生物質熱解炭性質比較及對白漿土汞賦存形態(tài)影響.pdf

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

2、，將農業(yè)秸稈廢棄物綜合利用尤為必要，而通過高溫無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原料，包括大豆秸稈、玉米秸稈、水稻秸稈、稻殼和松針，均為農林廢棄物，將以上生物質經300℃、400℃、500℃、600℃、700℃熱解兩小時，得到生物炭，測定其結構特征，元素含量，比表面積、微孔容積和平均孔徑，pH，陽離子交換量，官能團含量，了解生物炭的基本性質。取生產完畢的玉米秸稈生物炭，通過盆栽實驗施入模擬

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)。
　　研究結果表明:生物炭炭化結構較為良好清晰;總體來看，生物質形成生物炭在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形成的生物炭更好的理化性

4、質，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，腐殖酸結合態(tài)與碳酸鹽鐵錳氧化態(tài)有一定程度的降低，而強有機結合態(tài)與殘渣態(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，殘渣態(tài)分別較不施入生物炭