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不同秸秆混合生物炭对盐碱土壤养分及酶活性的影响 被引量：21
1
作者 黄哲 曲世华 +3 位作者 白岚 尚少鹏 李玉梅 张连科 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2017年第4期290-295,共6页
研究不同秸秆混合生物炭对盐碱土壤养分含量和酶活性的影响差异,为盐碱土壤改良和资源的合理利用提供理论参考。以玉米秸秆、玉米芯、芦苇分别和剩余活性污泥混合在450℃裂解得到的混合生物炭为添加材料,以内蒙古盐碱土壤为供试土壤,研... 研究不同秸秆混合生物炭对盐碱土壤养分含量和酶活性的影响差异,为盐碱土壤改良和资源的合理利用提供理论参考。以玉米秸秆、玉米芯、芦苇分别和剩余活性污泥混合在450℃裂解得到的混合生物炭为添加材料,以内蒙古盐碱土壤为供试土壤,研究不同混合生物炭添加对盐碱土壤pH值、阳离子交换能力、养分含量及土壤脲酶活性、蔗糖酶活性、过氧化氢酶活性的影响。结果表明:不同混合生物炭表面化学官能团种类一致,含量有差异;混合生物炭的添加能够小幅度降低土壤pH值;三种混合生物炭的加入大幅度提高了土壤阳离子交换能力,且随着混合生物炭添加量的增加而增强;混合生物炭的添加显著提高了盐碱土壤的养分含量,由玉米秸秆和污泥制备的混合生物炭主要增加总磷和速效磷含量,而添加芦苇和污泥制备的混合生物炭显著提高了土壤速效钾水平;添加混合生物炭对土壤蔗糖酶和脲酶活性有显著的促进作用,尤其是高添加量(25g/kg)对2种酶的促进作用显著高于低添加量(10g/kg,20g/kg);混合生物炭对土壤过氧化氢酶活性的影响表现为中、低添加量(20g/kg,10g/kg)的生物炭对过氧化氢酶的促进作用显著高于高添加量(25g/kg)。 展开更多
关键词 混合生物炭 盐碱土壤 养分 酶活性
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黏土矿物混合生物炭包膜尿素的制备及其氮素污染减排潜力 被引量：5
2
作者 王思源 宁建凤 +5 位作者 王荣辉 李盟军 姚建武 申健 周凯军 艾绍英 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2019年第5期151-157,共7页
为促进氮肥高效利用,实现氮素污染减排,选用膨润土和生物炭作为包膜材料,结合硝化抑制剂制备包膜尿素。设置包膜尿素淋溶模拟试验收集淋溶液,结合静态箱法收集N2O,通过分析NH+4-N,NO-3-N淋失量和N2O排放通量对包膜尿素氮素污染减排潜力... 为促进氮肥高效利用,实现氮素污染减排,选用膨润土和生物炭作为包膜材料,结合硝化抑制剂制备包膜尿素。设置包膜尿素淋溶模拟试验收集淋溶液,结合静态箱法收集N2O,通过分析NH+4-N,NO-3-N淋失量和N2O排放通量对包膜尿素氮素污染减排潜力进行了评估。结果表明:(1)膨润混合土生物炭包膜尿素(F4)NH+4-N淋溶损失率最低,较纯化肥尿素(F1)NH+4-N淋溶损失率降低19.76%。(2)硝化抑制剂型膨润土生物炭包膜尿素(F5)NO-3-N淋失率最低,较F1降低16.74%。(3) F5同时具有最优的N2O减排效果,N2O排放量较F1降低77.8%。F5氮素减排效果最优,其减排机制在于一方面硝化抑制剂可以从化学过程控制硝化和反硝化进程,延缓尿素酰胺态氮的水解和铵态氮的硝化,在降低NO-3-N淋失的同时可以实现N2O减排。另一方面F5的包膜材料膨润土和生物炭可以通过吸附作用将更多的NH+4-N富集在土壤表层,从而显著降低NH+4-N淋失。综上所述,硝化抑制剂型膨润土生物炭包膜尿素氮素污染减排潜力最优,可使NH+4-N,NO-3-N和N2O分别减排15.24%,16.74%和77.8%。 展开更多
关键词 黏土矿物混合生物炭 包膜尿素 氮素污染减排
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混合型生物炭对寒冷地区PAHs污染土壤微生物修复的强化作用 被引量：1
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作者 苏丹 罗桥冰 +2 位作者 董昱杉 杨彩霞 王鑫 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2023年第11期1942-1951,共10页
北方寒冷地区存在大面积中低浓度多环芳烃(PAHs)污染土壤,潜在威胁生态安全与人群健康。以混合型生物炭(C500+W500)为载体,以耐冷假单胞菌(Pseudomonas sp.,S4)与高山被孢霉(Mortierella alpine,J7)为PAHs降解混合菌,采用吸附固定化方... 北方寒冷地区存在大面积中低浓度多环芳烃(PAHs)污染土壤,潜在威胁生态安全与人群健康。以混合型生物炭(C500+W500)为载体,以耐冷假单胞菌(Pseudomonas sp.,S4)与高山被孢霉(Mortierella alpine,J7)为PAHs降解混合菌,采用吸附固定化方法制备生物修复材料,研究了低温条件下混合型/单一型生物炭加载耐冷混合菌对土壤菲(Phe)、芘(Pyr)的降解效果,并探讨生物炭对土壤中PAHs微生物降解过程的强化机理。结果表明:混合型生物炭固定化微生物对土壤Phe、Pyr的修复效果高于游离菌,亦高于单一类型生物炭固定化菌剂,并且修复效果与生物炭的混合比例有关。15℃条件下修复30 d后,以w=1.34%C500与w=0.67%W500混合生物炭为载体的固定化混合菌(CWJ2:1)对Phe和Pyr的去除率分别为51.87%和45.28%,高于游离菌25.81%和23.65%,亦高于单一生物炭固定化组15.63%-18.96%和13.62%-16.07%。生物炭添加后,减少了土壤对Phe的吸附量,促进土壤中PAHs进入生物相,提高土壤PAHs微生物可利用性。在Phe的竞争吸附中CK-Biochar、CK-Soil、CWsoil与CW的平衡吸附量分别为0.01μg·mg^(-1)、25.45μg·g^(-1)、23.46μg·g^(-1)与26.46μg·mg^(-1),生物炭对土壤Phe的竞争吸附过程接近于准二级动力学模型。该研究为寒冷地区有机污染土壤的微生物原位修复提供理论指导与借鉴。 展开更多
关键词 混合型生物炭 PAHS 固定化微生物 土壤修复 有机污染物 强化机理
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水稻秸秆-猪粪生物炭对黑麦草修复铀污染土壤的影响与机制 被引量：3
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作者 张鹏 亓祥坤 +1 位作者 文杰 刘金香 《南华大学学报（自然科学版）》 2019年第2期90-96,共7页
以水稻秸秆和猪粪为材料,采用限氧控温法在400℃下制备生物炭,并分析其理化性质。通过盆栽实验,考察了不同配比的生物炭对黑麦草富集铀的影响及铀胁迫下黑麦草的生理生化响应规律。实验结果表明,混合生物炭的碱性随水稻秸秆含量的增加... 以水稻秸秆和猪粪为材料,采用限氧控温法在400℃下制备生物炭,并分析其理化性质。通过盆栽实验,考察了不同配比的生物炭对黑麦草富集铀的影响及铀胁迫下黑麦草的生理生化响应规律。实验结果表明,混合生物炭的碱性随水稻秸秆含量的增加而增强,而生物炭的灰分随水稻秸秆含量的增加而减少。混合生物炭对黑麦草富集铀和转运铀的效果有较显著的提高,根部的铀富集效果明显优于茎叶部。水稻秸秆与猪粪质量配比为1∶1的混合生物炭效果最好,在土壤铀质量浓度为5mg/kg时,黑麦草对铀的富集量达746.79 mg/kg,比未施加生物炭的黑麦草提高了47.61%。施加混合生物炭后,黑麦草体内的丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量明显减少,可溶性蛋白和光合色素含量增加,说明混合生物炭能有效缓解铀胁迫下黑麦草的逆境伤害程度和重金属迫害性,对植物生长及铀的富集有良好的促进作用。 展开更多
关键词 混合生物炭 铀 黑麦草 土壤修复
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生物炭改性填埋场覆盖层土的渗气特性研究 被引量：2
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作者 李明玉 孙文静 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第S02期3543-3550,共8页
生物炭具有多孔结构、高比表面积和强吸附特性。在填埋场传统黏土覆盖层中添加生物炭制成生物炭改性黏土覆盖层,实现生物削减填埋场逸出甲烷的目的。添加生物炭可改变土体的孔隙结构,改善土体中气体的流动性,但对填埋场覆盖层气体流动... 生物炭具有多孔结构、高比表面积和强吸附特性。在填埋场传统黏土覆盖层中添加生物炭制成生物炭改性黏土覆盖层,实现生物削减填埋场逸出甲烷的目的。添加生物炭可改变土体的孔隙结构,改善土体中气体的流动性,但对填埋场覆盖层气体流动特性的影响机制尚不清楚。因此,以生物炭-黏土混合土的渗气特性为主要评价指标,探讨生物炭掺量和粒径对生物炭-黏土混合土渗气特性的影响规律与机制。采用研发的柔性壁气相渗透测试装置,测定不同生物炭掺量、不同生物炭粒径组的生物炭-黏土混合土的气体渗透系数k_(a),并结合核磁共振技术分析土体孔径分布的变化规律。研究结果表明:对于干密度不小于90%黏土最大干密度的生物炭-黏土混合土,存在一生物炭最优掺量,其气体渗透系数达到最低。当生物炭掺量小于该最优值时,气体渗透系数随生物炭掺量的增大而减小,该趋势在较低干密度时更加明显;当大于该最优生物炭掺量时,气体渗透系数随生物炭掺量的增大逐渐增大。对比无交集粒径组生物炭与黏土混合土的气体渗透系数可得,随着生物炭粒径的减小,气体渗透系数逐渐降低。利用NMR微观测试结果解释生物炭-黏土混合土的气体渗透系数在特定条件下随生物炭掺量和粒径的增大而增大的变化机制。该研究可为填埋场生物炭改性黏土终覆盖层的设计和施工提供生物炭掺量和粒径选取的参考依据。 展开更多
关键词 土力学 生物炭-黏土混合土 掺量 粒径 渗气特性 核磁共振 孔径分布
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