生物質(zhì)炭是一種由生物質(zhì)材料經(jīng)過高溫?zé)峤饣蜓趸幚淼玫降奶坎牧稀K哂性S多優(yōu)點(diǎn),其中之一就是其激發(fā)效應(yīng)。生物質(zhì)炭的激發(fā)效應(yīng)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:1.激發(fā)植物生長(zhǎng):生物質(zhì)炭可以改善土壤質(zhì)地和結(jié)構(gòu),增加土壤保水性和通氣性,提供植物所需的養(yǎng)分和微生物活性,從而促進(jìn)植物的生長(zhǎng)和發(fā)育。2.激發(fā)土壤肥力:生物質(zhì)炭具有高吸附性能,可以吸附和固定土壤中的養(yǎng)分,減少養(yǎng)分流失,提高土壤肥力。同時(shí),生物質(zhì)炭中的有機(jī)物質(zhì)可以分解為植物所需的養(yǎng)分,為植物提供持久的營(yíng)養(yǎng)。3.激發(fā)土壤微生物活性:生物質(zhì)炭可以提供微生物生長(zhǎng)的理想環(huán)境,增加土壤中有益微生物的數(shù)量和活性,促進(jìn)土壤生態(tài)系統(tǒng)的平衡,提高土壤的生物活性。4.激發(fā)碳循環(huán):生物質(zhì)炭可以將大量的碳固定在土壤中,減少二氧化碳的排放,有助于緩解全球氣候變化。我們的生物質(zhì)炭是由秸稈等農(nóng)作物廢棄物制成,能夠有效利用農(nóng)作物廢棄物資源。中國(guó)香港樹苗生物質(zhì)炭技術(shù)的應(yīng)用
生物炭(Biochar)是利用生物殘?bào)w在缺氧的情況下,經(jīng)高溫慢熱解(通常<700℃)產(chǎn)生的一類難溶的、穩(wěn)定的、高度芳香化的、富含碳素的固態(tài)物[1]。生物炭多為顆粒細(xì)、質(zhì)地較輕的黑色蓬松狀固態(tài)物質(zhì),主要組成元素為碳、氫、氧、氮等,含碳量多在70%以上。生物炭可溶性極低,具有高度羧酸酯化和芳香化結(jié)構(gòu)[2–3],其原料來源,農(nóng)業(yè)廢棄物如雞糞、豬糞、木屑、秸稈以及工業(yè)有機(jī)廢棄物、城市污泥等都可作為其原料[4]。生物炭原材料尺寸的大小會(huì)影響到生物炭產(chǎn)率,主要表現(xiàn)為尺寸增大生物炭產(chǎn)量隨之增加。湖南油菜生物質(zhì)炭?jī)r(jià)格是多少生物質(zhì)炭促進(jìn)作物根系生長(zhǎng),增強(qiáng)植株對(duì)水分和養(yǎng)分的吸收能力,進(jìn)一步提高作物對(duì)不良環(huán)境的適應(yīng)能力。
生物炭自從被發(fā)現(xiàn)之日起,就以其改良土壤、提高作物產(chǎn)量等眾多優(yōu)點(diǎn)引起科學(xué)家的關(guān)注。黃超等利用盆栽試驗(yàn),在肥力較差土壤上施用含碳量為63.4%的小麥秸稈生物炭,施用生物炭量為10、50和200g/kg的黑麥草產(chǎn)量分別比對(duì)照增加了7%、27%和53%;句芒芒等施用碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為47.17%的花生殼生物炭進(jìn)行盆栽試驗(yàn),番茄產(chǎn)量高達(dá)92746kg/hm2;Luo等采用田間試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),施入碳含量為67.69%的稻稈生物炭可以增加玉米干物質(zhì)量。生物炭灰分含有一定量的礦質(zhì)養(yǎng)分,污泥、畜禽糞便生物炭比木質(zhì)、秸稈和殼類生物炭含量更高,可以補(bǔ)充養(yǎng)分貧瘠土壤及沙質(zhì)土壤的一些養(yǎng)分供應(yīng)。陳心想等研究發(fā)現(xiàn),施用木質(zhì)生物炭顯著提高了新積土有效磷、鉀含量。生物炭灰分量與生物炭pH值關(guān)系密切,堿性灰分物質(zhì)高的生物炭pH值較高。
生物質(zhì)炭對(duì)土壤有機(jī)碳分解產(chǎn)生負(fù)激發(fā)效應(yīng)的機(jī)制包括:(1)生物質(zhì)炭中含有一定量的可利用有機(jī)碳成分,微生物可能會(huì)優(yōu)先利用這部分碳,從而減少了對(duì)原有機(jī)碳的分解;(2)生物質(zhì)炭含有一定量的有毒化合物(酚類),能抑制微生物對(duì)有機(jī)碳的分解活性;(3)生物質(zhì)炭豐富的孔隙結(jié)構(gòu)和比表面積對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)具有包裹和吸附作用,可能會(huì)隔離微生物及其產(chǎn)生的胞外酶與受保護(hù)的有機(jī)碳的接觸,從而降低有機(jī)碳的分解;(4)生物質(zhì)炭促進(jìn)土壤有機(jī)-無機(jī)復(fù)合體的形成,從而增強(qiáng)土壤有機(jī)質(zhì)的穩(wěn)定性。而生物質(zhì)炭對(duì)土壤有機(jī)碳分解產(chǎn)生正激發(fā)效應(yīng)的原因可能是由于生物質(zhì)炭的多孔性及其所含的營(yíng)養(yǎng)元素為微生物的生長(zhǎng)繁殖提供了有利的環(huán)境,從而增加微生物的數(shù)量和活性,促進(jìn)其對(duì)土壤有機(jī)碳的礦化分解。生物質(zhì)炭促進(jìn)土壤有機(jī)-無機(jī)復(fù)合體的形成,從而增強(qiáng)土壤有機(jī)質(zhì)的穩(wěn)定性。
生物炭的pH一般呈堿性,Balwant等研究發(fā)現(xiàn),生物炭pH介于6.93~10.26范圍之間,也有研究報(bào)道可以制備pH介于4~12之間的生物炭。生物炭中無機(jī)礦物是造成生物炭pH偏堿的主要原因,生物炭的表面含氧官能團(tuán)(如羧基和羥基)也可能對(duì)生物炭的pH有一定的貢獻(xiàn)。陽(yáng)離子交換量(CEC)是反映生物炭表面負(fù)電荷的參數(shù),也決定其在土壤中持留銨、鈣和鉀等陽(yáng)離子的能力,生物炭CEC與其表面含氧官能團(tuán)含量正相關(guān)?,F(xiàn)有報(bào)道中生物炭的CEC差異很大,介于71mmol/kg和34cmol/kg。Balwant等認(rèn)為生物炭的CEC介于71.0~451.5mmol/kg范圍之間。生物質(zhì)炭的添加可以刺激土壤微生物活動(dòng),從而影響微生物群落的特性及代謝酶活性。中國(guó)香港水稻生物質(zhì)炭?jī)r(jià)格是多少
生物質(zhì)炭(Biochar)是一種作為土壤改良劑的木炭,能幫助植物生長(zhǎng),可應(yīng)用于農(nóng)業(yè)用途和碳收集及儲(chǔ)存使用。中國(guó)香港樹苗生物質(zhì)炭技術(shù)的應(yīng)用
用秸稈制備的活性炭,由于對(duì)銅離子有較好的吸附作用,已經(jīng)用于處理廢水中的銅離子。以椰子殼為原料制備的活性炭,也已經(jīng)用于對(duì)蔗糖溶液進(jìn)行脫色。之前,許多工廠都是用二氧化硫?qū)μ且哼M(jìn)行脫色處理,帶來了環(huán)境污染。而椰殼活性炭具有毛細(xì)孔分配均勻和吸附力強(qiáng)的特點(diǎn),且可多次使用,既經(jīng)濟(jì)又環(huán)保。稻殼制備活性炭的工藝簡(jiǎn)單、成本低,對(duì)中傷害人體健康的焦油、煙氣中煙堿有良好的吸附作用,可以用來去除這些有害物質(zhì)。城市污水中的污泥也可以用作生產(chǎn)活性炭的原料,并且污泥活性炭已用于對(duì)染料廢水進(jìn)行脫色。此外,污泥制成的活性炭還可作為填充劑和著色料,用于聚氯乙烯防水卷材、聚乙烯塑料管材以及橡膠密封墊圈、橡膠輸送帶等制品的生產(chǎn),提高這些制品的性能。中國(guó)香港樹苗生物質(zhì)炭技術(shù)的應(yīng)用