锰氧化物-生物炭复合材料对砷的生物有效性的影响-土壤学专业毕业论文

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1、密级：论文编号：中国农业科学院学位论文锰氧化物一生物炭复合材料对砷的生物有效性的影响EffectsofBiochar-ManganeseOxideCompositesonBio—availabilityofArsenic硕士研究生：于志红指导教师：宋正国研究员申请学位类别：农学硕士专业：土壤学研究方向：土壤生态与修复培养单位：农业部环境保护科研监测所中国农业科学院研究生院2015年5月万方数据Secrecy：No，ChineseAcademyofAgriculturalSciencesDissertationEffectsofBiochar-ManganeseOxideComp

2、ositesonBio·-availabilityofArsenicM．S．Candidate：YuZhihongSupervisor：Prof．SongZhengguoMajor：SoilScienceSpecialty：SoilEcologyandRemediationMay2015万方数据独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国农业科学院或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已

3、在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：各鬼．红时间：劢Ⅳ年石月弓日关于论文使用授权的声明本人完全了解中国农业科学院有关保留、使用学位论文的规定，即：中国农业科学院有权保留送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同意中国农业科学院可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。研究生签名：瓤I-时间：矽眵年舌月乡日导师签名：时间：即J岁年6月乡日万方数据中国农业科学院硕士学位论文评阅人、答辩委员会签名表论文题目锰氧化物一生物炭复合材料对砷的有效性影响论文作者于志红专业土壤学研究方向土壤生态与修复指

4、导教师宋正国研究员培养单位(研究所)天津环保所硕(博)姓名职称导师单位专业签名评硕导口＼＼博导口阅硕导口＼＼＼人博导口蓉V-：l硕导口辩≯纪．主朱琳教授博导∥南开大学环境科学席朱琳教授硕导口南开大学环境科学般博导影／I硕导口侯红研究员中国环境科学研究院环境科学T袤仉放博导团／口硕导酊徐晓燕教授博导口天津农学院植物营养学稃趁戳辩硕导口王万立研究员博导口天津市农科院植保所植物保护‘可甭五委硕导d赵玉洁研究员博导口天津市农科院生物中心农业微生物学勿葚V污贝硕导口农业部环境保护科研监刘仲齐研究员博导∥测所植物营养学魂椭硕导囹农业部环境保护科研监沈跃研究员博导口测所·环境科学澎缓会议记录

5、(秘书)翮’f论文答辩时间地点2015．05．28，天津环保所二楼会议室万方数据摘要在我国尤其是南方，土壤和水体环境中的砷污染面积不断扩大。在污染农田种植作物或者用污染水灌溉农田，都有可能会使砷(尤其是无机砷中的三价砷)在作物体内累积，致使产量及品质下降，通过食物链对人类健康产生危害。如何保证在砷污染农田生产出合格的稻米，已引起社会的广泛关注。本研究以玉米秸秆源生物炭(简写：BC)为原料，通过锰氧化物改性制备成兼具吸附与氧化作用的锰氧化物一生物炭复合材料(简称：炭锰材料，简写：MBC)，利用吸附实验，探讨了炭锰材料对水溶液中的砷(ⅡI)的吸附去除机制及其对污染土壤中的砷的氧化效

6、果；在此基础上，通过盆栽试验，研究不同用量炭锰材料对水稻中的砷的形态及含量影响及籽粒中氨基酸含量的影响。结论如下：(1)成功制备了吸附性能较好的炭锰材料扫描电镜分析显示，锰己嵌入到生物炭微孔隙中。傅里叶红外光谱结果表明，炭锰材料的表面官能团发生了一定的变化，其表面的羟基，酚羟基，羧基等官能团数量明显增多。与生物炭和锰氧化物对照相比，炭锰复合材料对砷(1II)吸附性能提高，其对砷(III)最大吸附量为20．08mg．91，较生物炭的最大吸附量(11．41mg·gJ)提高近2倍，是锰氧化物的最大吸附量7．86mg·誊1的2．55倍。在3．7的范围内，pH对炭．锰复合材料和生物炭吸附

7、砷(ⅡI)的性能影响不大。动力学实验发现，其吸附迅速，在30min内对砷(IID的吸附即可达到最大，且吸附过程符合动力学准二级反应方程(R≥0．99)。炭锰材料对水体中砷(1id有较好的去除作用。(2)添加炭锰材料后明显提高了红壤对砷的吸附容量与空白对照及添加生物炭处理相比，添加炭锰材料可以明显提高红壤对砷的吸附容量(1．436mg·茁1)，是添加生物炭的红壤吸附量(O．804mg·g。1)的1．786倍。添加炭锰材料后，会改善红壤的性质，降低砷(ⅡI)在土壤中的移动性。FTIR和XPS分析