菜籽饼生物炭中污染物赋存特征及其用于土壤改良的适宜性评价

摘要

生物炭作为土壤改良剂在农业生产活动中具有巨大的应用价值,但其自身携载的污染物可能会对环境产生影响,因而需要引起关注.以菜籽饼为前体材料,采用厌氧炭化法于200 ～ 700℃下制备生物炭,研究了生物炭中PAHs(多环芳烃)、重金属及矿质元素的赋存特征,评估了施用生物炭的环境适宜性.结果表明:生物炭中PAHs总量(以w计)为0.2～ 3.4 mg/kg,重金属及矿质元素Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、Ni、Fe和Mn的全量(以w计)分别为8.9～23.3、149.9～372.1、1.1 ～1.9、＜0.014、6.3 ～14.8、5.9 ～14.0、140.6～462.1和86.8 ～269.2 mg/kg.所有生物炭的PAHs总量和重金属全量均低于我国、美国及欧洲国家的污泥农用控制标准(以上各国PAHs总量以及Cu、Zn、Pb、Cd、Cr和Ni全量的最低标准值分别为6、250、500、300、5、600和100 mg/kg),少数生物炭中易淋溶态Mn质量浓度超过以上国家的地下水或饮用水标准(各国的最低标准值为50 μg/L).总之,高温(500～700℃)条件下制备的生物炭中PAHs总量及易淋溶态元素质量浓度较低,适宜在土壤中施用.