生物炭缓解有机和重金属污染的酸碱度限制机理及其调控方法
结题报告
批准号:
21976097
项目类别:
面上项目
资助金额:
59.0 万元
负责人:
陈再明
依托单位:
学科分类:
土壤污染与修复化学
结题年份:
2023
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
陈再明
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中文摘要
生物炭富含多种活性位点,在吸附转化有害物、缓解土壤污染方面潜力巨大。土壤酸碱度调控生物炭表面位点电性、污染物形态(如重金属、磺胺类抗生素)及污染缓解性能,其相关调控机理及定量方法值得深入研究。本项目旨在探明生物炭缓解有机和重金属污染的酸碱度限制机理及其调控方法。针对我们前期观察到的生物炭-水界面可打破“酸碱度变化调控有机污染物形态转化及界面行为”,深入分析生物炭复合作用位点的化学组成、形成机制,探讨其在缓解各类有机污染中的作用机理与调控方法;考察不同种类生物炭及其无机矿物组分对重金属铅、镉、锌、铜和镍的绑定性能、酸碱度限制及定量模型,筛选耐酸化影响的重金属高效钝化组分;研究反应条件(原料配比、碳化温度等)制备性能优良的生物炭和负载耐酸化影响组分的生物炭基复合材料,结合温室老化实验和盆栽实验,揭示生物炭材料污染修复性能与耐酸化作用机理,为保障我国污染土壤修复与绿色调控提供理论依据和技术支撑。
英文摘要
Biochar is a soil amendment rich in active sites for bonding and transforming pollutants and thus exhibits great potential for alleviating soil contamination. Soil pH value is a critical factor limiting the performance of biochar due to the pH-dependent charging of biochar surface sites and speciation of many critical pollutants (e.g., heavy metal, sulfonamide antibiotics). The objective of this proposal is to elucidate the mechanism and regulating methods of the pH limit in application of biochar for organic and heavy metal pollution alleviation. Based on our former finding on the sorption behavior not following the pH-dependent speciation of ionizable organic pollutants on biochar, the responsible active sites, including the composition, developing condition, effect in pollution control and its regulating method, will be further investigated. Biochar and its mineral fractions of different kinds will be examined by the heavy metal bonding efficiency, pH limit and quantifying model to screen high-efficient and acid-resistant fractions. Thereafter the synthesis condition, such as precursor composition and charring temperature, will be investigated to prepare biochar and acid-resistant mineral loaded biochar with excellent properties. Both greenhouse aging experiment and pot experiment will be carried out to examine the performance and underlying mechanisms of biochar for the pollution alleviation. These results would facilitate the development of theory and technology for remediation and green control of soil contamination in China.
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DOI:10.1016/j.cej.2023.147938
发表时间:2024-01
期刊:Chemical Engineering Journal
影响因子:15.1
作者:Dan Huang;Jingyan Liu;Jinghan Zhang;Zaiming Chen;Zhiruo Zhou;Baile Xu;Meizhen Wang
通讯作者:Dan Huang;Jingyan Liu;Jinghan Zhang;Zaiming Chen;Zhiruo Zhou;Baile Xu;Meizhen Wang
DOI:--
发表时间:2021
期刊:宁波大学学报(理工版)
影响因子:--
作者:王岳锋;董志颖;陈再明;石志华
通讯作者:石志华
DOI:10.1016/j.scitotenv.2023.162652
发表时间:2023-03
期刊:The Science of the total environment
影响因子:--
作者:Mei Wang;Jiahao Shen;Xiaoqin Xu;Huajun Feng;Dan Huang;Zaiming Chen
通讯作者:Mei Wang;Jiahao Shen;Xiaoqin Xu;Huajun Feng;Dan Huang;Zaiming Chen
DOI:10.1016/j.chemosphere.2023.138356
发表时间:2023-03
期刊:Chemosphere
影响因子:8.8
作者:Zaiming Chen;Jiahao Shen;Xiaoqin Xu;Huajun Feng;Mei Wang
通讯作者:Zaiming Chen;Jiahao Shen;Xiaoqin Xu;Huajun Feng;Mei Wang
DOI:10.1016/j.envpol.2021.116472
发表时间:2021-01
期刊:Environmental pollution
影响因子:8.9
作者:Zaiming Chen;Jianfei Wang;Yuefeng Wang;Bing Li;Meizhen Wang
通讯作者:Zaiming Chen;Jianfei Wang;Yuefeng Wang;Bing Li;Meizhen Wang
生物炭对铁介导下含磷化合物截留转化的影响机制及调控方法
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    54万元
  • 批准年份:
    2022
  • 负责人:
    陈再明
  • 依托单位:
生物炭对土壤中抗生素抗性基因迁移性的影响与调控机制
  • 批准号:
    LY21B070004
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    0.0万元
  • 批准年份:
    2020
  • 负责人:
    陈再明
  • 依托单位:
国内基金
海外基金