苯多羧酸分子标志物对生物炭吸附磷行为的表征

生物炭因其具有多孔、比表面积较大、含氧官能团较为丰富且芳香性较强等优点而在农业面源污染控制方面具有良好的应用前景。然而，生物炭应用于土壤后难以从土壤颗粒中分离出来，从而制约了其对农业面源污染物吸附行为的预测。分子标志物技术在表征有机碳行为领域做出了重要的贡献，苯多羧酸（Benzene polycarboxylic acids，BPCAs）分子标志物方法的引入，可为表征生物炭与磷之间相互作用提供新的视角。因此，本研究采用批量吸附实验，考察了烟秆和松木及其制备的生物炭对磷的吸附行为。结果表明，随热解温度的升高，生物质及其生物炭中各BPCAs含量及苯六甲酸（Benzene hexacarboxylic acid，B6CA）对BPCA的贡献率随热解温度的升高而增加，生物炭的芳香缩合度不断增强；两类生物炭对磷的吸附量均随热解温度的升高而降低，其中400℃烟秆生物炭和200℃松木生物炭对磷的吸附量最大。表面含氧官能团的减少和静电排斥作用降低了生物炭对磷的吸附，而较大的比表面积使烟秆生物炭的吸附量高于松木生物炭。烟秆生物炭中B6CA含量高于松木生物炭，因此其对磷的吸附量较松木生物炭高。