马铃薯生物炭对土壤水分入渗及蒸发的影响

【目的】研究施加马铃薯生物炭对宁南山区土壤水分运移和氮素的影响。【方法】采用室内土柱模拟试验,研究不同马铃薯生物炭添加量(0、1%、2%、3%、5%、6%)对宁南山区典型土壤(山地草甸土、黑垆土)水分入渗、蒸发特性及硝态氮淋溶的影响规律及差异。【结果】山地草甸土的入渗湿润峰进程和累积入渗量随生物炭添加量的增加逐渐降低,黑垆土呈现先增加后递减的趋势;Philip入渗模型适合山地草甸土的水分入渗过程,Kostiakov模型适合黑垆土的水分入渗过程;生物炭显著降低了2种土壤的累积蒸发量,土壤蒸发量和蒸发时间复合幂函数关系;2种土壤硝态氮(NO-3-N)淋溶损失质量减少幅度均随着生物炭添加量增加呈现先增加再减小后加强的趋势,且均在1%添加量时减幅最小,6%时减幅最大。【结论】施加马铃薯生物炭能提高宁南山区土壤持水能力,减小土壤硝态氮损失。

马铃薯生物炭对土壤中Cd的钝化效果

【目的】研究马铃薯生物炭对土壤中镉的钝化效果。【方法】以马铃薯秸秆为原料,研究不同温度制备的3种生物炭(B300、B400、B600)对水中Cd2+的吸附效果;采用室内培养实验,研究不同添加量(0.5%、1.5%、3.0%)生物炭(B400℃)对2种宁南山区典型土壤(黑垆土和山地草甸土)的pH、有机碳及DTPA-Cd含量的影响;采用盆栽试验,分析生物炭对土壤中Cd的钝化效果。【结果】3种生物炭对Cd2+吸附能力的大小顺序为:B400>B300>B600;生物炭显著降低2种土壤中DTPA-Cd含量,其中3.0%添加量效果最好,黑垆土DTPA-Cd含量降低幅度大于山地草甸土;2种土壤的pH值和有机碳含量均与各自DTPA-Cd含量变化呈现显著的负相关;3.0%添加量的马铃薯生物炭能促进玉米的生长,降低玉米对Cd的吸收,有效抑制Cd由土壤到玉米体内的转移。【结论】马铃薯秸秆生物炭对2种土壤中Cd的钝化效应明显。

马铃薯秸秆生物炭对水中Pb^(2+)的吸附性能研究

采用热解法制备马铃薯秸秆生物炭并对其酸改性.用扫描电镜表征了改性前后生物炭微观结构的改变,用傅立叶红外光谱仪分析Pb^(2+)吸附前后生物炭的官能团变化,通过动力学和热力学实验,探讨酸改性马铃薯生物炭对水中Pb^(2+)的吸附性能和机理。结果表明,酸改性后生物炭表面微孔增多,孔径变大,表面官能团增多,其对Pb^(2+)吸附过程更符合Langmuir模型和准二级动力学方程,同时pH显著影响了生物炭对Pb^(2+)的吸附,pH值为4.0时吸附性能最佳。酸改性后的生物炭主要通过表面离子交换、重金属离子与官能团化学交联和阳离子-π作用等化学吸附水中的Pb^(2+)。