镁改性花生壳、水稻秸秆生物炭对磷素的吸附-解吸特征 被引量：1

1

作者 李振山 黄瑞寅 +3 位作者 张猛 杨天乐 丁效东 王军 《青岛农业大学学报(自然科学版)》 2025年第2期120-125,共6页

以花生壳和水稻秸秆为原料,使用氯化镁改性,制备并研究4种生物炭(花生壳生物炭,PSB;水稻秸秆生物炭,RSB;镁改性花生壳生物炭,Mg-PSB;镁改性水稻秸秆生物炭,Mg-RSB)对水体中磷素的吸附-解吸特征,分析原料及改性处理对生物炭吸附-解吸磷... 以花生壳和水稻秸秆为原料,使用氯化镁改性,制备并研究4种生物炭(花生壳生物炭,PSB;水稻秸秆生物炭,RSB;镁改性花生壳生物炭,Mg-PSB;镁改性水稻秸秆生物炭,Mg-RSB)对水体中磷素的吸附-解吸特征,分析原料及改性处理对生物炭吸附-解吸磷素能力的影响。结果表明:Mg-PSB表面较粗糙且凹凸不平,孔道分布相对无序,而Mg-RSB骨架间存在不规则凹槽;Mg-PSB的磷素平衡吸附量是PSB的1.9倍,Mg-RSB的磷素平衡吸附量是RSB的2.5倍;朗缪尔方程(Langmuir equation)和弗罗因德利希方程(Freundlich equation)均能较好地描述4种生物炭对磷素的吸附等温过程,其中RSB和PSB对磷素的吸附以单层吸附为主,而Mg-RSB和Mg-PSB对磷素的吸附同时存在单层吸附和多层吸附;PSB和RSB的磷素理论最大吸附量分别为27.0和18.3 mg/g,而Mg-PSB和Mg-RSB的磷素理论最大吸附量分别为44.1和28.1 mg/g,分别是改性前的1.6和1.5倍;4种生物炭的磷素平衡吸附量由大到小顺序为Mg-PSB、Mg-RSB、PSB、RSB。综上所述,花生壳生物炭吸附磷素的能力优于水稻秸秆生物炭,镁改性花生壳生物炭对磷素的吸附效果最佳。 展开更多

关键词 镁改性 生物炭 花生壳 水稻秸秆 吸附 解吸 磷

在线阅读 下载PDF 职称材料

稻壳基生物质炭的制备及对苯酚吸附的研究

2

作者 李博伦 杜文竹 +2 位作者 刘忠强 李刚 王莹 《绿色科技》 2025年第14期194-197,202,共5页

以氯化锌为改性剂,以稻壳为基质材料合成生物炭,系统地研究了合成的生物炭对苯酚的吸附特性,利用BET、SEM、FTIR表征了合成生物炭的物化性能,并考察了吸附条件对苯酚吸附效果的影响。结果表明:改性合成的生物炭孔径分布在3~10 nm内,3 n... 以氯化锌为改性剂,以稻壳为基质材料合成生物炭,系统地研究了合成的生物炭对苯酚的吸附特性,利用BET、SEM、FTIR表征了合成生物炭的物化性能,并考察了吸附条件对苯酚吸附效果的影响。结果表明:改性合成的生物炭孔径分布在3~10 nm内,3 nm处孔结构最发达;SEM显示改性后生物质炭表面更加粗糙且孔数增多;红外光谱显示在生物炭上含有羧基、羟基、醚、内酯基等官能团;当吸附条件为:pH=6,苯酚初始浓度为300 mg/L,投加量为5 g/L时,最大吸附量为39.6 mg/g。 展开更多

关键词 稻壳生物炭 炭吸附 改性炭 苯酚

在线阅读 下载PDF 职称材料

改性生物炭和黄腐酸耦合对盐碱稻区粳稻幼苗生长和土壤养分的影响

3

作者 吴云艳 朱俐璇 +1 位作者 王颖 赵晓彤 《东北师大学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第4期127-132,共6页

以盐粳939为试验材料,研究了改性生物炭和黄腐酸耦合对滨海盐碱稻区水稻幼苗形态和生理特性及土壤养分的影响.结果表明:7 t/hm^(2)改性生物炭与75 kg/hm^(2)黄腐酸(C_(2)H_(1))共同处理条件下,水稻株高、茎粗、根长、根数、根冠比比对... 以盐粳939为试验材料,研究了改性生物炭和黄腐酸耦合对滨海盐碱稻区水稻幼苗形态和生理特性及土壤养分的影响.结果表明:7 t/hm^(2)改性生物炭与75 kg/hm^(2)黄腐酸(C_(2)H_(1))共同处理条件下,水稻株高、茎粗、根长、根数、根冠比比对照分别显著增加了5.9%,19%,34.87%,62.5%,106.1%;叶绿素相对含量较对照显著提高22.7%,其根系活力是对照组的1.8倍.同时,C_(2)H_(1)处理条件下土壤碱解氮含量、土壤速效磷含量、速效K含量相对于对照增幅分别达到53.56%,94.15%,142.34%.总体上,C_(2)H_(1)为最优的配施方式,显著促进了滨海盐碱稻区优质水稻盐粳939幼苗的生长和土壤养分的提升. 展开更多

关键词 生物炭 黄腐酸 盐碱稻区 水稻

在线阅读 下载PDF 职称材料

不同改性生物炭对稻田氮素损失及产量的影响 被引量：4

4

作者 衣本骥 刘畅 +4 位作者 韩宏伟 张丰 陈涛涛 孟军 迟道才 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期5122-5133,共12页

为进一步挖掘稻田生态系统生物炭增效、节肥和减排潜力,以无生物炭为对照(CK),设置玉米秸秆生物炭(B)、酸化生物炭(B_(pH))、氮负载生物炭(B_(NH_(4)))、铁改性生物炭(B_(Fe))和钙改性生物炭(B_(Ca))6个处理,通过2a试验,对生物炭阳离子... 为进一步挖掘稻田生态系统生物炭增效、节肥和减排潜力,以无生物炭为对照(CK),设置玉米秸秆生物炭(B)、酸化生物炭(B_(pH))、氮负载生物炭(B_(NH_(4)))、铁改性生物炭(B_(Fe))和钙改性生物炭(B_(Ca))6个处理,通过2a试验,对生物炭阳离子交换量(CEC)、含氧官能团以及其处理下水稻产量、氮素提取、氨挥发、氮素淋失和土壤氮残余等进行了研究.结果表明:与B相比,B_(pH)、B_(NH_(4))和B_(Fe)分别显著提升生物炭CEC(53.9%、29.6%和28.2%),且4种改性处理均可显著提升生物炭-COOH、-OH、C=O、O-H等含氧官能团浓度,增强生物炭吸氮能力.全生育期累积氨挥发在9.1~19.9kg/hm^(2)(2021)和8.5~13.7kg/hm^(2)(2022)之间,除B_(NH_(4))降氨效果明显(44.6%)外,其他处理第1年对氨挥发无显著影响;而B_(Ca)、B_(NH_(4))和B_(Fe)在第2a均显著降低氨挥发,较CK分别降低33.5%、37.5%和37.8%.4种改性生物炭连续2a,较CK降低氮素淋失19.0%和35.2%(B_(pH))、15.0%和21.0%(B_(Ca))、11.3%和28.7%(B_(NH_(4)))、12.6%和29.0%(B_(Fe)).B在第1年对产量无显著影响,但老化1年后增产显著(8.8%);B_(pH)和B_(NH_(4))连续2a分别增产19.7%和12.2%(2021年),11.5%和5.8%(2022年).B_(pH)、B_(Ca)和B_(NH_(4))在2a均显著降低了活性氮排放,降幅为23.4%、21.8%和42.3%(2021年)和23.5%、30.5%和35.5%(2022年).不同生物炭处理第1a土壤矿化氮残余无显著差异;但B_(Ca)、B_(NH_(4))和B_(Fe)第2a增效显著.同时考虑增产、活性氮减排和矿化氮可持续性,B_(NH_(4))综合效果最佳,同CK相比,2021和2022年分别可降低氨挥发42.3%和35.5%,铵态氮淋失10.6%和29.0%,硝态氮淋失14.7%和23.4%,氮素积累提高13.4%和4.3%以及矿化氮残余提高15.0%和17.9%,最终增产19.7%和5.7%. 展开更多

关键词 不同改性生物炭 田面水 氨挥发 淋溶 水稻产量 氮素去向

在线阅读 下载PDF 职称材料

改性木屑和稻壳生物炭对土壤镉形态和水稻镉吸收的影响 被引量：3

5

作者 曾庆阳 熊振宇 +5 位作者 张书扬 林蓉 曾斯远 颜晓 吴建富 魏宗强 《江西农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1066-1075,共10页

【目的】农田镉(Cd)污染对人类健康构成严重威胁,探究不同改性生物炭对我国南方Cd污染农田中Cd形态变化及其在水稻中的富集特征的影响,为南方红壤性水稻土的安全利用和农业发展提供科学依据。【方法】以木屑和稻壳制成木屑生物炭(WCBC)... 【目的】农田镉(Cd)污染对人类健康构成严重威胁,探究不同改性生物炭对我国南方Cd污染农田中Cd形态变化及其在水稻中的富集特征的影响,为南方红壤性水稻土的安全利用和农业发展提供科学依据。【方法】以木屑和稻壳制成木屑生物炭(WCBC)和稻壳生物炭(RHBC),并用KOH和K_(2)SiO_(3)进行改性,共得4种改性生物炭,KOH改性的木屑生物炭(WCBC-KOH)和稻壳生物炭(RHBC-KOH),K_(2)SiO_(3)改性的木屑生物炭(WCBCK_(2)SiO_(3))和稻壳生物炭(RHBC-K_(2)SiO_(3))。通过盆栽试验,研究不同生物炭和添加量(0.25%、0.5%、1%)对红壤性水稻土的影响,包括化学性质(pH和有效硅)、Cd形态、水稻生物量、各组织的Cd富集和硅含量的影响。【结果】6种生物炭均能提高水稻土pH和有效硅含量,且随添加量的增加而增加。添加生物炭减少了土壤中可交换态Cd含量,同时增加了土壤中残渣态Cd含量,导致土壤中Cd的生物有效性和流动性显著降低,进而减少水稻对Cd的吸收。此外,添加生物炭还可以提高水稻地上部干物质重和产量,同时还显著增加了水稻地上部各组织的硅含量。相关分析表明,土壤pH和有效硅含量与可交换态Cd和水稻各组织Cd含量极显著负相关,且土壤pH降镉作用大于土壤有效硅的作用。【结论】6种生物炭均可使土壤中Cd向植物难利用形态转化,同时促进水稻生长和提高水稻产量,添加KOH和K_(2)SiO_(3)改性生物炭的效果要优于未改性生物炭。 展开更多

关键词 改性生物炭 硅 土壤镉形态 镉积累 水稻

在线阅读 下载PDF 职称材料

鸟粪石基载镁生物炭对干湿交替灌溉水稻产量与品质的影响 被引量：6

6

作者 李妍琦 吴奇 +3 位作者 宫福征 官玉 王宣茗 迟道才 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期91-103,共13页

鸟粪石(MgNH4PO_(4)·6H2O)普遍存在于镁改性生物炭对废水氮磷去除后的回收产物中,其可以作为缓释肥料使用。为探究鸟粪石基载镁生物炭(struvite-based magnesium modified biochar,MAP-BC)在农田中的应用效果以及对不同灌溉和施肥... 鸟粪石(MgNH4PO_(4)·6H2O)普遍存在于镁改性生物炭对废水氮磷去除后的回收产物中,其可以作为缓释肥料使用。为探究鸟粪石基载镁生物炭(struvite-based magnesium modified biochar,MAP-BC)在农田中的应用效果以及对不同灌溉和施肥模式的适用性,该研究依托大田试验,以东研18号(粳稻)为供试材料,设置常规淹灌(ICF)、干湿交替(IAWD)2种灌溉模式,以及常规施肥(conventional fertilization,N_(1)B_(0))、常规施肥+5 t/hm^(2)MAP-BC(conventional fertilization+5 t/hm^(2)MAP-BC,N_(1)B_(1))、常规施肥+10 t/hm^(2)MAP-BC(conventional fertilization+10 t/hm^(2)MAP-BC,N_(1)B_(2))、减施氮磷肥25%+5 t/hm^(2)MAP-BC(25%less nitrogen and phosphate fertilizer+5 t/hm^(2)MAP-BC,N_(3/4)B_(1))和减施氮磷肥25%+10 t/hm^(2)MAP-BC(25%less nitrogen and phosphate fertilizer+10 t/hm^(2)MAP-BC,N_(3/4)B_(2))5种施肥模式。结果表明:与ICF相比,IAWD显著提高了乳熟期叶片叶绿素含量,并显著降低了2021年无效分蘖数(P<0.05);MAP-BC不仅能够高效弥补减施氮磷肥对水稻叶绿素含量的不利影响,还具有一定的超补偿效果;MAPBC中高纯度的鸟粪石组分通过缓释氮磷素,保障了对植株氮磷养分的长期供应。与N_(1)B_(0)相比,N_(3/4)B_(2)不仅可以满足水稻生长后期对氮磷养分的需求,还使穗部吸氮量和吸磷量分别显著增加(P<0.05)4.77%~7.06%和4.26%~12.69%;与N_(1)B_(0)相比,施加10 t/hm^(2)MAP-BC使2a的最高分蘖数和最终分蘖数分别显著增加(P<0.05)6.75%~9.64%和13.16%~16.88%;2 a试验中,在IAWD模式下,与N_(1)B_(0)相比,N_(1)B_(1)和N_(1)B_(2)的产量分别显著提高(P<0.05)了7.66%~8.43%和11.49%~12.64%,并且10 t/hm^(2)的MAP-BC可以弥补减施25%氮磷肥对产量造成的不利影响;IAWD模式下N_(3/4)B_(1)和N_(3/4)B_(2)可以显著降低消减值、垩白粒率和垩白度,显著提高崩解值,从而显著改善(P<0.05)水稻外观品质与食味值;此外,N_(1)B_(1)和N_(1)B_(2)较N_(1)B_(0)处理显著提高(P<0.05)稻米蛋白含量2.66%和5.79%,表明施用MAP-BC有助于改善稻米的营养品质。因此,在IAWD模式下减施氮磷肥25%配施10 t/hm^(2)MAP-BC可在节水条件下实现减施氮磷肥、增产、提质,从而为水稻绿色高效生产提供理论依据。 展开更多

关键词 灌溉 肥料 水稻 鸟粪石基载镁生物炭 叶绿素 氮磷吸收 产量 品质

在线阅读 下载PDF 职称材料

活化铁尾砂与镁改性生物炭配施对水稻幼苗生长及盐碱土性质的影响 被引量：3

7

作者 罗春峰 张晓蓉 +4 位作者 巩宗强 贾艳杰 赵祥 刘凤飞 郭伟 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期68-78,共11页

为探究活化的高硅型铁尾砂与镁改性生物炭配施材料对水稻幼苗生长及盐碱土壤理化性质的影响以及改善盐碱地水稻生产力的可行性,本研究应用电子扫描显微镜对生物炭材料进行形貌结构观察,应用傅里叶变换红外光谱仪对生物炭材料进行官能团... 为探究活化的高硅型铁尾砂与镁改性生物炭配施材料对水稻幼苗生长及盐碱土壤理化性质的影响以及改善盐碱地水稻生产力的可行性,本研究应用电子扫描显微镜对生物炭材料进行形貌结构观察,应用傅里叶变换红外光谱仪对生物炭材料进行官能团表征;开展盆栽实验,探究活化铁尾砂与生物炭材料配施对水稻幼苗的形态学和生理学的影响及对盐碱土的改善效果。结果表明,相比于其他生物炭材料,活化铁尾砂-镁改性生物炭材料孔隙较大,表面更加粗糙,对于养分的吸附能力强,表面的官能团丰富。盆栽实验中活化铁尾砂-镁改性生物炭配施组中水稻幼苗株高、根长、根冠比和干质量分别较对照组提高12.61%、191.49%、42.93%和100.00%;叶片的丙二醛和活性氧含量分别降低65.76%和46.46%;过氧化氢酶、超氧化物歧化酶、叶绿素和可溶性蛋白值分别升高117.35%、44.75%、55.00%和19.31%。施用活化铁尾砂-镁改性生物炭材料后,盐碱土的电导率降低,p H、总碳、总氮、土壤有效硅、总磷和总钾含量升高。研究证明活化铁尾砂-镁改性生物炭材料性能优越,并且活化铁尾砂与镁改性生物炭配施改善了盐碱土壤理化性质和养分含量,使水稻幼苗活性氧含量降低及抗氧化酶活性提升,减缓盐碱土对水稻幼苗生长的胁迫,促进盐碱土壤中水稻幼苗生理过程,增加干物质积累,可以促进盐碱地水稻幼苗生长。 展开更多

关键词 活化铁尾砂-镁改性生物炭材料 水稻 酶活性 苏打盐碱土

在线阅读 下载PDF 职称材料

铁锰改性生物炭对水稻镉吸收和土壤微生物群落的影响 被引量：8

8

作者 王德正 谭文韬 +4 位作者 曾鹏 马兰心 周航 辜娇峰 廖柏寒 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期2297-2308,共12页

通过盆栽试验,研究铁锰改性生物炭(BC_(FM))对水稻Cd吸收和土壤微生物群落结构的影响.结果表明,BC_(FM)可有效降低水稻对Cd的吸收,改变土壤微生物群落结构.与对照相比,添加0.5~2g/kg BC_(FM)后土壤有机质、土壤阳离子交换量、土壤总Fe和... 通过盆栽试验,研究铁锰改性生物炭(BC_(FM))对水稻Cd吸收和土壤微生物群落结构的影响.结果表明,BC_(FM)可有效降低水稻对Cd的吸收,改变土壤微生物群落结构.与对照相比,添加0.5~2g/kg BC_(FM)后土壤有机质、土壤阳离子交换量、土壤总Fe和总Mn无显著变化;而添加4g/kg BC_(FM)后,土壤有机质、土壤阳离子交换量、土壤总Fe和Mn含量分别显著(P<0.05)提高了13.6%、13.58%、5.0%和12.1%,同时土壤中有效态Cd含量显著(P<0.05)降低67.9%,且水稻茎、叶和糙米中Cd含量分别显著(P<0.05)降低74.3%、44.9%和84.9%.添加BC_(FM)后,水稻根际土壤Firmicutes、Proteobacteria等门水平物种的相对丰度提高,而Bacteroidota、Patescibacteria、Desulfobacterota和Nitrospirae等门水平物种的相对丰度降低.热图分析结果表明,BC_(FM)可提高水稻根际土壤中Bacillus、Citrifermentans、Geobacter、Desulfovibrio等参与铁锰氧化还原和硫酸盐还原细菌的相对丰度.RDA和网络分析表明,BC_(FM)可通过影响土壤总Fe、有机质含量和Cd的生物有效性来改变土壤微生物群落结构,促进土壤细菌间的正交互作用.因此,BC_(FM)可作为一种有效的、生态安全的钝化剂用于Cd污染农田土壤修复. 展开更多

关键词 铁锰改性生物炭 水稻 CD吸收 微生物群落结构 铁锰氧化还原菌

在线阅读 下载PDF 职称材料

新型改性稻壳生物炭材料对镉污染土壤钝化效果的研究 被引量：12

9

作者 李晓晖 艾仙斌 +3 位作者 李亮 王玺洋 辛在军 孙小艳 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2022年第9期1901-1908,共8页

中国耕地镉污染问题严峻,重金属钝化技术日益受到广泛关注,该技术的关键在于所施用钝化剂的钝化性能。为寻求高效镉污染土壤钝化剂,以稻壳生物炭为基体,采用磷酸化-钙盐复合改性手段制备新型复合稻壳生物炭材料用于镉污染土壤的钝化修... 中国耕地镉污染问题严峻,重金属钝化技术日益受到广泛关注,该技术的关键在于所施用钝化剂的钝化性能。为寻求高效镉污染土壤钝化剂,以稻壳生物炭为基体,采用磷酸化-钙盐复合改性手段制备新型复合稻壳生物炭材料用于镉污染土壤的钝化修复。采用SEM-EDS、FTIR表征材料形貌和表面功能基团,采用盆栽试验研究材料对镉污染土壤的钝化效果及小白菜镉积累的影响。结果表明,复合磷酸化稻壳生物炭(TFQ)材料表面存在大量磷酸根和–OH,大量镉吸附于TFQ材料表面上。与空白对照、稻壳生物炭(DT)和磷酸化稻壳生物炭(DTY)处理相比,TFQ对土壤镉的钝化效果最佳,TFQ处理中土壤镉形态分布规律为铁锰氧化物结合态>残渣态≈可交换态>有机结合态>碳酸盐结合态。与空白对照相比,TFQ处理后土壤中可交换态镉大幅向铁锰氧化物结合态转变,约94%土壤镉以铁锰氧化物结合态存在,残渣态比例较其他处理提高,约占2.3%,明显增强了土壤镉化学稳定性。TFQ显著提高了土壤pH值、电导率和土壤阳离子交换量,促进了小白菜生长,并显著降低小白菜叶片中镉含量。综上所述,TFQ对增强土壤镉稳定性和降低小白菜叶片镉含量具有良好效果。 展开更多

关键词 复合磷酸化稻壳生物炭 镉 钝化 小白菜 土壤改良

在线阅读 下载PDF 职称材料

改性稻壳生物炭对水中反硝化过程和N_(2)O排放的影响 被引量：4

10

作者 王朝旭 刘勇超 +5 位作者 常智淋 陈启斌 王永 李作臣 闫铭 魏阳 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期2908-2916,共9页

为探究H_(2)O_(2)改性和NaBH_(4)改性稻壳生物炭(BC-H_(2)O_(2)和BC-NaBH_(4))对反硝化过程和N_(2)O排放的影响及机理,在制备并测定BC-H_(2)O_(2)和BC-NaBH_(4)理化性质及其表面含氧官能团含量基础上,将未改性生物炭(BC)、BC-H_(2)O_(2)... 为探究H_(2)O_(2)改性和NaBH_(4)改性稻壳生物炭(BC-H_(2)O_(2)和BC-NaBH_(4))对反硝化过程和N_(2)O排放的影响及机理,在制备并测定BC-H_(2)O_(2)和BC-NaBH_(4)理化性质及其表面含氧官能团含量基础上,将未改性生物炭(BC)、BC-H_(2)O_(2)和BC-NaBH_(4)以1%(w/V)的比例分别加入含有厌氧反硝化细菌(DB)的培养体系,开展DB去除模拟废水中低浓度硝酸盐(约10mg/L,以N计)的室内培养实验.结果表明,H_(2)O_(2)改性增加了生物炭表面的羧基含量,而NaBH_(4)改性增加了生物炭表面的内酯基和酚羟基含量.另外,傅立叶变换红外光谱分析表明,与BC相比,BC-H_(2)O_(2)的C=O含量明显增加.DB+BC-H_(2)O_(2)和DB+BC-NaBH_(4)处理的反硝化速率峰值较DB+BC处理提前12h出现,且分别高17.50%和6.32%.与DB+BC处理相比,DB+BC-NaBH_(4)处理的N_(2)O累积排放量增加10.43%,但差异不显著;DB+BC-H_(2)O_(2)处理的N_(2)O累积排放量显著增加165.54%,N_(2)O/(N_(2)O+N_(2))比值显著增加170.00%,但N_(2)O+N_(2)累积排放量之间无显著差异(P<0.05),表明BC-H_(2)O_(2)抑制反硝化过程中N_(2)O向N_(2)还原,进而促进N_(2)O排放,这可能与添加BC-H_(2)O_(2)使培养体系的pH值、碳生物有效性降低以及C=O含量增加有关. 展开更多

关键词 改性稻壳生物炭 硝酸盐 反硝化作用 N_(2)O排放

在线阅读 下载PDF 职称材料

铁改性稻壳生物炭对铵态氮的吸附效果研究 被引量：23

11

作者 魏存 吕豪豪 +4 位作者 汪玉瑛 刘玉学 何莉莉 杨学云 杨生茂 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期595-609,共15页

【目的】研究稻壳生物炭和3种铁改性稻壳生物炭对铵态氮的吸附特性,为其作为添加剂进行炭基肥料的开发提供参考。【方法】以稻壳为原料,在500℃无氧条件下热解制备稻壳生物炭(RBC),并采用3种工艺制备铁改性稻壳生物炭(FDRBC、FWRBC和FW... 【目的】研究稻壳生物炭和3种铁改性稻壳生物炭对铵态氮的吸附特性,为其作为添加剂进行炭基肥料的开发提供参考。【方法】以稻壳为原料,在500℃无氧条件下热解制备稻壳生物炭(RBC),并采用3种工艺制备铁改性稻壳生物炭(FDRBC、FWRBC和FWBC)。利用比表面积测定仪(BET)和扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅立叶红外光谱(FT-IR)等技术对稻壳炭和3种铁改性稻壳炭进行物理性质表征。以稻壳生物炭和3种铁改性稻壳生物炭为材料进行铵态氮吸附试验,采用Langmuir和Freundlich方程对稻壳炭和3种铁改性稻壳炭的等温吸附数据进行拟合;并分别用准一级动力学模型和准二级动力学模型对吸附数据进行拟合。【结果】1)经过铁改性,稻壳炭比表面积降低了2.4%~63.7%,孔径平均提高了2.8%~319.2%,p H均降低到5左右;2)FWBC和FWRBC在pH为6时,对NH_(4)^(+)-N的吸附量最大,FDRBC和RBC在pH为7时,对NH_(4)^(+)-N的吸附量最大;3)Langmuir吸附等温方程能够很好地拟合稻壳炭和3种铁改性稻壳炭对铵态氮的吸附数据,RBC、FDRBC、FWRBC和FWBC对铵态氮的最大吸附量分别为2.22、8.82、4.67和3.67 mg/g;4)稻壳炭和3种铁改性稻壳炭对铵态氮的吸附行为符合准二级动力学方程。【结论】供试稻壳炭和3种铁改性稻壳炭对铵态氮的吸附主要为单分子层吸附,以化学吸附方式为主。铁改性处理提高了稻壳炭的孔径,降低了pH。对铵态氮的吸附能力以FDRBC最优,用其制备新型肥料可提高肥料的保肥供肥能力。 展开更多

关键词 稻壳炭 铁改性 铵态氮 吸附

在线阅读 下载PDF 职称材料

锰改性猪粪炭对水稻吸收累积土壤中汞镉的影响 被引量：5

12

作者 王月梅 王作鹏 +3 位作者 李承骏 赵玲 滕应 骆永明 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1225-1232,共8页

为了探明KMnO4改性猪粪炭对水稻吸收累积复合污染土壤中汞(Hg)、镉(Cd)的阻控效果,通过盆栽试验研究添加不同量的锰改性猪粪炭(MZC)对水稻中Hg、Cd累积分布特征,根际土壤有效态Hg、Cd含量和土壤理化性质的影响,并探讨了MZC阻控水稻籽粒... 为了探明KMnO4改性猪粪炭对水稻吸收累积复合污染土壤中汞(Hg)、镉(Cd)的阻控效果,通过盆栽试验研究添加不同量的锰改性猪粪炭(MZC)对水稻中Hg、Cd累积分布特征,根际土壤有效态Hg、Cd含量和土壤理化性质的影响,并探讨了MZC阻控水稻籽粒吸收累积Hg、Cd的可能机制。结果表明:与空白对照相比,添加0.5%的MZC使水稻籽粒的总汞(THg)、甲基汞(Me Hg)和总镉(TCd)含量分别降低了50.4%、58.4%和79.3%,同时降低了31.1%和39.9%根际土壤有效态Hg、Cd的含量,但增加了70.3%根际土壤总锰含量;且添加0.5%的原始猪粪炭对水稻籽粒中THg、MeHg和TCd含量的降幅显著小于MZC,表明经过KMnO4改性可以显著增强猪粪炭对土壤Hg、Cd的钝化能力。水稻籽粒和茎叶中的Hg、Cd含量和根际土壤有效态Hg、Cd含量都随着MZC添加量的增加呈明显的降低趋势。相关分析显示,水稻籽粒和茎叶中的THg、MeHg、TCd含量与根际土壤中有效态Hg、Cd含量呈显著正相关,而土壤中有效态Hg、Cd含量与土壤p H、CEC呈负相关。添加MZC使土壤pH、CEC升高,降低了根际土壤中Hg、Cd的生物有效性,从而减少了水稻地上部分对Hg、Cd的吸收累积。因此,锰改性猪粪炭是一种具有应用潜力的能保障Hg、Cd复合污染农田水稻安全生产的土壤修复剂。 展开更多

关键词 锰改性猪粪炭 水稻 汞 镉 复合污染土壤

在线阅读 下载PDF 职称材料

乙酸锌改性稻壳生物炭电容及电吸附Cu^(2+)性能 被引量：4

13

作者 温萍 刘圣勇 +3 位作者 王炯 青春耀 陶红歌 于少营 《精细化工》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期902-910,共9页

以稻壳为原料制备生物炭(稻壳炭),利用不同浓度的乙酸锌对稻壳炭改性,制得产物分别命名为稻壳生物炭(RHC)和改性稻壳生物炭(MRHC)。通过SEM、BET、XRD对制备的生物炭理化特性进行表征。将RHC和MRHC制成电极,测试其电化学性能。结果表明,... 以稻壳为原料制备生物炭(稻壳炭),利用不同浓度的乙酸锌对稻壳炭改性,制得产物分别命名为稻壳生物炭(RHC)和改性稻壳生物炭(MRHC)。通过SEM、BET、XRD对制备的生物炭理化特性进行表征。将RHC和MRHC制成电极,测试其电化学性能。结果表明,MRHC孔隙结构丰富,比表面积较大,且锌以颗粒状氧化物形式存在于生物炭表面。与RHC相比,MRHC电极比电容大大提高,电阻显著减小,循环性能和倍率性能均有提升。MRHC-0.3(乙酸锌浓度为0.3 mol/L时的MRHC)比表面积为495 m^(2)/g,孔容为0.214 cm^(3)/g,该电极在2 A/g下充放电2000次后,其比电容保持率为92.16%。电极在0.9 V、p H为5、Cu^(2+)初始质量浓度为100 mg/L条件下,MRHC-0.3对Cu^(2+)的电吸附效果最好,吸附量为9.57 mg/g。在0.9 V、pH为5、200 mL Cu^(2+)初始质量浓度为50 mg/L的条件下,去除率可达63.82%。 展开更多

关键词 稻壳 改性生物炭 电化学性能 电吸附 Cu^(2+) 有机电化学与工业

在线阅读 下载PDF 职称材料

改性稻秆阴离子吸附剂的制备及对硝酸根吸附研究 被引量：4

14

作者 宋新山 宋锦 +1 位作者 曹新 陈燕 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期658-665,共8页

NO_3^-对水环境是污染物,对土壤而言则是肥料,因此NO_3^-高效吸附剂的研发对于水环境治理和土壤保肥均有重要意义。以废弃稻秆为原料,结合物理、化学改性手段制备出稻秆(RS)、生物炭稻秆(RS-B)、乙二胺稻秆(DMF-RS)和乙二胺生物炭稻秆(D... NO_3^-对水环境是污染物,对土壤而言则是肥料,因此NO_3^-高效吸附剂的研发对于水环境治理和土壤保肥均有重要意义。以废弃稻秆为原料,结合物理、化学改性手段制备出稻秆(RS)、生物炭稻秆(RS-B)、乙二胺稻秆(DMF-RS)和乙二胺生物炭稻秆(DMF-RS-B) 4种NO_3^-吸附剂,通过SEM和FTIR等方法表征其表面特性和官能团特性确定改性情况,对比4种吸附剂对NO_3^-的去除效果和有机碳源溶出量。结果表明,4种吸附剂中DMF-RS-B对NO_3^-的去除效果最好。在NO_3^-初始质量浓度为30 mg/L,吸附剂投加量为4g/L,pH=2,吸附时间为10 min时,其最大去除率可达61. 22%,表观吸附量达15. 31 mg/g。吸附剂对NO_3^-的吸附过程符合D-R吸附等温方程(R^2> 0. 99),吸附过程为多分子层吸附且是自发放热过程。通过实际水样测试,DMF-RSB对NO_3^-的吸附效果显著,且出水无二次污染。本吸附剂亦可作为缓释固相碳源及土壤保肥(氮肥)材料,是绿色无污染的吸附剂。 展开更多

关键词 环境工程学 改性稻秆 硝酸盐吸附剂 吸附机理 有机碳源 生物炭

在线阅读 下载PDF 职称材料

水淹条件下锰改性生物炭对水稻砷吸收及形态分布的影响 被引量：2

15

作者 黄永东 杜应琼 +6 位作者 陈永坚 陈楚国 杜瑞英 文典 吴志超 彭立钧 李梅霞 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2020年第11期2288-2295,共8页

水淹条件下水稻土有效砷含量高,威胁稻米质量安全。采用谷壳炭与高锰酸钾(质量比为5꞉1)吸附共沉淀法制备锰改性生物炭,明确其对土壤砷吸附性能的影响,通过盆栽试验设置低度砷污染、中度砷污染水平,探讨其在水淹条件下对水稻不同部位总... 水淹条件下水稻土有效砷含量高,威胁稻米质量安全。采用谷壳炭与高锰酸钾(质量比为5꞉1)吸附共沉淀法制备锰改性生物炭,明确其对土壤砷吸附性能的影响,通过盆栽试验设置低度砷污染、中度砷污染水平,探讨其在水淹条件下对水稻不同部位总砷及砷形态的影响。结果表明:(1)土壤中添加2%的锰改性生物炭,砷的吸附能力显著提高,对As(Ⅲ)最大吸附量(Qm)为1193.9 mg·kg−1,是土壤的最大吸附量(524.1 mg·kg−1)的2.29倍,是添加2%生物炭的最大吸附量(454.1 mg·kg−1)的2.63倍;(2)锰改性生物炭降低水稻土中As(Ⅲ)和As(Ⅴ)含量,能将中度砷污染土壤中As(Ⅴ)含量降低至低度砷污染土壤水平;(3)锰改性生物炭显著降低根、茎、叶总砷含量,能将中度砷污染土壤水稻茎和叶中的总砷含量降低至低度砷污染土壤水平;(4)锰改性生物炭促进水稻根系在总砷含量降低的同时更多地吸收As(Ⅴ),显著降低水稻根、茎、叶中As(Ⅲ)含量,一方面是因为锰改性生物炭增强了对土壤砷的吸附和As(Ⅲ)向As(Ⅴ)的氧化作用,另一方面,锰改性生物炭利于根表锰膜的形成,显著降低根表总砷含量,从而降低根系对砷的吸收。该研究可为锰改性生物炭在轻中度砷污染水稻种植区的治理修复应用提供科学依据。 展开更多

关键词 锰改性生物炭 水稻 砷吸收 砷形态

在线阅读 下载PDF 职称材料

改性稻秸生物质炭对水田土壤及水稻植株Cd^(2+)的钝化效应 被引量：1

16

作者 魏亮亮 刘妁丹 +4 位作者 李敏 王莹 李颜朵 赵泓博 王楠 《中国稻米》 北大核心 2023年第4期72-77,共6页

采用亚克力管套作法,以稻秸生物质炭(BC)为原料,通过KMnO_(4)浸渍(BC-Mn)、NaOH碱化(BC-Na)、羟基磷灰石浸渍(BC-H)和FeCl_(3)浸渍(BC-Fe)4种改性手段制备相应的生物质炭,设置0、0.3和0.6 kg/m^(2)的投加量,以揭示改性稻秸生物质炭对水... 采用亚克力管套作法,以稻秸生物质炭(BC)为原料,通过KMnO_(4)浸渍(BC-Mn)、NaOH碱化(BC-Na)、羟基磷灰石浸渍(BC-H)和FeCl_(3)浸渍(BC-Fe)4种改性手段制备相应的生物质炭,设置0、0.3和0.6 kg/m^(2)的投加量,以揭示改性稻秸生物质炭对水田土壤及水稻植株Cd^(2+)的钝化效应。结果表明:1)在未施加生物质炭的情况下,水田土壤有效态镉含量会随水稻生育期延长而不断累积,当各类生物质炭投加量为0.3和0.6 kg/m^(2)时,与秧苗期相比,水稻成熟期土壤有效态镉含量均有所降低,投加量为0.3 kg/m^(2)时,BC-Mn处理下的土壤有效态镉含量降幅最大,而在投加量为0.6 kg/m^(2)时,改性稻秸生物质炭对土壤有效态镉含量的钝化效应均不如生物质炭原样;2)在投加各类生物质炭后,与秧苗期相比,在水稻成熟期,水田土壤全镉含量均有不同程度降低,其中,效果最显著的为BC-Na处理,土壤全镉含量会随BC-Na投加量的增加而降幅增大;与秧苗期相比,各类生物质炭的投加均有利于水稻成熟期土壤有机质含量的提高,其中,BC处理对于土壤有机质的提升作用显著高于改性处理的生物质炭;3)水稻植株各部位富集Cd^(2+)的能力依次为茎>叶>籽粒。水田土壤中投加BC-Na与BC-Fe可有效降低水稻籽粒中Cd^(2+)的含量,且二者的效果优于BC,尤其是BC-Fe处理。 展开更多

关键词 稻秸 生物质炭 改性 镉 钝化效应

在线阅读 下载PDF 职称材料

负载铈生物炭对有机染料废水的吸附研究 被引量：1

17

作者 徐楠捷 黄洛佳 +4 位作者 申振国 苏朦怡 曹宁 陈淑迪 陈成广 《绿色科技》 2021年第14期45-48,共4页

以水稻秸秆为原料,缺氧热解制备了生物炭并进行了负载铈改性,研究了其对亚甲基蓝模拟有机染料废水的吸附机理,探索了废水pH值、生物炭投加量等对其吸附性能的影响。结果表明:负载铈后生物炭比表面积增大,具有更好的吸附性能,并且碱性条... 以水稻秸秆为原料,缺氧热解制备了生物炭并进行了负载铈改性,研究了其对亚甲基蓝模拟有机染料废水的吸附机理,探索了废水pH值、生物炭投加量等对其吸附性能的影响。结果表明:负载铈后生物炭比表面积增大,具有更好的吸附性能,并且碱性条件有利于铈改性生物炭对亚甲基蓝的吸附,该吸附过程更符合准二级动力学方程及Langmuir吸附等温方程,属于单分子层吸附,平衡吸附量为4.567 mg/g。 展开更多

关键词 水稻秸秆 生物炭 负载铈 有机染料 吸附

在线阅读 下载PDF 职称材料