土壤与生物炭对疏水性有机污染物的吸附原理

本书以土壤和生物炭及其有机质组分为研究对象，主要阐述土壤有机质和生物炭的组成、形态、极性和微孔结构对疏水性有机污染物吸附的影响机制，探讨老化过程对生物炭性能表征和吸附特性的影响，揭示生物炭对土壤吸附能力的促进作用和机理，证明土壤和生物炭来源的腐殖酸组分在分子组成、形态、结构和吸附机制上具有明显的差异性，更新对土壤腐殖质本质的科学认识。本书内容可为科学预测生物炭还田对土壤理化性质和污染物环境行为的影响提供理论依据。
本书可供从事土壤学、环境科学、农学、地球化学等相关领域研究的科研工作者、研究生及对土壤环境和生物炭感兴趣的读者参考。

第1章 绪论 1
1.1 土壤有机质的理化特征和吸附特性 1
1.1.1 土壤有机质的理化特征1
1.1.2 土壤有机质对疏水性有机污染物的吸附 2
1.1.3 土壤有机质吸附特性的研究方法 4
1.2 生物炭的定义和理化特征 5
1.2.1 生物炭的定义 5
1.2.2 生物炭的理化特征 5
1.3 生物炭添加对土壤有机质组成和吸附特性的影响 6
1.3.1 生物炭添加对土壤有机质组成的影响 6
1.3.2 生物炭添加对土壤吸附疏水性有机污染物的影响 8
参考文献 9
第2章 土壤有机质组分对菲的吸附行为和机制 15
2.1 土壤中不同有机质组分的分离提取和分析方法 16
2.1.1 分离提取 16
2.1.2 分析方法 20
2.2 土壤中不同有机质组分的理化特征和吸附特性 20
2.2.1 理化特征 20
2.2.2 土壤有机质组分理化性质与菲吸附行为的关系23
2.2.3 不同有机质组分对菲的吸附 25
2.2.4 有机物-矿物相互作用对菲吸附的影响 29
2.2.5 去矿顺序对菲吸附能力的影响 30
参考文献 30
第3章 老化过程对生物炭吸附菲的影响 33
3.1 生物炭老化过程的模拟及分析方法 34
3.1.1 生物炭老化过程的模拟 34
3.1.2 老化后生物炭理化性质和吸附特性的分析方法 35
3.2 老化过程对生物炭理化性质的影响 36
3.2.1 新鲜生物炭的理化性质 36
3.2.2 老化后生物炭理化性质的变化 42
3.3 老化过程对生物炭吸附菲的影响 45
3.3.1 老化后生物炭对菲的吸附行为 45
3.3.2 不同来源生物炭对菲的吸附行为对比 46
参考文献 50
第4章 生物炭对土壤吸附农药的影响 54
4.1 生物炭对土壤吸附农药影响的模拟实验及分析方法 55
4.1.1 向土壤中添加生物炭的模拟实验 55
4.1.2 生物炭-土壤混合物理化性质和吸附特性的分析方法 56
4.2 生物炭添加对土壤理化性质的影响 59
4.2.1 生物炭-土壤混合物的理化性质 59
4.2.2 生物炭-土壤混合物理化性质的预测值和实测值对比 68
4.3 生物炭添加对土壤吸附农药的影响 71
4.3.1 土壤和纯生物炭对农药的吸附作用 71
4.3.2 生物炭对土壤吸附农药的促进作用 81
4.3.3 生物炭-土壤混合物吸附分配系数的预测值和实测值比较 84
参考文献 87
第5章 天然和火成有机质组分表征及其对菲的吸附 90
5.1 天然和火成有机质组分的分离提取和吸附特性分析方法 91
5.1.1 分离提取 91
5.1.2 表征技术 94
5.1.3 吸附实验 94
5.1.4 吸附模型和数据分析 94
5.2 天然和火成有机质组分的理化性质 95
5.2.1 元素组成 95
5.2.2 官能团组成 99
5.2.3 微孔结构 102
5.3 天然和火成有机质组分对菲的吸附特性 106
5.3.1 酸氧化作用对生物炭吸附菲的影响 106
5.3.2 火成胡敏酸和胡敏素对菲的吸附 111
5.3.3 天然和火成有机质组分对菲吸附行为的对比 111
参考文献 114
第6章 土壤和生物炭中胡敏酸组分表征及其对菲的吸附 118
6.1 土壤和生物炭中胡敏酸理化性质和吸附特性分析方法 119
6.1.1 分离提取 119
6.1.2 表征技术 120
6.1.3 吸附实验和数据分析 121
6.2 土壤和生物炭中胡敏酸的组成特征 122
6.2.1 胡敏酸提取率和元素组成 122
6.2.2 官能团组成 130
6.2.3 结构和形貌 133
6.2.4 微孔结构 135
6.2.5 漂白后胡敏酸的理化性质 138
6.3 土壤和生物炭中胡敏酸对菲的吸附特性 141
6.3.1 吸附等温线 141
6.3.2 吸附机制 145
参考文献 147
第7章 总结与展望 151
编后记 152