黄柱坚
,
朱子骜
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吴学深
,
赖晓琳
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王皮毓
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胡新将
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崔理华
环境化学
doi:10.7524/j.issn.0254-6108.2016.04.2015110701
本研究以皇竹草秸秆为生物质原料,在不同温度(400-700℃)下利用限氧热解法烧制一系列秸秆生物炭.利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和拉曼光谱对所得生物炭样品进行分析,结果表明,500℃可使皇竹草秸秆生物炭充分热解,所得的生物炭晶体构成主要由半晶体结构涡轮层碳和一些矿物晶体组成,表面含有芳香类化合物、不饱和的醚类物质、无定形碳和C-C、C-O、C-OH等官能团.吸附实验表明,不同热解温度的皇竹草秸秆生物炭对混合重金属(Cr(Ⅵ)、Cu2+、Cd2+)的吸附效果差异显著.在EDTA共存的条件下,皇竹草秸秆生物炭对Cr(Ⅵ)的吸附量远高于Cu2+、Cd2+,其中500℃下热解得到的生物炭对Cr(Ⅵ)的吸附量达1.525 mg·g-1,而对Cu2+和Cd2+的吸附量约在0.05-0.15 mg· g-1.pH影响实验表明,在酸性条件(pH 1-4)下有利于Cr(Ⅵ)的吸附,其吸附量最高可达1.836 mg·g-1,在碱性条件(pH 9-13)下有利用于Cu2+的去除,其吸附量最高可达0.836 mg· g-1.Cu2+和Cd2+在生物炭的吸附作用主要发生在C-C/C-H、C-O/C-OH等官能团上,重金属与生物炭中C-O官能团中的氧原子可能存在配位作用.
关键词:
皇竹草
,
秸秆生物炭
,
重金属
,
吸附
周玉祥
,
宋子岭
,
孔涛
,
杨星辰
,
祁文辉
环境化学
doi:10.7524/j.issn.0254-6108.2017.01.2016041703
采用盆栽实验研究了水稻秸秆和玉米秸秆两种生物炭在1％、3％、5％的3种用量下对露天煤矿排土场土壤紫花苜蓿干重、土壤微生物数量和土壤酶活性的影响规律.结果表明,紫花苜蓿的出苗率和干重随着生物炭用量的增加而提高,其中5％用量的水稻秸秆生物炭和玉米秸秆生物炭分别将紫花苜蓿干重显著提高了42.54％和27.63％.3％和5％用量的生物炭显著增加了土壤细菌、真菌、放线菌数量,土壤真菌与细菌数量比值,土壤过氧化氢酶、淀粉酶、蛋白酶、脱氢酶活性,显著降低了土壤磷酸酶活性,显著提高了表征土壤肥力质量的土壤肥力生物指数(BIF)和酶活性指数(EAN),其中5％用量的水稻秸秆生物炭和玉米秸秆生物炭将BIF分别提高了125.94％和84.67％,将EAN分别提高了109.71％和66.93％.两种秸秆生物炭之间比较,在各用量下水稻秸秆生物炭处理的紫花苜蓿出苗率、干重,土壤微生物数量和土壤酶活性均高于玉米秸秆生物炭处理,其中5％用量下,水稻秸秆生物炭处理的出苗率,细菌、真菌、放线菌数量,蛋白酶、脱氢酶活性,BIF、EAN比玉米秸秆生物炭处理显著提高了26.11％ 、24.71％ 、30.23％ 、30.38％、27.37％ 、24.44％、22.35％、25.63％.综上所述,生物炭能够提高排土场土壤的生态质量,进而增加了紫花苜蓿产量,其中5％用量的水稻秸秆生物炭效果最好.
关键词:
秸秆生物炭
,
土壤微生物数量
,
土壤酶活性
,
紫花苜蓿
