生物炭理化性质及其质量评价方法的初步研究
发布时间：2022-07-02 11:06
研究生物炭理化性质是生物炭工作的基础,如何评价生物炭是生物炭应用的关键。由于生物炭广泛的来源以及炭化工艺的不同,生物炭的理化性质也有着明显的差别。为了更好的适应农业应用需求,有必要将生物炭分类并进行质量评价。本研究以花生壳、水稻秸秆、玉米秸秆和高粱秸秆等常见废弃生物质为原料,在不同的炭化工艺条件下制备了72种理化性质不同的生物炭,检测了碳含量、pH、养分含量、比表面积、孔径及孔体积以及重金属含量等理化指标,分析了生物质原料和炭化工艺对生物炭理化性质的影响,尝试进行了生物炭分类与评价,以期为构建完善的生物炭产品质量评价方法提供参考。主要研究结果如下:（1）随着炭化温度的升高,生物炭的固定碳含量、有机碳含量、无机碳含量、总碳含量、pH、总氮含量、速效磷含量、速效钾含量、比表面积和孔体积、及重金属铬、砷、铅含量增加,而孔径和重金属镉含量降低。（2）生物质原料种类和炭化工艺都是影响生物炭理化性质的重要因素。其中,生物质原料对生物炭理化性质的影响最为显著,其次是炭化温度,再次是反应停留时间。（3）聚类分析结果表明,生物炭主要理化指标均可分为两个等级。其中,有机碳含量分为70%-80%和40%-7...
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1.前言
1.1 生物炭的研究进展
1.1.1 生物炭的定义及起源
1.1.2 生物炭的农业应用
1.1.3 生物炭的理化性质
1.2 研究目的及意义
2.材料与方法
2.1 材料与试验设计
2.1.1 试验材料
2.1.2 试验设计
2.2 生物炭的制备与测定方法
2.2.1 生物炭的制备方法
2.2.2 生物炭理化性质的测定方法
2.3 数据统计分析
3.结果与分析
3.1 生物炭的碳含量
3.1.1 生物炭的固定碳含量
3.1.2 生物炭的有机碳含量
3.1.3 生物炭的无机碳含量
3.1.4 生物炭的总碳含量
3.2 生物炭的pH值
3.3 生物炭的养分含量
3.3.1 生物炭的氮含量
3.3.2 生物炭的速效磷含量
3.3.3 生物炭的速效钾含量
3.4 生物炭的比表面积、孔径及孔体积
3.5 生物炭的重金属含量
3.6 生物炭的分类与质量评价
3.6.1 生物炭碳含量的分类
3.6.2 生物炭pH值的分类
3.6.3 生物炭养分含量的分类
3.6.4 生物炭重金属含量的分类
3.6.5 生物炭的质量评价
4.结论与讨论
4.1 生物炭的碳含量
4.2 生物炭的pH值
4.3 生物炭的养分含量
4.4 生物炭的比表面积、孔径及孔体积
4.5 生物炭的重金属含量
4.6 生物炭的分类与质量评价
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]施用生物炭对旱作农田土壤有机碳、氮及其组分的影响[J]. 尚杰,耿增超,陈心想,赵军,耿荣,王森. 农业环境科学学报. 2015(03)
[2]生物炭对盐碱土氮淋溶的影响[J]. 杨放,李心清,刑英,程红光,张立科,何云勇,王兵. 农业环境科学学报. 2014(05)
[3]旱地土壤施用生物炭减少土壤氮损失及提高氮素利用率[J]. 高德才,张蕾,刘强,荣湘民,张玉平,田昌. 农业工程学报. 2014(06)
[4]农用生物炭研究进展与前景[J]. 陈温福,张伟明,孟军. 中国农业科学. 2013(16)
[5]生物炭对我国南方红壤和黄棕壤理化性质的影响[J]. 张祥,王典,姜存仓,朱盼,雷晶,彭抒昂. 中国生态农业学报. 2013(08)
[6]不同温度下热裂解芒草生物质炭的理化特征分析[J]. 罗煜,赵立欣,孟海波,向欣,赵小蓉,李贵桐,林启美. 农业工程学报. 2013(13)
[7]生物炭对塿土土壤含水量、有机碳及速效养分含量的影响[J]. 曾爱,廖允成,张俊丽,眭彦伟,温晓霞. 农业环境科学学报. 2013(05)
[8]基施生物质炭对菜用大豆植株营养吸收及土壤养分供应初报[J]. 王冬冬,徐琪,杨洋,孙珊珊,郭伟. 大豆科学. 2013(01)
[9]生物质炭改良土壤及对作物效应的研究进展[J]. 王典,张祥,姜存仓,彭抒昂. 中国生态农业学报. 2012(08)
[10]生物碳对灰漠土有机碳及其组分的影响[J]. 马莉,吕宁,冶军,茹思博,李国峰,侯振安. 中国生态农业学报. 2012(08)
博士论文
[1]生物质炭输入对土壤氮素流失及温室气体排放特性的影响[D]. 刘玉学.浙江大学 2011
硕士论文
[1]生物炭肥对土壤性质、玉米生长及水肥利用效率影响试验研究[D]. 吕一甲.内蒙古农业大学 2014
[2]芦竹制备生物炭的特性表征及对土壤N2O排放的抑制[D]. 罗烨.中国海洋大学 2012
[3]PAM对紫色土坡地氮素迁移淋失的控制效应[D]. 罗在波.西南大学 2008
本文编号：3654254
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1.前言
1.1 生物炭的研究进展
1.1.1 生物炭的定义及起源
1.1.2 生物炭的农业应用
1.1.3 生物炭的理化性质
1.2 研究目的及意义
2.材料与方法
2.1 材料与试验设计
2.1.1 试验材料
2.1.2 试验设计
2.2 生物炭的制备与测定方法
2.2.1 生物炭的制备方法
2.2.2 生物炭理化性质的测定方法
2.3 数据统计分析
3.结果与分析
3.1 生物炭的碳含量
3.1.1 生物炭的固定碳含量
3.1.2 生物炭的有机碳含量
3.1.3 生物炭的无机碳含量
3.1.4 生物炭的总碳含量
3.2 生物炭的pH值
3.3 生物炭的养分含量
3.3.1 生物炭的氮含量
3.3.2 生物炭的速效磷含量
3.3.3 生物炭的速效钾含量
3.4 生物炭的比表面积、孔径及孔体积
3.5 生物炭的重金属含量
3.6 生物炭的分类与质量评价
3.6.1 生物炭碳含量的分类
3.6.2 生物炭pH值的分类
3.6.3 生物炭养分含量的分类
3.6.4 生物炭重金属含量的分类
3.6.5 生物炭的质量评价
4.结论与讨论
4.1 生物炭的碳含量
4.2 生物炭的pH值
4.3 生物炭的养分含量
4.4 生物炭的比表面积、孔径及孔体积
4.5 生物炭的重金属含量
4.6 生物炭的分类与质量评价
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]施用生物炭对旱作农田土壤有机碳、氮及其组分的影响[J]. 尚杰,耿增超,陈心想,赵军,耿荣,王森. 农业环境科学学报. 2015(03)
[2]生物炭对盐碱土氮淋溶的影响[J]. 杨放,李心清,刑英,程红光,张立科,何云勇,王兵. 农业环境科学学报. 2014(05)
[3]旱地土壤施用生物炭减少土壤氮损失及提高氮素利用率[J]. 高德才,张蕾,刘强,荣湘民,张玉平,田昌. 农业工程学报. 2014(06)
[4]农用生物炭研究进展与前景[J]. 陈温福,张伟明,孟军. 中国农业科学. 2013(16)
[5]生物炭对我国南方红壤和黄棕壤理化性质的影响[J]. 张祥,王典,姜存仓,朱盼,雷晶,彭抒昂. 中国生态农业学报. 2013(08)
[6]不同温度下热裂解芒草生物质炭的理化特征分析[J]. 罗煜,赵立欣,孟海波,向欣,赵小蓉,李贵桐,林启美. 农业工程学报. 2013(13)
[7]生物炭对塿土土壤含水量、有机碳及速效养分含量的影响[J]. 曾爱,廖允成,张俊丽,眭彦伟,温晓霞. 农业环境科学学报. 2013(05)
[8]基施生物质炭对菜用大豆植株营养吸收及土壤养分供应初报[J]. 王冬冬,徐琪,杨洋,孙珊珊,郭伟. 大豆科学. 2013(01)
[9]生物质炭改良土壤及对作物效应的研究进展[J]. 王典,张祥,姜存仓,彭抒昂. 中国生态农业学报. 2012(08)
[10]生物碳对灰漠土有机碳及其组分的影响[J]. 马莉,吕宁,冶军,茹思博,李国峰,侯振安. 中国生态农业学报. 2012(08)
博士论文
[1]生物质炭输入对土壤氮素流失及温室气体排放特性的影响[D]. 刘玉学.浙江大学 2011
硕士论文
[1]生物炭肥对土壤性质、玉米生长及水肥利用效率影响试验研究[D]. 吕一甲.内蒙古农业大学 2014
[2]芦竹制备生物炭的特性表征及对土壤N2O排放的抑制[D]. 罗烨.中国海洋大学 2012
[3]PAM对紫色土坡地氮素迁移淋失的控制效应[D]. 罗在波.西南大学 2008
本文编号：3654254
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