纳米生物炭对工业污染土壤中多环芳烃的固定化效应：基于球磨法制备的对比研究

《Environmental Research》：The association of heat stress with fetal umbilical artery blood flow: a birth cohort study in Beijing, China

　　本文首次系统比较纳米生物炭（n-BC）与常规生物炭（b-BC）对多环芳烃（PAHs）污染土壤的修复效能。研究表明，n-BC凭借其高比表面积和丰富含氧官能团，可快速降低土壤中总PAHs（Ctotal Σ16 PAHs）和自由溶解态PAHs（Cfree Σ16 PAHs）含量，修复效果显著优于b-BC，为纳米材料在土壤修复领域的应用提供新思路。

　　

亮点

块状生物炭与纳米生物炭

所有生物炭（包括块状生物炭b-BCs和纳米生物炭n-BCs）均采用非洲地区（尼日利亚乌穆迪克）的棕榈束（PB）和稻壳（RH）以及波兰卢布林当地市政污水处理厂提供的污泥（SSL）制备。b-BC的制备工艺参考了我们先前的研究方法（Siatecka等，2021）。原料在100°C烘箱中干燥24小时后，使用实验室研磨机粉碎至<2毫米，为纳米化处理奠定基础。

对照组土壤中总PAHs（C_total Σ16 PAHs）与自由溶解态PAHs（C_free Σ16 PAHs）含量

实验开始时（T₀），对照组土壤中C_total Σ16 PAHs含量为15,258±1033 μg?kg^-1，六周后（T₁）下降17.8%（图2a）。虽然整体变化不显著，但部分轻质组分出现明显波动（p=0.0013-0.0387），这种自然衰减可能源于微生物降解或挥发作用。有趣的是，n-BC处理组表现出更强烈的污染物吸附动力学特征。

结论

本研究证实b-BC和n-BC改性均能显著影响污染土壤中PAHs的含量、生物有效性及生态风险，其效果受原料类型和粒径大小的共同调控。n-BC在降低总PAHs（C_total Σ16 PAHs）和自由态PAHs（C_free Σ16 PAHs）方面表现尤为突出，其纳米级特性赋予其快速吸附和长效固定化的双重优势，为开发高效土壤修复技术提供了新视角。