不同腐解阶段羊粪与海藻有机肥对Pb（Ⅱ）的吸附

为筛选钝化效果优良且持久的商品有机肥,通过化学分析、吸附/解吸分析、热重分析(TG-DTG)和傅里叶红外(FTIR)分析等方法,对不同腐解阶段(0、6、12个月)的羊粪(Sheep manure,SM)和海藻(Seaweed,SW)商品有机肥的基本性质进行分析,并深入研究了有机肥对水溶液体系中Pb(Ⅱ)的吸附机理。结果表明:与羊粪有机肥相比,海藻有机肥的有机碳含量和pH值较高,阳离子交换量、氧碳比和盐基饱和度较低;随着腐解过程的进行,海藻有机肥的氧碳比和阳离子交换量显著增加,官能团含量减少,而羊粪有机肥官能团含量增多,两种有机肥易分解的化合物(如纤维素、半纤维素、脂肪族物质等)随着腐解的进行而减少。未腐解时羊粪有机肥的Pb(Ⅱ)最大吸附量(qm)为198.7 mg·g~(-1),随着腐解过程的进行,羊粪有机肥qm降低,在腐解12个月时降低至61.6mg·g~(-1),而海藻有机肥qm从118.7 mg·g~(-1)开始逐渐增加,最终达到147.1 mg·g~(-1)。准二级动力学能更好地描述海藻、羊粪有机肥对Pb(Ⅱ)的动力学吸附过程。海藻有机肥和羊粪有机肥对Pb(Ⅱ)的吸附是以化学吸附为主的单层吸附,符合Langmuir模型。有机肥对Pb(Ⅱ)的化学吸附主要是以离子交换吸附(41.4%～47.1%)和氢键吸附(36.5%～47.3%)为主。相关分析发现,有机肥吸附Pb(Ⅱ)的qm与阳离子交换量、盐基饱和度以及氧碳比具有相关性,提高有机肥表面可交换活性位点以及含氧官能团数量可以增强有机肥的Pb(Ⅱ)吸附能力。研究表明,海藻有机肥对Pb(Ⅱ)的吸附容量高且持久性好,适合作为农田Pb(Ⅱ)污染稳定修复商品有机肥。