硝酸改性秸秆水热炭结构表征与铅吸附机制研究

以玉米秸秆为原料,采用不同质量分数（10%和30%）的硝酸溶液在水热炭化前、后对样品进行改性处理,结合理化结构表征以及等温吸附模型、吸附动力学模型的拟合结果,探究了硝酸改性秸秆水热炭对铅离子的吸附机制。结果表明,经硝酸改性处理的秸秆水热炭均会形成丰富的含氧基团,水热炭化前,经HNO3改性的秸秆炭（10%N-JG和30%N-JG）呈现粗糙多孔的表面形貌和发达的中孔结构,并形成了三维无序的大尺寸微晶结构;水热炭化后,经HNO3改性的秸秆炭（JG-10%N和JG-30%N）产生了大量分布均匀、尺寸相近的微孔,并形成了三维有序的小尺寸微晶结构。通过对比发现,10%N-JG和30%N-JG对铅离子吸附效果最优,分别在3.5h和3h达到吸附平衡,理论最大吸附量可达247.51mg/g和280.09mg/g。10%N-JG和30%N-JG均符合准一级、准二级动力学模型以及Freundlich等温吸附模型,说明物理扩散和化学吸附在铅离子吸附过程中的作用同等重要。研究发现,秸秆水热炭主要依靠含氧官能团的化学吸附作用脱除水中的铅离子,其发达的中孔结构更有利于铅离子进入颗粒内部,增大了内部孔道上含氧基团对铅离子的捕捉机率,从而保证了水热炭对铅离子的高效吸附。     

双台河口潮滩湿地不同植被沉积物脲酶、蛋白酶、磷酸酶活性及其与氮、磷含量关系

土壤中生物胞外酶参与土壤中有机物周转和营养物质循环,其活性是土壤中生物群落代谢需求和有效营养物质的直接表现。以2012年7月、9月和11月对双台河口滨海湿地野外调查获取的数据为基础,研究了生长不同植被的沉积物(土壤)脲酶、蛋白酶、磷酸酶活性及其与氮、磷含量的相关关系。翅碱蓬或芦苇单独生长区脲酶活性7月9月11月;翅碱蓬和芦苇混合生长区脲酶活性9月7月11月;芦苇、苣荬菜、艾蒿混合生长区脲酶活性9月11月7月。翅碱蓬单独生长区、翅碱蓬和芦苇混合生长区以及芦苇、苣荬菜、艾蒿混合生长区蛋白酶活性9月7月11月;芦苇单独生长区蛋白酶活性9月11月7月。翅碱蓬单独生长区、芦苇单独生长区磷酸酶活性7月9月11月;翅碱蓬和芦苇混合生长区磷酸酶活性9月11月7月;芦苇、苣荬菜、艾蒿混合生长区磷酸酶活性9月7月11月。除少数样点外,不同土层的脲酶、蛋白酶和磷酸酶活性0~10 cm土层10~20 cm土层20~30 cm土层。脲酶活性与土壤全氮含量正相关,蛋白酶活性与氨氮含量正相关,磷酸酶活性与速效磷含量正相关。河口滨海潮滩湿地生长不同植被的沉积物(土壤)脲酶、蛋白酶、磷酸酶活性不同,存在季节差异,且与沉积物中不同形态的氮、磷含量存在正相关关系。