重慶科研用生物質(zhì)炭怎么制作

熱解過程中，生物質(zhì)原料的結(jié)構(gòu)基本印記在了生物炭中，對(duì)生物炭的物理化學(xué)性質(zhì)具有決定性影響。生物質(zhì)熱解過程中，質(zhì)量損失(大部分以揮發(fā)有機(jī)物的形式)及不相稱的收縮或體積減少的發(fā)生，導(dǎo)致礦物及碳骨架形成，并且保留了原料的基本孔隙和結(jié)構(gòu)特征。生物炭的孔一般按直徑大小分為大孔(ID>50nm)、中孔(2nm<ID<50nm)和微孔(ID<2nm)。生物炭中保留的植物生物質(zhì)原料的蜂窩狀結(jié)構(gòu)構(gòu)成了其主要的大孔。微孔主要由熱解過程中碳的損失及碳架的斷裂收縮形成。雖然大孔可能會(huì)作為微孔的前體，但是微孔貢獻(xiàn)了生物炭的大部分比表面積，微孔的含量與比表面積呈正相關(guān)。生物質(zhì)炭含有發(fā)達(dá)的孔隙，施用于土壤，可有效降低土壤容重，改善土壤孔隙結(jié)構(gòu)。重慶科研用生物質(zhì)炭怎么制作

生物質(zhì)炭不僅是含碳量豐富的穩(wěn)定物質(zhì)，而且具有多孔結(jié)構(gòu)、容重小、比表面積大和吸附能力強(qiáng)等特性，在自然條件下通常呈堿性。由于生物質(zhì)炭的容重遠(yuǎn)低于礦質(zhì)土壤，其添加往往可以降低土壤的容重。生物質(zhì)炭的孔隙分布、顆粒大小以及在土壤中的移動(dòng)都可以影響土壤孔隙結(jié)構(gòu)，其多孔結(jié)構(gòu)使表層土壤孔隙度增加，進(jìn)而促進(jìn)微生物的活動(dòng)和植物根系的生長(zhǎng)。生物質(zhì)炭可以吸附和保持土壤水分，增強(qiáng)水分的滲透性；其對(duì)土壤孔徑和分布的改變，可以影響土壤水分的滲濾模式、停留時(shí)間和流動(dòng)路徑。生物質(zhì)炭的添加不僅有利于土壤團(tuán)聚結(jié)構(gòu)的改善和穩(wěn)定，其自身也因團(tuán)聚體的物理保護(hù)作用而得以在土壤中長(zhǎng)期存留。寧夏油菜生物質(zhì)炭怎么培養(yǎng)生物質(zhì)炭可以去除環(huán)境中的污染物，還可以吸附游離碳和氮化合物，減少生物質(zhì)在轉(zhuǎn)化過程中溫室氣體的排放。

研究表明制備溫度對(duì)生物炭的吸附有很大的影響，因?yàn)殡S著制備溫度的升高生物炭的比表面積增大，碳含量增加而氧含量降低，O/C降低，生物炭的親水性和極性降低，對(duì)水分子的親和力降低，對(duì)疏水性污染物的吸附增強(qiáng)。因此表現(xiàn)為比表面積越大吸附作用越強(qiáng)。有研究將裂解溫度與生物炭比表面積的相關(guān)性進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)它們呈正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.48，即裂解溫度的升高可以增加生物炭孔隙度和比表面積，這與之前的研究結(jié)論一致。這是因?yàn)闇囟壬?，孔結(jié)構(gòu)及復(fù)雜性降低，導(dǎo)致比表面積增大。

已有研究顯示，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。生物質(zhì)炭良好的孔隙結(jié)構(gòu)和較大比表面積，可以為土壤微生物的棲息提供空間，并為微生物逃避捕食者提供物理保護(hù)。研究得出，生物質(zhì)炭的添加促進(jìn)土壤微生物活性和生物量增加，并且隨添加量水平提高，趨勢(shì)更為明顯；而其他研究則表明，添加生物質(zhì)炭會(huì)引起土壤微生物生物量碳的含量降低。同時(shí)，土壤中不同微生物群體對(duì)生物質(zhì)炭輸入的響應(yīng)可能存在差異。生物質(zhì)炭制備原料來源，且具有綠色可持續(xù)發(fā)展的特點(diǎn)。在全球資源日益匱乏、環(huán)境污染問題日趨嚴(yán)重的，利用含碳量高的生物質(zhì)廢棄物原料制備生物質(zhì)炭不僅避免了環(huán)境污染并可生成新的能源，也是一種廢物資源化的良好途徑?；谏锾坎牧系膬?yōu)良吸附特性和豐富表面活性，其未來不僅再農(nóng)業(yè)土壤改良和質(zhì)量提升方面大有可為，在水體環(huán)境改善和污染治理、煙氣凈化、環(huán)境功能材料等方面也有巨大的應(yīng)用潛力。生物質(zhì)炭由生物質(zhì)在缺氧條件下經(jīng)過高溫轉(zhuǎn)化而成，是一種富含碳素的多孔固體顆粒物質(zhì)。

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。我們的秸稈生物質(zhì)炭的生產(chǎn)需要秸稈資源，這就促使農(nóng)民將廢棄的秸稈進(jìn)行收集和銷售，從而增加了農(nóng)民的收入。青海玉米生物質(zhì)炭技術(shù)的應(yīng)用

生物質(zhì)炭是作物秸稈、果木修剪枝條、動(dòng)物糞便等各種來源的廢棄生物質(zhì)在厭氧環(huán)境下發(fā)生熱解反應(yīng)生成。重慶科研用生物質(zhì)炭怎么制作

氮素是作物生長(zhǎng)必需的營(yíng)養(yǎng)元素，在土壤生態(tài)系統(tǒng)的諸多養(yǎng)分物質(zhì)循環(huán)體系中，氮循環(huán)也一直是人們研究關(guān)注的重點(diǎn)。近年來的研究表明，生物質(zhì)炭作為土壤改良劑施用，因其高孔隙度和較大比表面積等特性，對(duì)NH3、 NH+4NH4+ 和 NO?3NO3? 都具有吸附能力和固持效果，進(jìn)而減少土壤中氮素的損失。研究表明，生物質(zhì)炭配合無機(jī)氮肥的施用可以有效保持土壤養(yǎng)分狀態(tài)，提高氮素肥料利用率，保障作物生長(zhǎng)和產(chǎn)量。以往研究得出，生物質(zhì)炭添加可能會(huì)減弱、或增加或沒有影響土壤有機(jī)氮素的礦化過程。雖然生物質(zhì)炭含有一部分生物可利用的氮素組分，但是生物質(zhì)炭對(duì)土壤有機(jī)氮礦化影響的方向和程度主要取決于生物質(zhì)炭的結(jié)構(gòu)特性、土壤碳氮水平、混合環(huán)境中的C/N值以及土壤類型。重慶科研用生物質(zhì)炭怎么制作