有效利用受污染的生物质材料 让生物炭锁住重金属污染物

生物炭是生物有机材料(生物质)在缺氧或绝氧环境中、经高温热裂解后生成的固态产物，这一新的科学概念提出了一条利用植物封存大气中二氧化碳的思路，也让秸秆、木屑等一些植物废弃物又重活了新生。而绍兴文理学院化学化工学院李建法课题组的一项研究，让生物炭又多了一个新本领：固定植物修复材料中的重金属，使其不会再产生新的污染问题。

李建法向记者介绍，生物炭是一种经过高温裂解“加工”过的生物质，而用来制造生物炭的原料有很多，比如农业产生的大量动植物废料麦秆、种壳、粪便等，又如人类制造的垃圾、污泥或其他生活垃圾都能派上用场。

生物炭在固化二氧化碳方面所起的作用则显而易见。李建法说，植物的腐烂自然而然会令土壤中含有大量的碳元素，但是这些碳相对而言是不稳定的，受气候变化和人类生产活动影响很大，容易释放出二氧化碳。“如果我们在这些植物腐烂前将其制备成生物炭，则可以稳定地将碳元素锁住长达数百年。另外，它还可以被用作土壤改良剂、吸附剂、肥料缓释载体等。”

但是，在这些植物生长的土壤环境中，或多或少的存在着一些诸如铅、镉等对人体有害的重金属，容易被植物吸收、产生大量被污染的生物质。如何将这些重金属同时牢牢锁在生物炭中，成了李建法科研的方向。在浙江省自然科学基金委的资助下，经过多年研究，李建法课题组提出了一条新的思路：在传统制备生物炭的过程中加入磷酸盐，辅助热解处理受重金属污染的生物质。

这么做的好处，是可以有效控制重金属向挥发性热解产物中的迁移，有望将重金属稳定地封存于炭化产物中，避免焚烧、填埋等方法产生的重金属迁移和二次污染问题。据实验室研究结果显示，采用这项技术制备的生物炭对于铅的固定率达到了95%，而传统的热解加工技术对于铅的固定率则仅有40%。

李建法认为，这项技术应用前景十分广阔，不仅能够有效地利用被重金属污染的秸秆等废弃物，还可以通过优化磷酸盐预处理和限氧热解工艺条件，实现对重金属污染物的长效固定，为重金属植物吸收或吸附材料的后处理及其有效利用提供一条新的解决方案，开发出适用的土壤和水体重金属污染修复技术。

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