为了应对当前全球尤其是发展中国家日益突出的土壤污染问题，迫切需要新材料新技术的研发以取得有效的修复效果。日前，一种新研发出的氧化镁-生物炭复合材料，展现出对铅污染土有效的稳定化修复效果，在大规模土壤重金属修复中具有较大应用潜力。该研究由污染场地安全修复技术国家工程实验室清华大学分室侯德义副教授课题组联合加拿大阿尔伯塔大学，香港理工大学，韩国高丽大学共同完成。相关学术成果发表在环境领域权威期刊Environment International(IF=7.32), 122, 257-362. 题目为“Synthesis of MgO-coated corncobbio and its application in lead stabilization in a soil washing residue”。
▲图片1来源：期刊发表截图
该污染土是典型的高粘性土且具有较高的铅含量（3410mg/kg）。单一的修复材料（如生物炭、沸石、粉煤灰、矿渣等）都不能有效稳定化修复该污染土。该研究中，采用超声浸渍法以氯化镁溶液和农业废弃物玉米芯为原料，在600度条件下合成了氧化镁-生物炭复合材料。与单一玉米芯生物炭相比，该复合材料的比表面积（0.07提高到26.6m2/g）、碱性（7.17提高到10.4）、铅去除率（提高51%）都得到了大幅的增强将该复合材料应用于该铅污染土修复时，铅的毒性浸出浓度（TCLP）显著降低51%，达到TCLP安全标准。在未来的研究中，通过合成工艺的进一步优化，该材料在大规模土壤重金属修复中具有实际应用前景。
▲图2氧化镁-生物炭复合材料（b），与单一玉米芯生物炭（a）相比,生物炭的表面镀上了一层氧化镁颗粒
▲图3与单一玉米芯生物炭（T1）相比，氧化镁-生物炭复合材料（T2）修复后，显著降低了土壤中铅的毒性浸出浓度