生物質(zhì)熱解炭性質(zhì)比較及對白漿土汞賦存形態(tài)影響.pdf

1、生物炭是由生物質(zhì)材料在無氧或缺氧條件下經(jīng)高溫裂解形成的富碳產(chǎn)物，它被外界廣泛認(rèn)為是土壤改良和廢棄物處理方面良好的改良劑。生物質(zhì)在炭化以后，保留了原有生物質(zhì)的良好孔隙結(jié)構(gòu)，具有較大的比表面積，這些基本性質(zhì)決定了生物炭具備吸附力、抗氧化能力強(qiáng)等特性,且其較為穩(wěn)定的高度芳香化結(jié)構(gòu)令生物炭在土壤中長期保持穩(wěn)定，對土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的優(yōu)化有著積極的作用。研究生物炭的理化性質(zhì)對清楚其改良土壤機(jī)理、提供基礎(chǔ)理論支持有重大意義。在農(nóng)業(yè)秸稈廢棄物處理困難的當(dāng)下

2、，將農(nóng)業(yè)秸稈廢棄物綜合利用尤為必要，而通過高溫?zé)o氧條件下將其加工為生物炭，是行之有效的方法之一。
　　本文選取了五種生物質(zhì)原料，包括大豆秸稈、玉米秸稈、水稻秸稈、稻殼和松針，均為農(nóng)林廢棄物，將以上生物質(zhì)經(jīng)300℃、400℃、500℃、600℃、700℃熱解兩小時，得到生物炭，測定其結(jié)構(gòu)特征，元素含量，比表面積、微孔容積和平均孔徑，pH，陽離子交換量，官能團(tuán)含量，了解生物炭的基本性質(zhì)。取生產(chǎn)完畢的玉米秸稈生物炭，通過盆栽實(shí)驗(yàn)施入模擬

3、汞污染環(huán)境的白漿土中，測定土壤中汞元索的賦存形態(tài)。
　　研究結(jié)果表明:生物炭炭化結(jié)構(gòu)較為良好清晰;總體來看，生物質(zhì)形成生物炭在BET比表面積、T-PLOT微孔容積、pH和陽離子交換量值方面均隨熱解溫度升高而升高，大豆秸稈和玉米秸稈的比表面積在700℃時達(dá)到最高;而平均孔徑隨著熱解溫度升高有一定程度下降;700℃下的稻殼形成生物炭具有最高的硅含量;在500℃-700℃下玉米秸稈形成的生物炭具備比其他種類生物質(zhì)形成的生物炭更好的理化性

4、質(zhì)，表明其更適合作為土壤改良劑。300℃-500℃下松針形成的生物炭呈酸性，可適用于呈堿性土壤的改良。
　　將生物炭施入被汞污染的白漿土中，隨生物炭施用量的增加，水溶態(tài)與交換態(tài)兩種較易被植物吸收的形態(tài)有了顯著地降低，腐殖酸結(jié)合態(tài)與碳酸鹽鐵錳氧化態(tài)有一定程度的降低，而強(qiáng)有機(jī)結(jié)合態(tài)與殘?jiān)鼞B(tài)則有顯著地提高在添加氯化汞含量分別為0、0.5、1、1.5mg/kg的模擬污染條件下，隨著生物炭含量由總土量的0％到7％時，殘?jiān)鼞B(tài)分別較不施入生物炭