中国农业气象 ›› 2025, Vol. 46 ›› Issue (2): 169-178.doi: 10.3969/j.issn.1000-6362.2025.02.004
王晓睿,刘月敏,张华胜,白滔,张骁文
WANG Xiao-rui, LIU Yue-min, ZHANG Hua-sheng, BAI Tao, ZHANG Xiao-wen
摘要:
以玉米秸秆生物炭(BC)为原料,氯化钙(CaCl2)为改性剂,制备钙改性生物炭(Ca-BC)。对比分析改性前后生物炭的形貌、组成变化,Ca-BC对磷酸盐的吸附作用及其受pH值的影响,并探究Ca-BC对底泥各形态磷的影响,明确Ca-BC对水体及底泥磷的控制效果。结果表明:(1)与BC相比,Ca-BC具有更为密集的孔隙结构、较大的比表面积及较多的吸附位点和含氧官能团。中性条件下,CaCl2浓度为1.0mol·L−1时制备的Ca-BC对磷酸盐吸附效果最佳,磷酸盐去除率达88.3%,较BC的去除率提高近3倍。(2)Ca-BC对磷酸盐吸附过程符合准一级、准二级动力学模型及Langmuir等温吸附模型,该吸附过程主要由单分子吸附决定,由扩散和化学吸附共同影响,理论最大吸附量达15.6mg·g−1。(3)向底泥添加Ca-BC后,交换态磷(Ex-P)、有机磷(Org-P)和钙结合态磷(Ca-P)占比分别由0.5%下降至0.3%,22.6%下降至19.4%,39.1%提升至41.5%。因此,Ca-BC的添加能促进底泥磷形态转化,使潜在活性磷比例降低,稳定态磷比例升高,降低底泥磷的释放风险。