利用废旧轮胎改性的生物炭增强受汞污染土壤的稳定性：一种绿色修复方法

《Journal of Environmental Science and Health, Part A》：Enhanced stabilization of mercury-contaminated soil using waste tyre-modified biochar: a green remediation approach

稻壳生物炭、竹子生物炭及轮胎改性生物炭对土壤汞污染的吸附效能研究。通过500-550℃热解制备生物炭，表征其理化性质。结果表明轮胎改性生物炭（T-BB吸附82.64 mg/g，T-RHB吸附47.62 mg/g）显著优于未改性材料（BB吸附38.46 mg/g，RHB吸附32.36 mg/g），Langmuir模型显示单层吸附，Qmax和KL值较高，说明改性生物炭与汞结合更紧密。TCLP测试显示改性生物炭减少汞淋失85%（T-BB）和72%（T-RHB）。不同pH条件下改性生物炭仍高效吸附，尤其在pH 7.3-9.6中性至弱碱性环境。综上，轮胎改性生物炭能有效稳定土壤汞污染，资源化利用轮胎废料及农业 residue，兼具经济性和环保性。

　　

摘要

汞（Hg）在土壤中的污染是一个严重的环境和健康问题，因为它具有高毒性和生物累积性。本研究探讨了稻壳生物炭（RHB）、竹子生物炭（BB）以及经过轮胎改性的生物炭（T-RHB和T-BB）在减轻汞污染方面的潜力。这些生物炭是通过在500–550℃下热解农业废弃物制备的，并通过BET、CHNS、FTIR和SEM-EDS分析对其比表面积、元素组成及官能团进行了表征。结果表明，汞的去除过程属于化学吸附机制。经过轮胎改性的生物炭在去除汞方面更为有效，T-BB和T-RHB分别吸附了82.64 mg/g和47.62 mg/g的汞，远高于未经改性的BB（38.46 mg/g）和RHB（32.36 mg/g）。Langmuir模型表明这种改性生物炭具有较高的Q_max和K_L值，说明其对汞的结合能力更强。TCLP测试显示，与未处理土壤相比，经过轮胎改性的生物炭使汞的浸出量分别减少了85%（T-BB）和72%（T-RHB）。即使在不同的pH条件下，这种改性生物炭仍保持较高的汞结合效率，尤其是在中性至微碱性环境（pH 7.3–9.6）中。总体而言，经过轮胎改性的生物炭是一种经济高效、环保且可持续的方法，既能稳定受污染土壤中的汞，又能将废旧轮胎粉和农业废弃物转化为有用的材料。