别为254和98 mg/Kg。3)盖帽实验表明,上覆水中重金属浓度随着盖帽厚度的增加而降低,Cu、Pb和Cd的盖帽效率分别为83.5%、53.9%和76.4%。4)盖帽实验对疏浚物中Cu有一定的固化效果,对Pb的固化效果不明显,可能增加污染疏浚物中不稳定态Cd的释放。浒苔生物炭的盖帽法对污染疏浚物重金属释放的阻滞效应可能主要基于机械屏障及物理/化学吸附作用。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

祁连山天涝池流域不同植被群落枯落物持水能力及时间动态变化

祁连山天涝池流域不同植被群落枯落物持水能力及时间动态变化

DOI:10.13885/j.issn.0455-2059.2020.06.004
发表时间:2020
2

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2022-0221
发表时间:2022
3

主控因素对异型头弹丸半侵彻金属靶深度的影响特性研究

主控因素对异型头弹丸半侵彻金属靶深度的影响特性研究

DOI:10.13465/j.cnki.jvs.2020.09.026
发表时间:2020
4

气相色谱-质谱法分析柚木光辐射前后的抽提物成分

气相色谱-质谱法分析柚木光辐射前后的抽提物成分

DOI:10.14067/j.cnki.1673-923x.2018.02.019
发表时间:2018
5

宁南山区植被恢复模式对土壤主要酶活性、微生物多样性及土壤养分的影响

宁南山区植被恢复模式对土壤主要酶活性、微生物多样性及土壤养分的影响

DOI:10.7606/j.issn.1000-7601.2022.03.25
发表时间:2022

相似国自然基金

1

一种双功能吸附材料生物炭同时修复土壤中重金属与有机物复合污染的研究

批准号:21077072
批准年份:2010
负责人:曹心德
学科分类:B0603
资助金额:38.00
项目类别:面上项目
2

生物炭对典型多元素污染土壤中重金属迁移能力的影响研究

批准号:21367008
批准年份:2013
负责人:黄代宽
学科分类:B0605
资助金额:52.00
项目类别:地区科学基金项目
3

植物修复收获生物质制备生物炭中重金属的稳定机制研究

批准号:51908375
批准年份:2019
负责人:王雷
学科分类:E1006
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目
4

微波强化铁铜基生物炭活化过硫酸钠对PCBs污染场地的修复机理研究

批准号:21677041
批准年份:2016
负责人:林亲铁
学科分类:B0605
资助金额:66.00
项目类别:面上项目