《表5 土壤环境下老化前后生物炭对Cu（Ⅱ）的吸附等温线拟合相关参数》

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《老化生物炭表面性质的变化及其对土壤吸附Cu（Ⅱ）的影响》

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为阐释生物质炭进入土壤环境后其表面性质的变化对土壤吸附Cu（Ⅱ）的影响，有必要对老化前后生物炭对Cu（Ⅱ）的吸附行为展开研究。老化前后稻壳生物炭对Cu（Ⅱ）的吸附等温线如图5所示。图5表明，经过240d老化后稻壳生物炭对铜离子吸附量显著增加。对吸附等温线拟合所得参数如表5所示，结果表明Langmuir模型可以更好地描述稻壳生物炭对Cu（Ⅱ）的吸附，生物炭吸附Cu（Ⅱ）的过程主要为表面吸附。根据Langmuir等温吸附模型，经过240d老化后生物炭对铜离子的最大吸附量qmax增加，R350-240、R550-240的最大吸附量分别达15.95、16.98 mg/g，分别是老化前R350-0、R550-0的1.32、1.24倍。此外，老化后生物炭Langmuir方程中拟合参数b值均高于对照组，说明老化后生物炭对Cu（Ⅱ）的吸附亲和力增加。生物炭对重金属的吸附机理包括表面络合、静电吸引、阳离子-π作用、阳离子交换和吸附（共）沉淀[23]，JIANG等[24]认为生物炭中含氧官能团及碱性物质含量对铜离子的吸附固定起决定性作用，其中含氧官能团作用大于碱性物质。生物炭表面含有大量的含氧官能团可与重金属离子形成表面络合物并增加生物炭对重金属的吸附作用[25]。漫反射红外光谱及XPS分析表明，老化过程中生物炭表面羧基、羰基、脂肪族羟基等含氧官能团含量增加，这为生物炭与重金属离子之间提供了更多的络合点位，络合能力增强，促进生物炭对铜离子的吸附作用，从而使生物炭对重金属离子的吸附量增加。