林科院開發含氮生物炭制備技術 可顯著去除水中重金屬
【化工儀器網 行業動態】科技是一把雙刃劍，它在使得社會生產和發展突飛猛進的同時，也間接性地帶來了諸多環境問題。尤其是21世紀以來，機動車尾氣排放、農藥、除草劑與化肥的過度使用以及工礦業的發展等，嚴重污染了土壤、水質和大氣，環境中的重金屬污染已經成為無可爭辯的事實。
重金屬污染指由重金屬或其化合物造成的環境污染，主要包括鉛、鎘、汞、鎘、銅、鎳、鋅，這些重金屬在水中不能被分解，還會與水中的其他毒素結合生成毒性更大的化合物。更難被環境降解，其在動物和植物體內積累，通過食物鏈逐步富集，濃度不斷增加，后進入人體造成危害，是對人類健康影響巨大的污染物之一。
由重金屬引發的安全事件也早已不是稀事，前有多地兒童血鉛超標事件，后又有重金屬污染“菜籃子”事件等，重金屬污染已經在嚴重威脅著我們的身體健康。因此，無論是在大氣污染檢測、水污染檢測，還是在土壤分析中，重金屬檢測都是必不可少的一個檢測項目。
事實上，現有的環境中重金屬檢測技術相對來說已經較為成熟，尤其是水體中重金屬的檢測。目前來說，原子吸收光譜法、原子熒光光度法、電感耦合等離體法、電化學方法、激光誘導擊穿光譜法等都是應用較為廣泛的分析方法。同時，一些新的重金屬檢測技術也正在被逐漸開發出來，如免疫分析法、生物傳感器法等。
當然，如果要改善水體環境，保障民眾用水安全，僅僅發展其檢測技術是遠遠不夠的，如何進行有效合理的重金屬處理才是檢測的終目的。目前水體中重金屬的凈化及處理方法也有很多，如物理化學方法、化學法和生物法等。物理化學方法有吸附法、離子交換法、滲透法；化學法包括化學沉淀法、氧化還原法、電化學法等；生物法有微生物去除法、動植物修復法等。雖然研究方法較多，但都還未轉化到實際應用上。而且污染水體的治理通常比較復雜，往往需要同時利用多種方法建立完善的治理體系。
近日，我國林科院亞熱帶林業研究所生態修復研究組在微納米含氮生物炭的球磨制備及水體重金屬去除性能上取得了新的進展。該研究將食品廢棄物牛骨、肉屑等制作成骨粉，分別在熱解溫度為300℃、450℃和600℃的氮氣環境下制備生物炭，并利用機械球磨法處理顯著提升了生物炭的重金屬吸附能力。
此外，研究人員還結合多種波譜、光譜分析，揭示了生物炭的重金屬吸附機制，并量化了球磨處理對不同吸附機制在生物炭吸附重金屬中的貢獻份額的影響。這一成果為球磨法工程化制備微納米生物炭應用于水體重金屬去除、土壤重金屬穩定化提供了試驗數據和理論基礎。
科學技術的發展不會止步，不僅僅是水體重金屬污染的檢測技術在不斷發展，而污染的大氣、土壤檢測技術都在持續改進。我們需要做的，是在工業生產中盡可能減少重金屬及其化合物產生和排放的同時，重視重金屬污染帶來的危害，一步一步地改善水體環境。
編輯點評：重金屬在自然界中以各種化學狀態或化學形態存在，并隨著時間的推移而存留、積累和遷移，這不僅引起了嚴重的環境污染，還會直接傷害人的腦細胞、放射性損傷皮膚甚至是致人死亡。為此，通過利用科學儀器和方法去除環境中的重金屬對整個社會有著積極的意義。
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