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植物修复技术在治理土壤重金属污染具有广阔的应用前景,然而修复后植物体内含高浓度重金属,需得到妥善处置以实现其无害化和资源化。热处置技术因具有经济及环保优势被广泛关注。本文利用管式炉对砷、铅污染土壤修复植物蜈蚣草和八宝景天进行热解和燃烧实验,研究了重金属在热处置过程中的迁移特性及在底渣中的稳定性,并利用Py-GC/MS进一步研究了八宝景天快速热解产物生物油成分及磷酸对目标产物左旋葡萄糖酮(LGO)的选择性。主要研究内容如下:1、利用管式炉在不同热处置条件下对蜈蚣草进行热解和燃烧实验,研究了固体残渣中As、Pb的浓度特性及形态分布。结果表明,热解生物炭和燃烧底渣中As的浓度分别约为350mg/kg和1100mg/kg,几乎不受温度影响,而氧气含量对其有显著影响。700℃时当氧气含量由0增加到7%时,As浓度增加了一倍多。底渣中Pb浓度在34mg/kg到1050mg/kg之间,同时受温度和氧气含量影响,随温度升高底渣中Pb浓度降低,氧化气氛有利于提高底渣中Pb浓度。根据BCR连续提取结果,As在热解温度较高的生物炭中更稳定,而Pb在燃烧底渣中更稳定。生态风险评价结果表明,As的污染因子C_f与风险指数的相关系数(0.995)远大于Pb(0.117),应优先选择热解法。2、利用管式炉在不同温度下对八宝景天进行直接热解和磷酸预处理热解,研究了As、Pb的迁移特性和形态分布。结果表明:生物炭中As的回收率随温度升高波动,Pb的回收率随温度升高先增大后减小,As、Pb的回收率均在500℃时达到最大,分别为66.2%和73.08%。添加8%磷酸后As、Pb回收率在一定温度范围内增加,并在300℃时达到最大值,分别为83.75%和92.78%。热解温度由300℃升到600℃时,生物炭中As的稳定形态(F4+F5)由不足20%增加到70%左右,Pb的最稳定形态(F5)由3%增加到32%。添加8%磷酸热解后,生物炭中As的稳定性小幅增加,500和600℃时F5分别增加20%和5%;Pb的稳定性显著增加,(F4+F5)均达到90%以上。磷酸添加量对重金属形态分布无明显影响。实验结果表明采用磷酸预处理用于修复植物热解可提高生物炭中重金属As、Pb的回收率及稳定性,并可降低其生态风险指数。3、生物质经快速热解形成的生物油成分复杂。通过选择合适的添加剂和工况,可提高其中特定组分的含量。利用Py-GC/MS技术对八宝景天进行常规和磷酸催化快速热解并分析其产物成分,探究温度、催化剂比例对目标产物LGO及其他重要产物相对含量的影响。结果表明常规快速热解条件下,LGO在所有温度时均未被检出;添加16%磷酸条件下,LGO相对含量随着热解温度升高而减小,其最大相对含量24.44%在300℃时获得;添加32%磷酸条件下,LGO相对含量随着热解温度的上升先增大后减小,其最大相对含量31.61%在400℃时获得;继续增加磷酸添加比例,LGO均未被检出。