版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡介
1、生物炭(biochar)是由生物質(zhì)在完全或部分缺氧的條件下熱解(<700℃)形成的一種固態(tài)的難熔的、穩(wěn)定的、高度芳香化的富含碳的材料。由于其具有改良土壤和封存大氣中的二氧化碳(CO2)的能力,生物炭的研究已引起了全球科學(xué)家和政策制定者們的廣泛關(guān)注。本文針對生物炭研究中對生物炭自身養(yǎng)分研究的不足、以及制約農(nóng)業(yè)發(fā)展的土壤N素淋失和農(nóng)田土壤氧化亞氮(N2O)排放等問題,以濕地植物蘆竹為原料制備生物炭,研究了熱解溫度對生物炭養(yǎng)分特性及不同溫度生
2、物炭對土壤N素淋失及N2O排放的影響,并就相關(guān)機(jī)理進(jìn)行了初步探討?,F(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,除了土壤養(yǎng)分尤其是N素的科學(xué)管理外,土壤外源污染物的控制和治理也是確保農(nóng)業(yè)健康持續(xù)發(fā)展必不可少的措施,因此,針對農(nóng)業(yè)環(huán)境中出現(xiàn)的新興污染物磺胺類抗生素磺胺甲惡唑(sulfamethoxazole,SMX)及其對環(huán)境生物具有潛在的毒性且最終可能通過食物鏈和飲用水進(jìn)入人體等問題,研究了不同溫度蘆竹生物炭對SMX的吸附特性及內(nèi)在機(jī)制。本研究結(jié)果為生物質(zhì)資源化利用
3、和農(nóng)業(yè)土壤養(yǎng)分資源管理提供了重要的數(shù)據(jù)和理論支持,為農(nóng)業(yè)環(huán)境中污染物的管理和風(fēng)險(xiǎn)評估提供了重要數(shù)據(jù)支持,為構(gòu)建生物質(zhì)綜合開發(fā)利用新模式,走一條中國特色的低碳經(jīng)濟(jì)之路,最終實(shí)現(xiàn)向以低能耗、低污染、低排放為基礎(chǔ)的低碳經(jīng)濟(jì)模式的成功轉(zhuǎn)變具有重要意義。主要研究結(jié)果如下:
(1)選擇典型性、代表性的濕地植物蘆竹為原料制備生物炭,研究熱解溫度(300~600℃)對生物炭基本特性的影響。研究結(jié)果表明:隨著熱解溫度的升高,生物炭的產(chǎn)率降低;含
4、碳(C)量增加,氫(H)和氧(O)含量減少;pH和灰分含量增加;表面總酸性官能團(tuán)含量減少。
(2)研究了熱解溫度對生物炭氮(N)、磷(P)和鉀(K)可利用性及釋放的影響。研究結(jié)果表明:隨著熱解溫度的增加,生物炭中更多的N發(fā)生揮發(fā)損失,殘余的N轉(zhuǎn)變?yōu)殡s環(huán)氮,可利用性N含量減少。熱解過程中,P和K未發(fā)生損失。高溫生物炭中P與Ca和Mg等元素結(jié)合轉(zhuǎn)化為水溶性較弱的礦物,導(dǎo)致可利用性P含量減少。
?。?)研究了不同溫度的生物炭
5、對NH4+、NO3-和PO43-的吸附能力,研究結(jié)果表明:相對于高溫生物炭,低溫生物炭(≤400℃)對NH4+具有較強(qiáng)的吸附能力,而對NO3-沒有吸附。NO3-只在高溫生物炭(≥500℃)上有較少的吸附。由于蘆竹生物炭P的釋放較多,因此,蘆竹生物炭對PO43-沒有明顯吸附。
?。?)通過實(shí)驗(yàn)室土柱淋溶和盆栽試驗(yàn),研究了生物炭對不同N肥處理的土壤中N的淋失、持留及N的生物有效性。結(jié)果表明:生物炭的添加顯著減少了NH4+-N和NO3
6、--N處理的土壤中NO3--N的淋失。對于植物-土壤-生物炭系統(tǒng)中,生物炭有效減少了NH4+-N和NO3--N的淋洗。生物炭對土壤中N淋失的減少主要?dú)w因于生物炭引起的土壤WHC的增加、生物炭對NH4+的吸附以及N固定作用的增強(qiáng)。生物炭促進(jìn)了玉米的生長,增加了N的利用有效性,而減少了N的吸收有效性,表明玉米對N的生物有效性增強(qiáng)。因此,土壤中添加蘆竹生物炭可以減少N的淋失,增加土壤N的持留,增強(qiáng)N的生物有效,從而可減少作物生長對N的需求。<
7、br> (5)針對生物炭抑制土壤N2O釋放的研究中內(nèi)在機(jī)制的缺乏,本研究采用室內(nèi)模擬培養(yǎng)實(shí)驗(yàn),研究了蘆竹生物炭(200~600℃)對農(nóng)業(yè)土壤 N2O釋放的影響,并初步探索了其內(nèi)在機(jī)制。結(jié)果表明:蘆竹生物炭可以有效降低農(nóng)業(yè)土壤N2O的排放,且高溫生物炭對N2O的釋放具有較強(qiáng)的抑制效果(除200℃)。不同溫度生物炭對土壤 N2O釋放抑制的內(nèi)在機(jī)理不相同。對于較低溫生物炭(350~400℃),多環(huán)芳烴(PAHs)的存在是N2O釋放減少的主要
8、原因。對于高溫生物炭(500~600℃),PAHs的存在只是N2O減少的原因之一,其他機(jī)理如N2O在生物炭上的吸附、生物炭引起的土壤氧擴(kuò)散增強(qiáng)等也可能存在。酚類物質(zhì)(PHCs)含量高的生物炭(200~300℃)對N2O具有較強(qiáng)的抑制效果,無PHCs的低溫生物炭對N2O也具有很強(qiáng)的抑制效果,然而,其內(nèi)在機(jī)理仍然不清楚。
(6)針對農(nóng)業(yè)土壤環(huán)境中出現(xiàn)的新興污染物磺胺類抗生素極其潛在的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn),本研究通過吸附實(shí)驗(yàn),研究了生物炭SMX
9、的吸附,結(jié)果表明:與分配作用相比,SMX在蘆竹生物炭上以吸附作用為主,分配作用較弱,且整體的吸附能力依賴于SMX的濃度和溶液pH。SMX濃度較低時(shí),隨著熱解溫度的升高,生物炭的吸附能力增加,當(dāng)SMX濃度較高時(shí),則相反。不同溫度生物炭中的礦物組分對SMX的吸附貢獻(xiàn)不同,低溫生物炭中,礦物組分促進(jìn)SMX的吸附,而高溫生物炭中礦物組分的存在抑制SMX的吸附。這主要是由于不同溫度生物炭中礦物形態(tài)不同而引起的。因此,蘆竹生物炭具有修復(fù)SMX污染的
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 眾賞文庫僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 生物質(zhì)炭對土壤環(huán)境重金屬歸趨的影響機(jī)制.pdf
- 花生殼生物炭改良劑對農(nóng)業(yè)土壤氮素生物有效性的影響研究.pdf
- 氣候變化背景下生物炭對農(nóng)田土壤環(huán)境過程影響的研究.pdf
- 生物炭對水體和土壤環(huán)境中重金屬鉛的固持.pdf
- 污水灌溉對土壤環(huán)境的影響
- 生物炭對土壤銅形態(tài)的影響.pdf
- 煤矸石對周邊土壤環(huán)境的影響研究.pdf
- 探討煤炭開采對周邊土壤環(huán)境的影響
- 土壤環(huán)境脅迫對土壤動物多樣性的影響.pdf
- 伴生栽培對黃瓜根區(qū)土壤環(huán)境的影響.pdf
- 蘆竹制備生物炭的特性表征及對土壤N2O排放的抑制.pdf
- 殘余地膜粉末對土壤環(huán)境的影響研究.pdf
- 設(shè)施農(nóng)業(yè)肥料高投入對土壤環(huán)境次生鹽漬化的影響研究.pdf
- 茶樹修剪葉及其生物質(zhì)炭還田的土壤環(huán)境效應(yīng).pdf
- 城市化對土壤環(huán)境質(zhì)量的影響.pdf
- 模擬土壤環(huán)境對土壤可培養(yǎng)細(xì)菌多樣性的影響.pdf
- 施氮策略對土壤環(huán)境及棉株生物學(xué)特性的影響.pdf
- 控釋肥對蘋果根域土壤環(huán)境影響的研究.pdf
- 覆蓋耕作措施對土壤環(huán)境和玉米生長的影響.pdf
- 公路建設(shè)的景觀效應(yīng)及其對土壤環(huán)境的影響.pdf
評論
0/150
提交評論