近日，我院资环所新污染物创新团队在国际学术期刊Journal of Cleaner Production（Q1，IF=11.072）上发表了题为“Competitive forbid synergetic? Adsorption mechanism of phosphate forbid oxytetracycline on chestnut shell-derived biochar”的研究论文。该论文探究了板栗壳衍生生物炭从水溶液中竞争或协同吸附磷酸盐和抗生素的界面迁移机制，提供了一种具有良好可再利用性的农林废物资源化途径。

板栗壳（CS）是北京京郊山区典型的农林废弃物，其资源化利用途径是亟待解决的问题。抗生素和磷分别是畜禽养殖废水中典型的新污染物和传统污染物，两种污染物协同减控是畜禽养殖废水处理中的关键科学和技术问题。本研究利用CS作为原料，通过氧隔离热解制备生物炭（BCCS），并利用KMnO4和FeCl3进行改性，得到改性生物炭（MBCCS）。碳化后，板栗壳表面基团被还原，增强了其多孔结构和比表面积。表面含有Fe和Mn离子的MBCCS的理论吸附容量分别为0.7880 mg/g P和6.2854 mg/g土霉素（OTC）。MBCCS对PO43-和OTC的吸附符合准二级动力学模型。MBCCS上的PO43-吸附更符合Langmuir等温线，而OTC的吸附通过Freundlich等温线得到了充分的描述。吸附过程均为吸热过程。溶液的pH值和阳离子强度显著影响PO43-和OTC的吸附。低浓度的OTC有利于与PO43-的竞争吸附，而高浓度的两种组分在MBCCS上产生协同吸附。研究结果为阐明生物炭对水中共存污染物的吸附机理提供了科学依据。

资环所郭旋副研究员为论文的第一兼通讯作者，硕士生朱琳为论文共同第一作者，魏丹研究员为论文共同通讯作者，邹国元研究员、马茂亭助理研究员参与了研究工作。本研究得到了院创新能力建设专项、院青年基金、资环所所长基金、国家自然科学基金和UNDP项目等课题的资助。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2022.133526