1. 研究目的与意义
研究背景：随着我国经济的发展和人口的增加，每天城市垃圾的产生量越来越大，而我国对于生活垃圾的处理方法大多还是通过垃圾焚烧厂进行焚稍后进行填埋。然而对垃圾进行焚烧会产生大量的飞灰，这些固废中含有大量重金属及二噁英等有毒有害的物质，对垃圾焚烧厂附近的土壤产生严重的污染，土壤重金属污染具有移动性差、滞留时间长、且不被微生物降解的特点，并且可经水、植物等介质影响人类健康，这些都会对土壤安全造成威胁。通常重金属污染的土壤修复方法主要有物理法，化学法和生物法等进行修复。物理修复方法工程费用高且不适用于垃圾焚烧厂大量固废的治理；生物修复方法虽然不破坏土壤肥力结构而且费用低，但是用生物对污染土壤进行修复消耗时间太长，不能马上见效；化学修复方法有很多种，施加土壤改良剂是其中一种较为经济且在实际操作中应用最广泛的化学处理方法。实际操作中最常用的土壤改良剂是石灰和磷酸盐等，但是这些改良剂在不同程度上存在着修复效果不稳定的问题，为此此课题采用生物炭对于垃圾处理厂固废及污染土壤中的污染物进行治理。
生物炭固定重金属通过将可交换态的重金属离子转化为更稳定的残余馏分，从而降低其流动性和重金属的生物利用度。重金属固定一般通过共沉淀的方式，主要是由于矿物成分（碳酸盐，硅酸盐和磷酸盐）的生物炭，导致金属沉淀的形成（氢）的氧化物，碳酸盐，磷酸盐。生物炭对土壤中重金属生物有效性的改变受生物炭性质以及重金属自身特性的影响。骨炭由于含磷丰富，对重金属pb、cu、cd和zn均有一定的固定效果，可以与铅形成磷酸盐沉淀，对铅污染土壤的修复效果更好。
生物炭修复重金属污染土壤的过程也就是通过改善土壤的吸附特性和自身的吸附能力间接和直接地改变土壤中重金属有效态含量的过程。一方面生物炭本身含有大量碱性物质，如碳酸盐类(碳酸钾，碳酸钠等)和氧化物类(氧化钙，氧化镁等)。对于重金属cd来说，交换态镉所占比例大，活性也较大，对植物镉吸收起决定作用；碳酸盐态、铁锰氧化态、有机态镉的活性比交换态低．因而对植物吸收镉有一定的抑制作用；残渣态镉属强结合态，活性最低，不易被植物吸收，其含量越高，土壤活性镉所占比例越小。在不加铁的情况下，重金属交换态含量降低，碳酸盐结合态、铁锰氧化结合态及有机态含量均有所升高。由此可得出结论：生物炭不仅可以通过物理吸附作用来降低土壤镉的活性．还可以通过促进交换态向其它形态的转换来降低土壤镉活性．达到土壤改良的目的。
2. 研究内容和预期目标
研究内容：
本课题以垃圾焚烧厂产生的飞灰及周围土壤为研究对象，研究：
（1）生物炭对垃圾焚烧厂固废及污染土壤的重金属修复效果研究；
3. 研究的方法与步骤
本课题采用三酸消解法处理飞灰和污染土壤，然后用火焰原子吸收光谱法进行测定重金属种类和含量，并且研究不同条件下生物炭对土壤修复情况的影响。
实验仪器与材料：
镉、锌、铅标准储备液1000ug／ml(国家标准物质研究中心)；
4. 参考文献
（1）beesley, l., e. moreno-jimenez and j. l. gomez-eyles (2010). "effects of biochar and greenwaste compost amendments on mobility, bioavailability and toxicity of inorganic and organic contaminants in a multi-element polluted soil." environmental pollution 158(6): 2282-2287.
（2）iang, j., r. k. xu, t. y. jiang and z. li (2012). "immobilization of cu(ii), pb(ii) and cd(ii) by the addition of rice straw derived biochar to a simulated polluted ultisol." journal of hazardous materials 229: 145-150.
（3）邓光天 (2014). 生物炭吸附机理及固肥效果的初步研究 硕士, 武汉工程大
5. 计划与进度安排
（1）2022年3月1日2022年3月15日 接受毕业设计任务书，查阅资料，编写开题报告，翻译外文翻译；
（2）2022年3月16日2022年5月15日 开展相关试验，编写毕业论文初稿；
（3）2022年5月16日2022年5月31日 毕业论文定稿；
