收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

芦竹制备生物炭的特性表征及对土壤N_2O排放的抑制

罗烨  
【摘要】:N_2O是一种重要的温室气体,且对大气臭氧层具有巨大的破坏作用。农业土壤是大气中N_2O的主要排放源之一,大量施肥会导致土壤N_2O排放的增加。近年来,生物炭作为一种环境友好型土壤添加剂的研究与应用备受各国科学家的关注。生物炭不仅可以实现大规模的土壤固碳,减少温室气体排放,还可以提高土壤肥力,促进作物生长。近来有研究表明生物炭可以抑制土壤N_2O排放,但也有一些研究认为生物炭不能抑制土壤N_2O排放,甚至还会有促进作用。另外,目前生物炭抑制N_2O排放的机理尚不明确。因此,需要进行更多更深入的研究以全面了解生物炭对农业土壤N_2O排放的影响及其机制。 本研究利用湿地植物——芦竹制备热解生物炭,并进行特性表征(包括产率、灰分、pH值、元素分析、孔隙分析和FTIR分析等),通过室内土壤培育实验研究芦竹生物炭添加到土壤中后对N_2O排放的影响,并探讨生物炭抑制土壤N_2O排放的机理。主要研究结果如下: (1)芦竹生物炭的表征结果:随着热解温度的升高,芦竹生物炭的产率随之降低,而pH值和灰分含量增加;元素分析结果表明芦竹生物炭随热解温度升高,H和O元素降低,而C元素增加;利用CO2作为吸附气体测定生物炭微孔,结果表明生物炭微孔面积和微孔体积随热解温度的升高而增加;FTIR分析表明高温生物炭含有较多的芳香官能团;利用普鲁士蓝比色测定生物炭中的总酚和水溶性酚含量,结果表明200℃热解的芦竹生物炭含有大量酚类物质,且生物炭酚类物质含量随着热解温度的升高而减少。 (2)室内土壤培育实验表明:土壤加水培育后N_2O呈峰型排放,培育初期N_2O排放速率很低,随时间延长排放速率迅速增加,在培育8小时到36小时时间段里N_2O大量排放,而到48小时后,排放量渐趋于零。培育96h后,对照土壤N_2O的累积排放量为33.30±1.32mg N·m~(-2),而添加芦竹原料后土壤N_2O的累积排放量达到了39.06±1.87mg N·m~(-2),比对照土壤提高了17.30%。添加L200,L300,L350,L400,L500和L600的土壤培育96h后N_2O累积排放量分别为0.90±0.48,5.06±1.68,6.63±3.40,11.10±0.51,3.35±1.36和1.68±0.73mg N·m~(-2),分别比对照土壤减少N_2O排放量97.30%,84.80%,80.09%,66.67%,89.94%和94.95%。实验表明,芦竹热解生物炭可以有效抑制土壤N_2O排放,尤其是L200、L500和L600。 (3)生物炭添加到土壤中后可以提高土壤pH值,但不同热解温度生物炭提高土壤pH值的幅度与减少N_2O排放量并没有相关性。这说明提高土壤pH值并不是生物炭抑制土壤N_2O产生与排放的决定性因素。 (4)低温热解生物炭尤其是L200中含有大量的酚类物质(如对苯二酚等),这些酚类物质可能会释放到土壤中并影响微生物活性,从而抑制土壤N_2O的产生。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 郝醒华,王龙,尚福全;生物炭微型快滤机[J];北方环境;2000年01期
2 李国文,胡洪营,郝吉明,张鹤清;生物炭降解苯和甲苯混合废气性能研究[J];环境科学;2002年05期
3 程泰婴;;投资机制生物炭 变废为宝把钱赚[J];农业知识;2004年25期
4 刘继凤,郝醒华,陈卫东;生物炭技术在污水处理工程中的应用研究[J];北方环境;2001年01期
5 胡冰清;;用生物炭抵御全球变暖[J];自然与科技;2010年03期
6 赵东风,刘海波,陆晓华;炼化废水处理回用臭氧生物炭工艺中试研究[J];工业水处理;2003年06期
7 林秋华;;“生物炭”充气滤池[J];给水排水;1983年06期
8 黎松强,吴馥萍;臭氧—生物炭深度处理炼油废水研究[J];中国给水排水;2003年S1期
9 郑广宏,乔俊莲,顾国维,徐一飞,沈阳;水解-接触氧化-生物炭工艺处理印染废水[J];工业水处理;2003年10期
10 台明青,尹永正,张丽丽;隔油-浮选-活性污泥-生物炭工艺处理炼油废水[J];化工环保;1998年04期
11 冯雷,王天利,孙继龙,李士安;染整废水处理工程设计[J];环境污染治理技术与设备;2002年11期
12 ;农林废弃物就地一“焖”变成宝[J];发明与创新(综合科技);2011年05期
13 郝醒华,陈丽春,李冬茹;亚麻印染煮漂废水治理研究[J];北方环境;2001年04期
14 王玉娟,钱哨;污水回用装置的节能改造[J];石油化工腐蚀与防护;2005年04期
15 侯艳伟;曾月芬;安增莉;;生物炭施用对污染红壤中重金属化学形态的影响[J];内蒙古大学学报(自然科学版);2011年04期
16 刘治保;;磷复肥企业生产废水的处理[J];工业水处理;2006年06期
17 郑广宏,乔俊莲,宗兵年,徐一飞,沈阳;制衣废水处理工程实例[J];工业用水与废水;2003年05期
18 安增莉;方青松;侯艳伟;;生物炭输入对土壤污染物迁移行为的影响[J];环境科学导刊;2011年03期
19 李力;刘娅;陆宇超;梁中耀;张鹏;孙红文;;生物炭的环境效应及其应用的研究进展[J];环境化学;2011年08期
20 徐远雄;张杰;陈慧佳;;高含氮合成革废水处理工程实例[J];工业用水与废水;2008年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 杨丹;刘限;刘鸣达;张玉龙;;生物炭对农业可持续发展和环境改良作用的研究进展[A];发展低碳农业 应对气候变化——低碳农业研讨会论文集[C];2010年
2 王震宇;郑浩;李锋民;;湿地植物芦竹生物炭的制备及特性表征研究[A];2010中国环境科学学会学术年会论文集(第四卷)[C];2010年
3 孟静静;刘静宇;黄少鹏;;土壤碳汇能力衰退的生物炭修复[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第二卷)[C];2011年
4 沈国清;;生物炭影响土壤生态系统功能的生物学机制[A];第六届全国环境化学大会暨环境科学仪器与分析仪器展览会摘要集[C];2011年
5 闫智培;李十中;;生物质热解生产生物炭研究进展[A];全国农村清洁能源与低碳技术学术研讨会论文集[C];2011年
6 徐义亮;陈宝梁;;生物质限氧裂解制备生物炭的热动力学特性研究[A];第六届全国环境化学大会暨环境科学仪器与分析仪器展览会摘要集[C];2011年
7 陈宝梁;陈再明;陈文远;周丹丹;方远;;有机污染物与生物炭的相互作用:吸附模型、机理和热力学[A];第六届全国环境化学大会暨环境科学仪器与分析仪器展览会摘要集[C];2011年
8 盛奎川;沈莹莹;钱湘群;;生物质炭化及资源化利用研究进展[A];中国农业工程学会2011年学术年会(CSAE 2011)论文摘要集[C];2011年
9 孟静静;刘静宇;黄少鹏;;低碳经济下的生物炭研究[A];低碳陕西学术研讨会论文集[C];2010年
10 续晓云;曹心德;于宏然;;稻壳和牛粪基生物炭对水中重金属Pb、Cu、Zn、Cd的吸附研究[A];第六届全国环境化学大会暨环境科学仪器与分析仪器展览会摘要集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 殷大伟;生物炭改良白浆土的初步研究[D];沈阳农业大学;2013年
2 姜志翔;生物炭技术缓解温室气体排放的潜力评估[D];中国海洋大学;2013年
3 韩光明;生物炭对不同类型土壤理化性质和微生物多样性的影响[D];沈阳农业大学;2013年
4 郑浩;芦竹生物炭对农业土壤环境的影响[D];中国海洋大学;2013年
5 徐振华;生物炭对中国北方酸化土壤的改性研究[D];中国海洋大学;2012年
6 张鹏;生物炭对西唯因与阿特拉津环境行为的影响[D];南开大学;2013年
7 张伟明;生物炭的理化性质及其在作物生产上的应用[D];沈阳农业大学;2012年
8 苗微;生物炭陈化对土壤养分和水稻生长的影响[D];沈阳农业大学;2014年
9 张振宇;生物炭对稻田土壤镉生物有效性的影响研究[D];沈阳农业大学;2013年
10 刘祥宏;生物炭在黄土高原典型土壤中的改良作用[D];中国科学院研究生院(教育部水土保持与生态环境研究中心);2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张晗芝;生物炭对土壤肥力、作物生长及养分吸收的影响[D];西南大学;2011年
2 解钰;王草产量、品质和土壤性状对生物炭浓度梯度的响应[D];海南大学;2012年
3 吴鹏豹;生物炭对土壤质量及王草产量、品质的影响[D];海南大学;2012年
4 张明月;生物炭对土壤性质及作物生长的影响研究[D];山东农业大学;2012年
5 颜永毫;黄土高原地区石灰性土壤添加生物炭的温室气体效应[D];西北农林科技大学;2013年
6 李靖;不同源生物炭的理化性质及其对双酚A和磺胺甲噁唑的吸附[D];昆明理工大学;2013年
7 王丹丹;半干旱区生物炭的土壤生态效应定位研究[D];西北农林科技大学;2013年
8 张峥嵘;生物炭改良土壤物理性质的初步研究[D];浙江大学;2014年
9 吕伟波;生物炭对土壤微生物生态特征的影响[D];浙江大学;2012年
10 高海英;一种生物炭基氮肥的特征及其对土壤作物的效应研究[D];西北农林科技大学;2012年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 刘霞;生物炭能否给地球降降温?[N];科技日报;2009年
2 罗冰;生物炭渐火 农林废弃物就地一“焖”变成宝[N];粮油市场报;2011年
3 记者 耿建扩 通讯员 常云亮 王小胜;农民王有权将秸秆变成“香饽饽”提取生物炭和焦油新技术获国家专利[N];光明日报;2009年
4 鄢祖海 金涛;武汉大学城治污达标[N];中国环境报;2006年
5 记者 罗冰;农林废弃物就地一“焖”变成宝[N];科技日报;2011年
6 李文涛;小镇里走出的“中国名牌”[N];中国经营报;2005年
7 特约记者 邓国军 通讯员 刘成汉;湖北建成新型污水处理厂[N];中国化工报;2005年
8 驻江苏记者 杜小卫;洁净型煤与秸秆炭化生产基地将在全国建设[N];中国建材报;2008年
9 记者 熊艺 通讯员 宋朝阳 徐立安;我省建成首家秸秆气化站[N];长江日报;2005年
10 记者郑春波;湖北首家新型污水处理厂在汉建成调试[N];中国建设报;2005年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978