不同改性方法对酒糟生物炭理化性质及其吸附能力的影响

本文以酒糟生物炭为供试材料,比较研究了化学活化改性法(HNO_(3)、NaOH和H_(2)O_(2))、有机改性法(海藻酸钠和柠檬酸)以及金属盐或金属氧化物改性法(FeCl_(3)和Fe_(2)O_(3))对酒糟生物炭理化性质及其吸附性能的影响,为制备高吸附性能生物炭提供理论依据。实验结果表明:(1)不同改性方法对酒糟生物炭吸附Cd(Ⅱ)能力影响较大。吸附实验结果显示,FeCl_(3)改性(C_1)显著降低酒糟生物炭的吸附能力,其他改性方法均提高生物炭的吸附能力。选取三类改性方法中吸附作用最好的一种进行比较,其中Fe_(2)O_(3)改性碳(C_(2))对Cd(Ⅱ)的吸附作用最强,H_(2)O_(2)改性炭(A_(3))次之,柠檬酸改性炭(B_(2))效果最差,三种改性生物炭与对照相比分别提高了30.45%、13.49%和10.4%。(2)生物炭结构表征结果显示,Fe_(2)O_(3)改性生物炭比表面积达134.88 m^(2)/g、粒径分布1.9-115 nm、中值粒径达3.82nm、Zeta电位绝对值为45.9 mV,均显著高于其他改性生物炭;且Fe_(2)O_(3)改性生物炭Fe-O官能团与含氧官能团数目增加也高于其他改性生物炭。由此表明,Fe_(2)O_(3)改性更能改善酒糟生物炭理化性质,进一步提高酒糟生物炭对Cd(Ⅱ)的吸附能力。

水分调节对施用生物炭的重金属污染土壤速效养分的影响研究

为研究生物炭、水分调节措施对污染土壤速效养分的影响,从而为利用水分调节措施进一步提高生物炭修复污染土壤效果提供理论依据,以施用生物炭的重金属污染土壤为研究对象,研究了水分调节对施用生物炭土壤阳离子交换量、土壤速效磷、速效钾和碱解氮含量的影响。实验结果表明:(1)低水平水分调节可提高供试土壤阳离子交换量、土壤速效磷、速效钾和碱解氮含量;(2)进一步增加土壤水分含量,则会降低土壤阳离子交换量、土壤速效磷、速效钾和碱解氮含量,尤其是土壤田间持水量为100%时,该处理阳离子交换量、土壤速效磷、速效钾和碱解氮含量比对照分别低30.2%、12.7%、31.3%和21.5%,与对照相比差异显著(P<0.05);(3)土壤pH随土壤水分含量呈不规则变化,且与对照相比差异不显著(P>0.05)。由此表明,对施用生物炭修复的污染土壤,适量增加土壤含水量,可增加污染土壤速效养分含量,过量增加则会降低土壤速效养分含量。

水分调节对施用生物炭土壤重金属Cu形态的影响研究

为研究生物炭、水分调节措施对污染土壤重金属有效性的影响,从而为利用水分调节措施进一步提高生物炭修复重金属污染土壤效果提供理论依据,以施用生物炭的重金属污染土壤为研究对象,研究了水分调节对施用生物炭土壤重金属形态的影响。研究结果表明:增加土壤水分含量,可以降低施用生物炭土壤可交换态重金属铜含量,促进可交换态重金属铜向可氧化态、可还原态铜转化;尤其是在100%田间持水量条件下,供试土壤可交换态重金属铜含量比对照低18.52%、可氧化态铜比对照增加17.48%、可还原态铜比对照高16.64%,与对照相比均差异显著(P<0.05),而残渣态与对照相比差异不明显。由此表明,利用水分调节措施可降低施用生物炭土壤可交换态重金属含量,降低土壤重金属生物毒性,提高生物炭对重金属污染土壤的修复效果。