生物炭对磷吸附特性及小麦生长的影响
发布时间：2021-10-15 20:58
本论文研究了 3种温度热裂解制备的水稻秸秆生物炭3种施用量对土壤磷吸附的影响;然后研究了水稻秸秆、小麦秸秆、玉米秸秆、花生壳4种原材料制备的生物炭对土壤磷有效性的影响;最后通过盆栽试验研究了不同原材料生物炭对土壤性质及小麦生长的影响。研究结果如下:（1）生物炭的热解温度能影响其本身的理化性质。水稻秸秆生物炭能显著降低土壤磷的吸附量,但吸附量随着生物炭热解温度的增加而增加。加入水稻秸秆生物炭土壤的磷等温吸附曲线符合Langmuir方程和Freundlich方程,且土壤对磷的最大吸附量随着生物炭添加量的增加而减小。添加生物炭的土壤的磷吸附动力行为符合准一级动力学模型和准二级动力学模型。（2）研究生物炭对土壤磷等温吸附及动力学吸附的影响,结果表明600℃热解、4 %施用量的4种生物炭均抑制土壤对磷的吸附固定作用,其抑制效果基本符合玉米秸秆>水稻秸秆>花生壳>小麦秸秆。热力学试验表明,Langmuir方程拟合效果更好,说明施用生物炭后土壤对磷的吸附行为比较符合单分子层化学吸附作用;准一级动力学方程和准二级动学方程这两种动力学模型能够很好地描述施用生物炭后土壤表面对磷的吸附动力...
【文章来源】：南京信息工程大学江苏省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１不同温度水稻生物炭对溶液磷的吸附热力学特征??
表面粗糙度增大，吸附能力有所提高。??２．４．２．２对溶液磷的吸附动力学的影响??图２．２是水稻秸秆生物炭对溶液磷的吸附量与吸附时间之间的关系。由图??２．２可以看出，水稻秸秆生物炭对溶液磷呈现正吸附并且随吸附时间增长吸附量??不断上升最后趋于平衡。ＢＣ６ＧＧ在８?ｈ左右即达到平衡，ＢＣ４５Ｇ和ＢＣ５ＧＧ则在１０?ｈ??左右达到平衡，随碳化温度升高，水稻秸秆生物炭对溶液磷的吸附达到吸附平??衡所需的时间缩短。??１６００ｒ??—ＢＣ４５０??１４００?－?—＾―?ＢＣ５００?一?一▲?－?—?一?▲??一一?１２００?：?—ＢＣ６０〉／＾??二?６００?－?乂??＾?４００?：??２００?－?Ｐ??０?－?ｉ??ｉ．ｉ．ｉ．?｜?．?Ｉ?．?Ｉ?，??０?５?１０?１５?２０?２５??ｔ（ｈ）??图２．２不同温度水稻生物炭对溶液磷的吸附动力学特征??Ｆｉｇｕｒｅ?２．２?Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ?ｋｉｎｅｔｉｃｓ?ｏｆ?ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ?ｆｒｏｍ?ｂｉｏｃｈａｒ??为了进一步研宄不同热解温度的生物炭对溶液磷吸附的动力学的影响，试??验采用两种常见的动力学模型即准一级动力学方程和准二级动力学方程对试验??数据进行拟合
及生物炭的来源有关。??２．４．３．２生物炭对土壤磷的吸附热力学的影响??由图２．４可知，施用生物炭前后，土壤对磷吸附的热力学过程趋势相似，??具体而言与未施用生物炭的空白土壤样品相比，施用生物炭的土壤对磷的吸附??量随着平衡溶液中磷浓度的增大而增加，且吸附量高于空白土壤样品，最大吸??附量达到ＳＯＯｍｇ．ｋｇ－１。在试验设置的四组施用比例下可以发现，在平衡溶液磷??浓度小于７０?ｍｇ．Ｌ－１时，生物炭添加量对土壤磷吸附无显著影响；在平衡溶液中??磷浓度大于９０?ｍｇ．Ｌ－１时，添加生物炭降低了土壤对磷的吸附量，且生物炭添加??量为４?％时，土壤对磷的吸附量最低；在平衡浓度达到１２０?ｍｇｉ－１左右时，在??生物炭添加８?％?（ＢＣ８）时，土壤对磷的吸附量最低。这说明生物炭添加到土??壤中抑制了土壤对磷的吸附
【参考文献】：
期刊论文
[1]污泥生物炭的磷吸附特性[J]. 施川,张盼月,郭建斌,张光明. 环境工程学报. 2016(12)
[2]施用生物质炭对作物产量和氮、磷、钾养分吸收的影响[J]. 周加顺,郑金伟,池忠志,刘晓雨,潘根兴,郑聚锋,李恋卿,张旭辉,程琨. 南京农业大学学报. 2016(05)
[3]不同原料生物炭对磷的吸附-解吸能力及其对土壤磷吸附解析的影响[J]. 代银分,李永梅,范茂攀,王自林,杨广容. 山西农业大学学报(自然科学版). 2016(05)
[4]烟秆生物质炭热解温度优化及理化性质分析[J]. 杨兴,黄化刚,王玲,申燕,陆扣萍,韩学博,王海龙. 浙江大学学报(农业与生命科学版). 2016(02)
[5]小麦磷利用效率研究进展[J]. 袁园园,张荣亭,马盼,孙礼文. 山东农业科学. 2016(01)
[6]水热炭化温度和时间对鸡粪生物质炭性质的影响[J]. 张进红,林启美,赵小蓉,李贵桐. 农业工程学报. 2015(24)
[7]磷素在河流生态系统中滞留的研究进展[J]. 毛战坡,杨素珍,王亮,程东升. 水利学报. 2015(05)
[8]生物质炭的特性及其应用的研究进展[J]. 孔丝纺,姚兴成,张江勇,姚晓东,曾辉. 生态环境学报. 2015(04)
[9]柚皮生物炭对土壤中磷吸附能力的影响[J]. 郎印海,王慧,刘伟. 中国海洋大学学报(自然科学版). 2015(04)
[10]不同秸秆生物炭对红壤性水稻土养分及微生物群落结构的影响[J]. 李明,李忠佩,刘明,江春玉,吴萌. 中国农业科学. 2015(07)
博士论文
[1]小麦秸秆炭改性活化及其氮磷吸附效应研究[D]. 李际会.中国农业科学院 2015
[2]湖泊沉积物对磷吸附的影响因素研究[D]. 黄利东.浙江大学 2011
硕士论文
[1]玉米秸秆生物炭对氮磷的吸附特性及其对土壤氮磷吸附特性的影响[D]. 张璐.吉林大学 2016
[2]施用生物质炭及炭基肥对温室气体排放、玉米生长及土壤性质的影响[D]. 李晓.南京农业大学 2013
本文编号：3438613
【文章来源】：南京信息工程大学江苏省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１不同温度水稻生物炭对溶液磷的吸附热力学特征??
表面粗糙度增大，吸附能力有所提高。??２．４．２．２对溶液磷的吸附动力学的影响??图２．２是水稻秸秆生物炭对溶液磷的吸附量与吸附时间之间的关系。由图??２．２可以看出，水稻秸秆生物炭对溶液磷呈现正吸附并且随吸附时间增长吸附量??不断上升最后趋于平衡。ＢＣ６ＧＧ在８?ｈ左右即达到平衡，ＢＣ４５Ｇ和ＢＣ５ＧＧ则在１０?ｈ??左右达到平衡，随碳化温度升高，水稻秸秆生物炭对溶液磷的吸附达到吸附平??衡所需的时间缩短。??１６００ｒ??—ＢＣ４５０??１４００?－?—＾―?ＢＣ５００?一?一▲?－?—?一?▲??一一?１２００?：?—ＢＣ６０〉／＾??二?６００?－?乂??＾?４００?：??２００?－?Ｐ??０?－?ｉ??ｉ．ｉ．ｉ．?｜?．?Ｉ?．?Ｉ?，??０?５?１０?１５?２０?２５??ｔ（ｈ）??图２．２不同温度水稻生物炭对溶液磷的吸附动力学特征??Ｆｉｇｕｒｅ?２．２?Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ?ｋｉｎｅｔｉｃｓ?ｏｆ?ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ?ｆｒｏｍ?ｂｉｏｃｈａｒ??为了进一步研宄不同热解温度的生物炭对溶液磷吸附的动力学的影响，试??验采用两种常见的动力学模型即准一级动力学方程和准二级动力学方程对试验??数据进行拟合
及生物炭的来源有关。??２．４．３．２生物炭对土壤磷的吸附热力学的影响??由图２．４可知，施用生物炭前后，土壤对磷吸附的热力学过程趋势相似，??具体而言与未施用生物炭的空白土壤样品相比，施用生物炭的土壤对磷的吸附??量随着平衡溶液中磷浓度的增大而增加，且吸附量高于空白土壤样品，最大吸??附量达到ＳＯＯｍｇ．ｋｇ－１。在试验设置的四组施用比例下可以发现，在平衡溶液磷??浓度小于７０?ｍｇ．Ｌ－１时，生物炭添加量对土壤磷吸附无显著影响；在平衡溶液中??磷浓度大于９０?ｍｇ．Ｌ－１时，添加生物炭降低了土壤对磷的吸附量，且生物炭添加??量为４?％时，土壤对磷的吸附量最低；在平衡浓度达到１２０?ｍｇｉ－１左右时，在??生物炭添加８?％?（ＢＣ８）时，土壤对磷的吸附量最低。这说明生物炭添加到土??壤中抑制了土壤对磷的吸附
【参考文献】：
期刊论文
[1]污泥生物炭的磷吸附特性[J]. 施川,张盼月,郭建斌,张光明. 环境工程学报. 2016(12)
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[3]不同原料生物炭对磷的吸附-解吸能力及其对土壤磷吸附解析的影响[J]. 代银分,李永梅,范茂攀,王自林,杨广容. 山西农业大学学报(自然科学版). 2016(05)
[4]烟秆生物质炭热解温度优化及理化性质分析[J]. 杨兴,黄化刚,王玲,申燕,陆扣萍,韩学博,王海龙. 浙江大学学报(农业与生命科学版). 2016(02)
[5]小麦磷利用效率研究进展[J]. 袁园园,张荣亭,马盼,孙礼文. 山东农业科学. 2016(01)
[6]水热炭化温度和时间对鸡粪生物质炭性质的影响[J]. 张进红,林启美,赵小蓉,李贵桐. 农业工程学报. 2015(24)
[7]磷素在河流生态系统中滞留的研究进展[J]. 毛战坡,杨素珍,王亮,程东升. 水利学报. 2015(05)
[8]生物质炭的特性及其应用的研究进展[J]. 孔丝纺,姚兴成,张江勇,姚晓东,曾辉. 生态环境学报. 2015(04)
[9]柚皮生物炭对土壤中磷吸附能力的影响[J]. 郎印海,王慧,刘伟. 中国海洋大学学报(自然科学版). 2015(04)
[10]不同秸秆生物炭对红壤性水稻土养分及微生物群落结构的影响[J]. 李明,李忠佩,刘明,江春玉,吴萌. 中国农业科学. 2015(07)
博士论文
[1]小麦秸秆炭改性活化及其氮磷吸附效应研究[D]. 李际会.中国农业科学院 2015
[2]湖泊沉积物对磷吸附的影响因素研究[D]. 黄利东.浙江大学 2011
硕士论文
[1]玉米秸秆生物炭对氮磷的吸附特性及其对土壤氮磷吸附特性的影响[D]. 张璐.吉林大学 2016
[2]施用生物质炭及炭基肥对温室气体排放、玉米生长及土壤性质的影响[D]. 李晓.南京农业大学 2013
本文编号：3438613
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