【摘 要】
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随着中国经济的快速发展以及城市环保工作的大力开展,部分重污染企业开始向农村转移,工业排污导致农村人居水环境和农产品重金属污染形势严峻。木屑因其表面结构疏松多孔且本身含大量羟基官能团的特点,可作为水处理领域吸附剂的利用。木屑来源于木材加工所产生的废弃物和林业残留物（林业修剪、枯损木）,具有原料丰富、密度小等特点,可作为重要绿色可再生生物资源加以利用。因此,将木屑经过一定处理工艺,用于处理重金属污染问
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随着中国经济的快速发展以及城市环保工作的大力开展,部分重污染企业开始向农村转移,工业排污导致农村人居水环境和农产品重金属污染形势严峻。木屑因其表面结构疏松多孔且本身含大量羟基官能团的特点,可作为水处理领域吸附剂的利用。木屑来源于木材加工所产生的废弃物和林业残留物（林业修剪、枯损木）,具有原料丰富、密度小等特点,可作为重要绿色可再生生物资源加以利用。因此,将木屑经过一定处理工艺,用于处理重金属污染问题,对于提升木屑附加值,解决农村人居水环境污染问题具有重要现实意义。从高值利用木屑、高效重金属吸附性能以及粉状地质聚合物难回收等多角度出发。作者提出一种新型低成本、绿色环保的生物质基多孔吸附材料,即——以木屑为吸附轻骨料,发泡地质聚合物为无机胶粘剂,制备木屑基多孔地质聚合物。设计相关参数进行吸附实验,研究了木屑基多孔地质聚合物投加量、吸附温度、溶液p H以及废水重金属浓度等关键参数对吸附性能的影响,具体研究内容与成果如下:（1）以高值、科学利用林业废弃物为目标,侧重于优化水处理吸附性能。探索并改进木屑基多孔地质聚合物复合材料制备工艺,使其具有力学强度优异,泡孔大小均匀,且尺寸较小的微孔结构。（2）开展相关实验研究,通过设计吸附关键参数,研究木屑基多孔地质聚合物投加量、初始浓度、溶液pH、吸附温度等对吸附性能的影响。结果表明:当溶液pH为5,温度为25℃,Cu（Ⅱ）初始浓度为50mg/L时,吸附容量可达21.29mg/g,去除率可达80%以上。（3）通过Langmuir吸附等温模型和Freundlich吸附等温模型进行线性拟合,分析吸附等温线。结果表明:Langmuir吸附等温模型可以很好地描述吸附过程,木屑基多孔地质聚合物对重金属Cu（Ⅱ）的吸附为单分子层吸附,所有吸附位点均相同,被吸附的粒子完全独立。（4）探究吸附热力学参数变化规律,拟揭示木屑基多孔地质聚合物的吸附过程机理。结果表明:根据标准吉布斯自由能变化值Δ0＆lt;0可知,木屑基多孔地质聚合物吸附重金属Cu（Ⅱ）是一个自发的过程。由-42kJ/mol＆lt;Δ0＆lt;-15kJ/mol可知,静电吸附是影响吸附速率的主要因素。由焓变化值Δ0＆gt;0可知,木屑基多孔地质聚合物对重金属Cu（Ⅱ）的吸附过程是吸热过程。由熵变化值Δ0＆gt;0可知,在吸附过程中由于分子紊乱导致熵增,有利于吸附反应的进行。本研究制备的木屑基多孔地质聚合物块状复合材料,不仅合理利用了木屑废弃物,还提高了其应用价值,符合可持续发展理念。同时,该多孔复合材料在吸附重金属Cu（Ⅱ）方面,表现出优良的吸附性能,在农村人居环境生态水处理领域具有较高的应用潜力。
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