蓝藻生物炭的制备及对过硫酸盐的活化效能
生态与农村环境学报2017，33 (12): 1140-1145
Journal of Ecology and Rural Environment
蓝藻生物炭的制备及对过硫酸盐的活化效能
史宸菲“2，李雨濛\冯瑞杰\贾淑敏\薛瑞杰\王国祥“2? (1.南京师范大学环境学院，江苏南京210023; 2.江苏省环境演变与生态建设重点实验室，江苏南京210023)
摘要：以蓝藻为原料制备生物炭，将其作为过硫酸盐活化剂用于橙黄G的降解去除。考察了制备条件对生物炭 元素组成、孔径结构及活化过硫酸盐性能的影响，研究了生物炭/过硫酸盐体系对橙黄G的降解过程及影响因素。
结果表明，与氢氧化钠预处理相比，磷酸预处理后制得的生物炭碳元素含量高，孔径结构不发达，但对过硫酸盐活 化性能优良。升高热解温度可以进一步提高生物炭的活化性能。采用磷酸预处理后在500尤条件下热解制得的 生物炭（C H B500)具有非常好的过硫酸盐活化性能，C H B500/过硫酸盐体系可以在p H2.7~ 10.7的范围内实现橙 黄G的高效降解去除，该过程中自由基和非自由基机制共同发挥作用。
关键词：蓝藻；生物炭；过硫酸盐；橙黄G
中图分类号：X703.1文献标志码：A文章编号：1673-4831(2017)12-1140-06
DOI:10.11934/j.issn.1673-4831.2017.12.011
Preparation of Biochar From Cyanobacteria and Function of the Biochar for Persulfate Activation.SHI Chen-feix'2，LI Yu-meng，FENG Rui-jie1，JIA Shu-min1，XUE Rui-jie'，WANG Guo-xiang'，2(1.S ch o o l of E n viro n m en t，N an-jin g N o r^n a l U n iversity，N an jin g210023，China； 2.J ia n g su K ey L a b o ra to r^^o f E n v iro n m en ta l C h an ge a n d E cological C on-stru ctio n，N an jin g210023，China)
Abstract:B ioch ar w a s p rep ared o u t o f cyan ob acteria a n d u sed a s activa to r o f p ersu lfa te in d eg rad in g O ra n g e G.E ffects o f
b io ch ar p re p a ra tio n co n d itio n s o n elem en t com p osition，p o re stru ctu re an d p ersu lfate activa tio n p e rfo r^n a n
c e o f b io ch ar w ere
in vestigated.O ra n g e G d eg ra d a tio n p ro cess o f th e b io ch ar-p ersu lfate sy stem a n d its in flu en cin g facto rs w ere stu d ied.R esu lts sh o w th a t th e b io ch ar p rep ared o u t o f H3P O4tre a te d cyan ob acteria w a s h igh er in carb o n con ten t，less d evelop ed in p o re stru ctu re a n d b etter in p ersu lfa te activa tio n p e rfo rm a n ce th a n th a t o u t o f N a O H trea ted cyan obacteria.H igh er p yro lysis tem-p era tu re co u ld im p ro v e activatio n p erfo rm a n ce o f th e b io ch ar.T h e b io ch ar o b tain ed a t500 丈o u t o f H3P O4trea ted cya-n o b acteria (C H B500) exh ib ited excellen t activatio n p erfo rm an ce.C H B500/p ersu lfate sy stem cou ld efficien tly d eg rad e o r re m o v e O ra n g e G in so lu tio n s w ith p H varyin g in th e ra n g e fro m2.7 to 10.7 w ith rad ical an d n o n-rad ical m ech an ism s pla-yin g a join t role.
Key words:cyan obacteria；biochar；persulfate;O ra n g e G
过硫酸盐氧化技术是近年来新兴的一种高级 氧化技术。过硫酸盐本身氧化能力有限，但在一定 条件下可以活化生成强氧化性的硫酸根自由基，通 过电子转移等反应实现污染物的高效降解去除。研究表明，光[|]、热[2]和过渡金属离子等都可以活化过硫酸盐产生硫酸根自由基。但是，光、热等 活化法需外加能量，而过渡金属离子活化则存在反 应后金属离子的二次污染问题。
生物炭是生物质在缺氧或少氧条件下热解生 成的一种含碳量高的固体碳化物质。它可以改善 土壤结构，增加土壤肥力，提高作物产量[4-5]。生物 炭对重金属[6-7]和有机物[8-9]也有一定的吸附能力，可用于污染土壤修复。FANG等[10]研究发现，生物 炭可以活化过硫酸盐用于有机污染物的降解。与其他过硫酸盐活化剂相比，生物炭性质稳定，反应 无需外加能量，也无金属离子引人，在废水、地下水 及土壤有机污染物的治理方面具有广阔的应用前景。
20世纪90年代以来，我国淡水水体富营养化 日趋严重，太湖、巢湖、滇池等先后暴发了严重的蓝 藻水华，蓝藻在富营养化水体中迅速繁殖，水体透 明度下降，水体功能遭到破坏。蓝藻水华的生物量 巨大，以太湖沿岸的无锡市为例，蓝藻生长高峰期
收稿日期：2017-09-14
基金项目：国家自然科学基金青年项目（51608276);江苏省自然科学基金青年项目（
BK20150978)
①通信作者E-mail: wangguoxiaiig@https://www.wendangku.net/doc/2217343305.html,