文献综述
1、研究背景近年来,生物炭作为环境学的热门研究对象进入了我们的视线。
生物炭(Biochar)是一种高度炭化多孔物质。
研究表明,将其添加进农田土壤中,能够改善土壤环境、保持土壤肥力、提高农作物产量。
生物质炭化可将碳元素锁在土壤内达数百年,以延缓二氧化碳的释放;生物炭也可以增加土壤中有机质含量以及土壤中养分有效性,改善土壤团粒结构;生物炭特殊的结构能作为肥料养分载体, 吸收肥料养分,使土壤中养分释放与淋失速度延缓;此外,生物炭具有比表面积大、孔隙度高、表面带有大量含氧官能团等特点,可以吸附和稳定环境中的重金属、阿特拉津、多环芳烃等污染物,降低其生物可利用性。
因此生物炭的农田利用受到广泛的关注,然而,生物炭在施加进入土壤后还会经过冻融循环等土壤老化过程,从而影响其对重金属的移动效果,相关问题需要进一步深入探讨。
我国作为农业大国,小麦是主要粮食作物之一[1],小麦秸秆资源丰富,可以应用于制备生物炭。
本研究要求探讨冻融循环作用下小麦秸秆生物炭的添加对土壤中重金属移动性的影响。
2、生物炭介绍生物炭(Biochar, BC)是由生物质热解产生,是生物质在完全或部分缺氧的状态下热解(小于700℃)或不完全燃烧产生的一类含碳量丰富的固态物质[2],其原材料来源广泛,原先是由高粱制成,可以吸收有害气体的活性炭,现在则可以来源于废弃的杂草、木屑、秸秆、稻壳等。
而生物炭的产生则主要通过现代热解工艺(图1)。
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