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不同秸秆材料与制备工艺下生物炭性质及对土壤重金属的钝化效应

         

摘要

以芦苇、玉米秸秆为原材料,采用正交实验设计方法制备不同处理生物炭,并将其应用到重金属污染土壤修复中,以寻求最佳的生物炭制备工艺并探讨其对土壤中Cd和Pb的钝化效果.结果表明,对生物炭制备影响最大的因素是炭化温度,温度升高会使炭产率下降,pH和灰分含量增加,比表面积在一定范围内也会大幅增加;其他因素如原料含水率、升温速率和炭化时间对生物炭制备的影响均低于炭化温度;所制备的芦苇秸秆生物炭(LWC)和玉米秸秆生物炭(YMC)产率相近,YMC的pH和灰分含量高于LWC,而LWC比表面积高于YMC.综合考虑因素最佳水平并兼顾效率,得出LWC和YMC最适宜制备条件均为含水率25%,升温速率20°C·min-1,炭化温度600°C,炭化时间0.5 h.与对照相比,添加LWC和YMC的土壤pH值均有所升高;随着培养时间延长,生物炭对土壤中Cd和Pb的钝化效率也逐渐提高,35 d时有效态Cd和Pb含量最高降低51.7%和44.9%,并且LWC的效果好于YMC.研究结果可为工程化制备生物炭提供一定的技术参考,并且为重金属污染土壤修复提供理论依据.

著录项

  • 来源
    《生态与农村环境学报》 |2021年第1期|86-95|共10页
  • 作者单位

    江苏省农业科学院农业资源与环境研究所/农业农村部长江下游平原农业环境重点实验室 江苏 南京 210014;

    南京农业大学资源与环境科学学院 江苏 南京 210095;

    江苏省有色金属华东地质勘查局/江苏华东新能源勘探有限公司 江苏 南京 210007;

    江苏省农业科学院农业资源与环境研究所/农业农村部长江下游平原农业环境重点实验室 江苏 南京 210014;

    江苏省有色金属华东地质勘查局/江苏华东新能源勘探有限公司 江苏 南京 210007;

    江苏省农业科学院农业资源与环境研究所/农业农村部长江下游平原农业环境重点实验室 江苏 南京 210014;

    江苏省农业科学院农业资源与环境研究所/农业农村部长江下游平原农业环境重点实验室 江苏 南京 210014;

    江苏省农业科学院农业资源与环境研究所/农业农村部长江下游平原农业环境重点实验室 江苏 南京 210014;

    江苏省农业科学院农业资源与环境研究所/农业农村部长江下游平原农业环境重点实验室 江苏 南京 210014;

  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 chi
  • 中图分类 土壤污染及其防治;
  • 关键词

    秸秆; 生物炭; 正交优化; 钝化; 重金属;

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