生物炭在土壤中对磷吸附热力学影响

生物炭在提高土壤对磷吸附效率和吸附量方面具有重要作用。本论文以花生、香菇和秸秆为生物炭原材料，通过实验研究了不同原料的生物炭对土壤吸附磷的效果的影响，进行了吸附热力学的分析，研究结果表明：在添加不同投加量香菇生物炭的土壤中，生物炭投加量越大，对磷的吸附效果越高。可以用Freundich方程描述添加香菇生物炭的土壤对吸附磷的热力学过程。在添加三种不同原料的生物炭到土壤对磷的吸附实验中，三者都明显比空白土壤吸附效果强，添加水稻秸秆生物炭的土壤吸附自发性最好。     

生物炭制备及物性特征用于土壤修复的研究进展

生物炭是由生物质经热解、水热、气化等技术产生的固体物质，是一种绿色修复环境材料，常用于土壤修复、去除重金属及有机物及土壤肥效改良等。从生物炭制备方法及工艺、生物炭的特征及化学微观结构、生物炭对微生物菌群影响等方面进行了综述，分析了生物炭在土壤修复及农业应用的环境效益，为生物炭用于土壤绿色修复提供理论知识。     

生物炭在土壤环境中的应用研究及展望

介绍了生物炭的发现及其研究历史,并阐述了生物炭的基本特征,分析了不同制备原料和制备条件对生物炭性质的影响。针对生物炭不同的性质,在生物炭对土壤环境中的应用研究进行了综述,包括治理土壤污染、增加土壤肥力、固碳减排、减缓气候变化等方面。为生物炭在土壤环境中未来的研究提供了参考依据。此外,针对治理不同污染类型土壤和其他环境污染问题,对生物炭制备过程的优化和研究方面提出展望,包括控制原料及制备条件以及生物炭与其他材料的复合等,并分析了可能存在的问题。     

生物炭固定重金属的挑战及潜在负面效应研究

生物炭因其优越的吸附能力、原料广泛和制备工艺简单等特点在重金属污染土壤修复领域具有广泛的研究。然而，生物炭对重金属的固定化效果受到原料类型、制备工艺和其他外在条件的影响。此外，生物炭中含有的重金属存在着对土壤生态系统、环境安全和农业生产造成潜在危害的风险。这些挑战和风险严重阻碍了生物炭的实际应用进程。因此，本综述详细梳理了当前生物炭在固定土壤重金属领域所面临的问题和挑战，深入探索造成生物炭应用局限性的作用机制，从而为未来的生物炭研究方向提供建议，以期促进生物炭的高效生产和安全应用。     

生物炭对污染土壤修复的研究进展

土壤是生物圈的重要组成部分,是人类生存和发展的基础,同时也是保障国家粮食安全的最基本的生产材料。随着人类社会经济的发展和人类活动的高度密集,土壤污染程度越来越严重。土壤质量持续恶化,严重影响人类健康,因此开展针对污染土壤的修复工作刻不容缓。生物炭作为一种在土壤改良、生物能源生产、有机废物循环利用和温室气体减排等方面具有积极意义的物质,对于农业应用方面有重要意义,引起了国内外研究者的广泛关注,成为近年来的研究热点之一。     

生物炭及改性生物炭的制备与应用研究进展

生物炭因具有制备原料来源广泛、比表面积大、孔隙发达、富含碳素、表面官能团丰富等特点而被广泛用于土壤改良、污染物去除、固碳减排等方面.近年来,研究发现将生物炭进行物理、化学或生物改性,会强化生物炭功能,有利于生物炭的高效利用.综述了生物炭及改性生物炭的制备,理化性质分析及其在土壤、水体、大气中的应用,并将改性前后生物炭进...     

改性生物炭材料对镉污染土壤的修复

以花生壳为原料，氨水和草酸为改性试剂进行浸渍改性制备改性生物炭，进行模拟Cd污染土壤的修复实验研究。实验结果表明改性生物炭结构粗糙多孔，层级间隙明显；比表面达342.212 8 m²/g;-NH₃和-COOH官能团成功在生物炭上负载。修复Cd²⁺污染土壤的最佳投加量为0.200 0 g,草酸改性生物炭和氨水改性生物炭对Cd去除率分别高达90.0%和96.5%,氨水改性生物炭效果更好。毒性淋滤实验表明经改性生物炭修复后土壤的毒性降低，研究结果可为Cd污染土壤的修复提供理论依据。     

生物炭在铀污染土壤修复中的应用研究进展

作为一种吸附固定材料,生物炭在土壤修复中所具有的良好应用前景使其成为环境等领域的关注热点.本文总结了生物炭的性质与制备方法,生物炭作为土壤改良剂在土壤固定修复中的应用情况,并从热解温度、生物质选取和改性方式等方面分析了生物炭对土壤中铀和伴生重金属的吸附影响,从配位作用、化学还原、离子交换、静电作用和物理吸附作用阐明了生...     

改性生物炭对土壤重金属污染修复研究进展

土壤中金属污染导致食用林产品、农产品中重金属高富集，严重威胁人类健康。生物炭作为简单易得，来源广泛的吸附材料，可用于土壤重金属污染物修复。本文主要综述了生物炭的制备、改性剂的选择与功能、改性方法及改性生物炭的特性。介绍了改性生物炭的表征手段如傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱和比表面积和孔径分析仪在生物炭改性过程中的作用及分析方法。客观分析了改性生物炭的制备方式及对土壤重金属污染修复的机制及效果，并讨论生物炭及改性生物炭对重金属常见的吸附机理以及表面吸附、静电作用、离子交换和共沉淀的特征和条件。大量的研究结果表明，生物炭对降低土壤中重金属的有效态含量具有显著效果，且经过酸碱、氧化还原、吸附剂复合等方式改性后吸附性能更加高效和稳定。生物炭改性是为了提高生物炭的安全性、高效性、重复使用性和环境友好性，同时加强生物炭的重金属修复性能。因此，功能型生物炭的研制及拓展改性生物炭的应用是生物炭改性的进一步深入研究方向。     

利用生物炭提高风化土壤的阳离子交换能力——原料、热解条件和添加率

添加碱性和高阳离子交换容量(CEC)生物炭是提高风化土壤CEC的适宜策略。本研究的目的是评价不同原料、不同热解温度和不同添加量对风化土壤CEC的影响。从鸡粪(CM)、桉树木屑(ES)和咖啡壳(CH)中产生的生物炭,加上对照(不含生物炭),在300、500和700℃下与土壤混合;3、7、12和20%(w/w),孵育10个月。结果表明,在300℃下热解的CH生物炭是提高土壤CEC最有效的基质。ES生物炭均以速率依赖的方式提高了红砖土壤的碳含量,但没有提高土壤CEC。高灰分生物炭在砖红壤中提高了土壤CEC的效率受到高CH和CM生物炭碱化的限制。CEC的增加是土壤依赖性的,受高灰分生物炭CEC和施用量的调节,也受原始土壤CEC的调节。     

改性生物炭固定土壤中重金属机理的研究进展

固定化是一种降低土壤重金属毒性的有效方法,改性生物炭固定重金属的能力已取得了显著成果,其在土壤修复中得到广泛关注。但改性生物炭在污染土壤中固定重金属的综合机理需进一步探究,因此运用CiteSpace数据分析软件,以氧阴离子型重金属As和阳离子型重金属Cd为例对改性生物炭固定土壤中重金属的机理进行分析,综述了其氧化还原、表面共沉淀、络合、离子交换及静电吸引的作用机制。对改性生物炭增强固定土壤重金属不同机理的原因和方法进行总结,对其处理土壤重金属污染的前景进行了展望,为改性生物炭治理土壤重金属污染的应用提供参考。     

淋溶条件下生物炭对矿区土壤中重金属迁移的影响

以玉米秸秆为原料在450℃下制备生物炭，将生物炭按5%的炭土比例施入矿区重金属污染土壤中。通过室内土柱淋溶试验，分析加入生物炭对土壤淋出液pH、重金属纵向迁移行为及重金属累积释放量的影响。结果表明：加入生物炭处理后土壤淋出液的pH显著高于对照处理，说明生物炭可以在一定程度上缓解土壤的酸性。与对照相比，添加生物炭降低了重金属向下层土壤迁移的风险，淋溶后土柱中Pb、Cu、Zn和Mn的纵向迁移量分别降低了65.93%、50.95%、49.29%和30.95%，生物炭对土壤中重金属纵向迁移抑制的顺序为Pb>Cu>Zn>Mn，生物炭对Pb的钝化效果最好。随着淋溶液体积的增加，Pb、Cu、Zn和Mn这4种重金属的淋溶累积释放量总体上呈现出前期快速溶出和后期缓慢溶出两个明显的阶段。4种重金属的累积释放量大小为Pb>Mn>Zn>Cu，添加生物炭后明显降低了重金属的累积释放量。对土壤中金属释放过程进行数学方程拟合后发现，应用Elovich方程能较好地描述重金属释放过程，说明这4种重金属元素在土壤中的淋溶和释放过程的机制不是单一反应过程，而是属于活化能变化较大的复杂反应过程。加入生物炭后各重金属的b值均低于对照组，重金属迁移速率随着生物炭的添加而降低，说明生物炭能提高土壤对重金属离子的吸附力，降低因土壤淋溶作用而引起的重金属迁移，可以实现对重金属复合污染矿区土壤的修复。     

生物质炭钝化土壤重金属的研究进展

针对生物质炭存有的基本性质、修复土壤重金属污染的主要影响因素以及改性生物质炭对土壤重金属生物有效性的影响进行了客观分析,并结合国内外当前在生物质炭钝化土壤重金属方面的研究现状,以期能为我国土壤重金属的进一步合理处理和提高生物质炭钝化效能提供一定的参考。     

生物炭对矿区土壤重金属有效性及形态的影响

为探索生物炭作为改良剂修复矿区重金属污染土壤的可行性,以玉米秸秆为原料在450℃制备生物炭,采用扫描电镜、能谱分析以及傅里叶变换红外光谱等分析与测试手段对其进行表征。采用室内连续培养的方法,研究在不同培养时间条件下,添加不同施用量（0、1%、3%和5%）的生物炭后,对矿区土壤pH,阳离子交换量（CEC）,土壤重金属Cu、Zn、Pb和Mn有效性以及重金属不同形态变化的影响。结果表明：生物炭能够提高土壤的pH和CEC,且都随着添加量的增加而增加。56d土壤培养后,与对照相比,1%、3%和5%添加水平下pH分别增加了1.14个、1.42个和1.67个单位,土壤CEC分别增加了2.02cmol/kg、3.60cmol/kg和5.39cmol/kg。添加不同含量生物炭后,土壤中有效态重金属均呈现不同程度的降低,而且生物炭添加量越大,降幅也越大。在5%添加水平下,生物炭分别使Cu、Zn、Pb和Mn有效态下降了49.2%、46.2%、72.5%和26.3%。重金属有效态含量与土壤pH、CEC均呈显著负相关关系。添加生物炭后,土壤中重金属的形态发生了变化,由易迁移的弱酸提取态向更加稳定的残渣态转化,且生物炭添加量越大,钝化效果越显著。综上所述,玉米秸秆生物炭的添加提高了矿区重金属复合污染土壤的pH和CEC,促进了重金属复合污染土壤中Cu、Zn、Pb和Mn的弱酸提取态向化学性质稳定的残渣态转化,降低了土壤重金属的有效性,实现了对重金属复合污染土壤的修复。     

生物炭的制备及其环境应用的研究进展

综述了生物炭的制备以及工艺参数对其理化性质的影响,并对生物炭改良环境的机理以及目前在土壤修复中的应用进行了分析。中国农业仍处于初级,农业的应用渗透率还不足1%。但得益于社会环境的发展以及农业科技水平的不断提升,中国的农业行业正在不断前进。国内外农业的主流模式仍依赖石油化学技术,但这种模式正在向现代农业逐渐递进,未来农业的方向更倾向于生物农业和生态农业。基于对生物炭研究进展的综述,对其未来发展提出制定统一的生物炭性质基本标准、对生物炭进行分门别类的研究、结合环境实际应用进行考量、深度研究生物炭对环境长久的影响、考虑生物炭在经济价值层面发展等建议。     

生物炭对土壤中重金属作用及影响研究进展

针对土壤重金属污染问题已有许多修复措施,生物炭由于其特殊的结构、良好的经济效益成为了近年来土壤修复领域的研究热点。生物炭作用于土壤重金属的相关机理复杂,且施入土壤会对重金属的环境行为产生影响。简述了目前生物炭在环境保护领域中的相关应用,在如离子交换、表面络合、沉淀作用以及阳离子-π作用等基础上分析了生物炭作用于重金属的机理,并介绍了生物炭对于土壤中重金属迁移性和生物有效性的影响。对生物炭今后的研究工作作出展望。     

生物炭的制备、改性及其在环境修复中应用的研究进展

介绍了生物炭的制备、改性及表征，尤其是在环境修复中的应用。阐述了生物炭常用的制备方法包括热解法、气化法和水热碳化法，指出生物炭的制备原料和条件决定了生物炭的吸附性能。为了提高生物炭的吸附性能，常通过酸、碱、氧化剂、金属氧化物、有机化合物、紫外辐射、等离子体、复合材料、蒸汽及气体吹扫等方式对其进行改性处理，而改性方法的选择主要取决于应用的环境领域。虽然生物炭已在土壤修复及改良、固碳、有机固废堆肥、废水净化及大气污染治理等领域取得了良好的效果，但是生物炭的固碳效果还需要在不同土壤条件进一步验证，生物炭提高土壤质量的原因还需要进一步研究，生物炭去除土壤中有机污染物的作用机理也有待进一步探明。此外，利用生物炭进行环境修复时，应注意生物炭的稳定性问题，以免造成二次污染。综上所述，生物炭在环境修复中具有广阔的应用前景，但也存在一些问题和挑战需要解决。     

浅析生物炭在修复土壤重金属污染的应用

随着经济的发展,工业污染物的排放和农业化肥的施用,造成土壤重金属污染日益严重,严重危害人体健康。本文从生物炭的基本性质入手,分析生物炭对土壤重金属的修复机制,阐述了生物炭修复土壤重金属污染的机理,指出了生物炭在重金属污染土壤修复治理中存在的风险,展望了生物炭在土壤修复治理中的巨大潜力前景。     

生物炭的主要改性方法及其在污染物去除方面的应用

综述了紫外辐射改性、酸碱改性、负载金属及其氧化物改性、有机物改性等生物炭的改性方法,并针对改性效果和改性机理进行了总结分析。生物炭经过改性,具有比原始生物炭更多的表面官能团,或者更高的比表面积,或者负载于生物炭表面得改性物质能够与目标物反应,进而提高生物炭的吸附性能。最后总结了改性生物炭在土壤改良、水中污染物去除和空气中污染物去除三个方面的应用。     

石油污染土壤生物质炭修复研究进展

简述了生物质炭的制备方法及生物质炭的理化性质,对石油污染土壤生物质炭修复研究进行概述,并对生物质炭的应用潜力进行了总结和展望。生物质炭修复作为一种低成本且无二次污染的修复技术,在土壤石油污染物的基础研究和实际应用方面均有一定的研究进展,这将是我国土壤修复领域研究的新热点,利用生物质炭降解土壤污染物、治理环境污染将对未来的国民经济可持续发展具有重要的现实意义和广阔的前景。