有机质对镁基生物炭材料稳定化复合污染土壤中镉、铅的影响机制研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

生物炭，作为一个较新的科学概念，不同学者对于其解释略有不同，lehmann j等人认为生物炭是有机原料在无氧或缺氧的状态下，通过热解得到的一种富含碳的化学材料[1]；2015年，ibi汇编的《生物炭的标准化产品定义和产品测试指南》中将生物炭正式定义为生物炭是在氧气有限的环境下，通过生物质热化学转化获得的固体材料[2]；huggins t m等人则在其基础上补充生物炭是一种高度芳香化的、稳定的多孔状固型物质，其表面含有大量的羧基、羰基等官能团，在重金属环境污染治理中一直具有很大的应用潜力[3]。

1.生物炭材料的特点及研究现状1.1生物炭的起源生物炭最早是由marris e在2006年于《nature》发表的文章black is new green中提到。

科研人员在1960年左右开始对亚马逊的一种黑土开展相关研究，他们发现土壤呈现黑色的主要原因是由于土壤中存在一定量的炭颗粒，这种炭颗粒是由有机质在氧气有限的环境中闷烧而不是燃烧而产生得到的，以这种方式产生的炭颗粒能够以某种方式收集养分和水，不让这些养分和水分被冲到植物根部以下。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

一、本课题需要解决的问题生物炭作为一种吸附剂具有疏松多孔、比表面积大、来源广、价廉、吸附效果好等特点。

本课题采用水葫芦进行镁源负载，通过升温热解制备载镁的水葫芦基生物质炭材料并研究将其作为土壤改良剂，探究在含有有机质的重金属污染土壤中镉、铅的稳定化效果，以期达到以废治废、变废为宝的目的。

二、研究拟采取的实验方案第一阶段此阶段为理论准备阶段，根据研究目标和文献调研，确定测定土壤相关理化性质和重金属的提取及形态分析方法；确定生物炭制备及改性方法；制定详细实验方案。