生物炭在农田土壤修复方面地应用
生木炭及改性生物炭的应用
生木炭及改性生物炭的应用生木炭是一种以木材为原料制成的炭，而改性生物炭则是在生物炭基础上经过改良加工而成的炭。
这两种炭材料在农业、环境治理、工业生产以及能源领域等方面有着广泛的应用。
首先，在农业领域，生木炭和改性生物炭可以作为土壤改良剂使用。
它们具有良好的黑色和多孔性质，能够提高土壤通气性和保水性，改善土壤的结构和肥力。
它们有助于吸附和释放营养物质，提高土壤的肥力和作物的产量。
此外，这两种炭材料还可以吸附有害物质，减少土壤中的污染物含量，并促进土壤中微生物的活动，有助于保护土壤生态系统的健康。
其次，在环境治理方面，生木炭和改性生物炭在土壤修复和水污染治理中有着重要的作用。
由于其优越的吸附性能，它们可以有效吸附和去除土壤和水体中的重金属、有机物和化学物质。
例如，将生物炭应用于湖泊和河流中，可以减少水体富营养化和藻类的生长，并改善水质。
此外，它们还可以用于处理生活污水、工业废水和农业污水，净化废水中的有害物质，提高水处理效果。
第三，在工业生产中，生木炭和改性生物炭也有着广泛的应用。
它们可以作为活性炭、吸附剂和催化剂使用。
例如，将它们用于油田开发中的水驱过程，可以提高原油的回收率。
同时，生木炭和改性生物炭还可以用于金属冶炼、化工生产、电子工业和制药工业等领域，用于净化废气和废水中的有害物质，保护环境和人体健康。
最后，在能源领域，生木炭和改性生物炭也有着重要的应用价值。
它们可以用作固体燃料或添加剂，用于取代传统的煤炭、木材和天然气等能源。
由于其低含硫和低挥发性等特点，生木炭和改性生物炭的燃烧过程产生的污染物较少，对大气环境的影响较小。
此外，它们还可以通过生物质气化技术转化为可再生能源，用于发电和供热。
因此，生木炭和改性生物炭在替代传统能源、减少碳排放和保护环境方面具有重要的意义。
总之，生木炭和改性生物炭在农业、环境治理、工业生产和能源领域等方面有着广泛的应用。
它们不仅可以改善土壤品质、净化水体、净化废气和废水，还可以作为能源的替代品。
生物炭在土壤改良中的应用研究
生物炭在土壤改良中的应用研究近年来，人们越来越关注环境保护和可持续发展，因此对于一些环境友好型的技术和产品的开发和应用，也受到了越来越多的关注。
其中一个应用得越来越广泛的技术，就是生物炭在土壤改良中的应用研究。
生物炭作为一种经过高温热解或氧化处理的化学物质，不仅可以作为一种优良的肥料，提供养分和微生物生长环境，同时也具有良好的保水性、空气透气性、活性，更重要的是，它不会像化肥那样污染土壤和环境。
对于改善农田土壤的质量和增加土地有效利用率，生物炭的应用有着广泛的前景。
一、生物炭的制备方法生物炭的制备方法多样，主要分为炭化法、氧化法和高温热解法。
炭化法主要是通过将生物质热解，去除水和气体，保留炭质及其他有机成分而制备出生物炭。
氧化法则是利用化学氧化或电化学氧化使生物质加工焙烧而制得生物炭。
而高温热解法是通过将生物质置于高温下，在无氧状态下不断热解，将其中的有机质热解为炭质而得到的生物炭。
二、生物炭在土壤改良中的应用生物炭在土壤改良中的应用，主要是利用其优良的物理、化学性质，来提高土壤的肥力、增加有机质含量、提高农产品的产量和质量。
首先，生物炭可以提供养分和微生物生长环境。
生物炭本身含有大量的微生物营养物质和活性微生物生长的环境，通过添加合适比例的生物炭到土壤中，可以增加土壤中有机质的含量，提高土壤保水性、空气透气性，而且有益微生物的发生和繁殖，从而促进作物生长。
除此之外，生物炭中所含有的微量元素和矿物质也能为作物提供养分和必需的微量元素。
其次，生物炭可以增加土壤微生物的多样性和数量。
生物炭表面具有大量的活性、负电性、孔隙，这使其成为一种良好的微生物生长和定居环境。
同时，生物炭内部的大量微孔结构，也有利于土壤微生物生长和繁殖。
这些土壤微生物能够有效分解有机质，释放出养分，从而增加土壤肥力。
此外，生物炭还能够抗击病菌和害虫的侵袭，保护土壤和作物的健康生长。
最后，生物炭也具有吸附和保水的能力。
生物炭表面的活性位点和孔隙结构使其具有吸附能力，可以吸附并分解土壤中的有害物质和化学物质。
生物炭在土壤污染修复中的实践应用
ECOLOGY区域治理生物炭在土壤污染修复中的实践应用湖南盛大环保科技有限公司 童健，李儒静摘要：生物炭作为土壤改良剂以及污染物吸附剂，可以有效改良受到重金属污染的土壤，也受到了全社会的广泛关注。
从国内外现有的研究基础来看，生物炭在对土壤进行改良时，主要涉及了生物炭可影响土壤的理化性质、改变重金属迁移转化行为、改善土壤污染物稳固性以及微生物群落等方式，这些方式对土壤的污染修复有着十分重要的现实意义。
本文也对此进行了简要分析。
关键词：生物炭；土壤污染修复；实践应用中图分类号：[TE991.3] 文献标识码：A 文章编号：2096-4595（2020）27-0173-0001社会在不断进步，我国的工农业生产也在快速发展，土壤污染的程度也日渐加重，给食品安全以及环境带来了重大影响。
目前，从我国现有的资料情况能够看出，我国的土壤总超标率为16.1%，其中最主要的污染物类型为镉、汞、砷、铜、铅等。
鉴于此，如何有效控制以及处理我国现有的土壤污染，特别是现存的重金属污染，是值得深思的话题。
一、生物炭的来源所谓生物炭，其实是由生物质，比如农业废弃物、木材、动物废弃物或者是植物组织在缺氧的情况下，对其给予高温慢热解处理而最终产生的具有高度芳香化、难溶、丰富碳素以及稳定性的固态物质。
根据来源对其进行分类时，我们可把生物炭分成木炭、稻壳炭、竹炭以及动物粪便等。
随着社会的不断发展，这种全新环境功能材料也进入了人们视野，在环境修复、土壤改良、废弃生物质资源化以及碳排放贸易等方面发挥了很大价值，也是国内外学者十分关注的热点。
二、生物炭可改变土壤中污染物的稳定性生物炭在进入土壤之后，其表层会拥有大量的基团结构，比如-OH、-COO、-COOH等，这些含氧官能团能让生物炭具有较高的CEC 交换量，对土壤中的重金属进行有效吸附，产生十分稳定的化合物。
Yang[1]等借助水稻秸秆、生物炭以及燃烧小麦对农药敌草隆进行吸附时发现，生物炭的吸附作用是土壤的400—500倍，对土壤中的有机污染物有着较大改善。
生物炭在修复污染农田土壤中的应用
生物炭在修复污染农田土壤中的应用在土壤治理与修复中，重金属原位钝化法是一种切实有效的修复手段。
生物炭是由农业有机废弃物通过高温热解得到的一类富含碳的高聚物。
由于其特殊的理化性质，对土壤重金属表现出较好的钝化效果。
本文综述了生物炭钝化治理的研究现状，总结了生物炭对重金属的钝化机理，深化研究了土壤环境因素对生物炭性能和产量的影响，为生物炭的大规模实际生产应用提供新思路。
1、研究现状1.1、我国农田土壤镉污染研究现状土壤形成于成土母质，而成土母质中的镉(Cd)含量并不高。
自然条件下，土壤中Cd浓度范围在0.01～2mg·kg-1，而我国土壤背景值处在中位，约为0.1mg·kg-1[1]。
当前，随着经济社会的高速发展和工农业生产建设活动的日益频繁，电镀、制革等工业废水排放、农田污水的漫灌以及冶炼、尾矿等废弃地的增加等带来的土壤重金属污染问题愈发严重。
环保部官方报道，我国约有1/5的土地耕地面积受到不同程度污染，其中Cd为主要污染物之一。
土壤污染已严重威胁到国家粮食安全，通过食物链传递，污染物进入人体，对国民健康产生巨大危害[2]。
1.2、 Cd污染农田土壤的治理技术研究现状重金属在污染土壤中隐蔽性好，往往不易被人及时发现;时效长，被植物吸收富集累积到一定程度时，才会被人们发现;并且具有不可逆性，无法被土壤中的微生物降解，也难从土壤中分离。
目前，重金属污染土壤的修复技术可以归纳为2种技术思路。
1.2.1 、超累积植物修复技术该技术是利用植物对土壤中重金属进行迁移修复，选择一种或多种对目标污染物具有很强的吸收富集能力的功能植物，将其种在被污染土壤中进行培养，土壤中的重金属会迁移至植物的地上部分，生长一定时间后，地上部分进行收割处理，可以连续种植收割多茬，最终达到修复污染土壤的目的。
该技术适用于治理和修复中低浓度污染土壤，是一种绿色、可持续的治理技术[3]。
但是一般情况下，超累积植物生长速度慢，土壤中重金属的生物可利用态含量低，修复周期长，其成本以及植物收割后的后续处置风险等还未进行系统评估。
生物炭在农业领域的应用研究
生物炭在农业领域的应用研究随着环境污染和气候变化不断加剧，生物炭开始受到广泛重视和应用。
生物炭的特性使得它在农业领域中有着重要的应用价值，具体包括改善农田土壤、提高农作物的产量和质量、减少农业废弃物的排放等方面。
因此，本文将系统地探讨生物炭在农业领域的应用研究。
一、生物炭的概念和特性生物炭是指经过高温重整而制成的稳定固态炭素，其原料主要来自生物质的热解和焚烧。
生物炭由于具有多孔结构、大比表面积、高孔隙率等特性，因而被广泛用于环境修复、能源领域和农业生产等方面。
具体来说，生物炭的特性包括：一、生物炭具有良好的水保持能力，能够维持土壤湿度，改善土壤质地和持水性；二、生物炭对氮的吸附能力较强，能够促进植物的生长和发育，提高农作物的产量和质量；三、生物炭具有微生物控制和微生物营养素保护效果，能够降低土壤酸化程度，提高土壤有机质含量，增强土壤肥力。
二、生物炭在农业领域的应用1、改善农田土壤质量农业生产中，土壤质量是极其重要的因素之一，直接影响着农田的耕作和植物的生长。
而生物炭在改善土壤质量方面具有独特的优势，主要表现在两方面：一方面，生物炭能够增加土壤有机质的含量，的保持土壤湿度，更加有利于植物的生长。
另一方面，生物炭也能够吸附空气中的有害物质，净化土壤环境，提高土壤的生态环境质量。
2、提高农作物的产量和质量除此之外，生物炭还能够促进植物的生长和发育，从而提高农作物的产量和质量。
这主要得益于生物炭的高比表面积和微生物控制和营养素保护效果，可以有效地增加土壤中的微生物数量，提高土壤的肥力和养分含量。
同时，生物炭也具有良好的水保持能力，能够维持土壤湿度，缓解作物干旱等问题。
3、减少农业废弃物的污染生物炭还可以作为农业废弃物的再利用手段，在减少农业废弃物的排放方面发挥着重要的作用。
生物炭的制作过程中，使用的是生物质中含有的银杏、草木等植物残渣，通过焚烧和高温重整形成的生物炭可以用作肥料、饲料等方面，变废为宝，既降低了生活垃圾的排放量，又提供了一种再生资源。
生物炭在土壤重金属污染修复中的应用
生物炭在土壤重金属污染修复中的应用1. 引言1.1 生物炭在土壤重金属污染修复中的应用生物炭在土壤重金属污染修复中扮演着重要的角色。
随着工业化的进程和城市化的发展，土壤重金属污染成为了一个严重的环境问题，对农业生产和人类健康造成了严重威胁。
开发高效、环保的修复技术是当前亟需解决的问题之一。
通过添加生物炭，可以有效减少土壤中重金属的有效性，降低其对作物的吸收和转运能力，从而减少重金属对作物的毒害性，保障作物的生长和产量。
生物炭在土壤重金属污染修复中具有广阔的应用前景，但其应用效果受到多种因素的影响，包括生物炭的性质、用量、施用方式等。
未来的研究应当进一步深入探讨生物炭在土壤重金属修复中的机制，并寻求更加高效、环保的应用方法，以实现土壤重金属污染的有效修复和生态环境的持续改善。
2. 正文2.1 生物炭的性质及作用机制生物炭是一种由植物材料或其他有机物质经过高温热解或氧化处理而制成的固体炭材料。
其具有孔隙结构，表面积大，能有效吸附各种有害物质。
生物炭在土壤修复中的作用主要体现在以下几个方面：1. 提高土壤通气性：生物炭具有良好的孔隙结构和极大的比表面积，可以增加土壤的通气性和渗透性，有利于土壤微生物活动和植物根系生长。
2. 调节土壤酸碱度：生物炭中的碱性物质可以中和土壤酸性物质，提升土壤的pH值，减少土壤中重金属的溶解度。
3. 吸附重金属：生物炭具有良好的吸附能力，可以吸附土壤中的重金属离子，降低其在土壤中的活性，减少对植物的毒害作用。
生物炭通过改善土壤结构、减少重金属有效性、提高重金属固定性和减少重金属对作物的毒害性，发挥着重要的修复作用。
其作用机制主要包括物理吸附、化学吸附和生物作用等多种途径。
随着人们对土壤修复的重视和生物炭研究的深入，生物炭在土壤重金属污染修复中的应用前景将更加广阔。
2.2 生物炭在减少土壤重金属有效性中的应用生物炭在减少土壤重金属有效性中的应用主要通过吸附和络合作用来实现。
生物炭具有高度孔隙结构，大表面积和丰富的功能官能团，可以与土壤中的重金属离子结合形成络合物或吸附到孔隙表面上，从而降低土壤中重金属的生物有效性。
《2024年改性生物炭的制备及其在环境修复中的应用》范文
《改性生物炭的制备及其在环境修复中的应用》篇一一、引言随着工业化和城市化的快速发展，环境污染问题日益严重，环境修复技术的研究与应用显得尤为重要。
改性生物炭作为一种新型的环境修复材料，因其具有多孔性、高比表面积、良好的吸附性能和化学稳定性等优点，近年来备受关注。
本文将介绍改性生物炭的制备方法、性质及其在环境修复中的应用，以期为相关领域的研究与应用提供参考。
二、改性生物炭的制备1. 原料选择改性生物炭的制备原料主要包括生物质废弃物（如农业废弃物、林业废弃物等）和炭化剂。
生物质废弃物应选择含碳量高、无毒无害、易获取的原料。
炭化剂的选择对生物炭的孔隙结构和表面性质有重要影响。
2. 炭化过程炭化过程是改性生物炭制备的关键步骤。
将生物质废弃物在无氧或限氧条件下进行热解，使原料中的有机物质转化为炭。
此过程中需控制温度、时间和气氛等参数，以获得理想的炭化产物。
3. 改性过程改性过程是提高生物炭性能的重要手段。
通过物理或化学方法对炭化产物进行改性，引入功能性基团或孔隙结构，以提高其吸附性能、化学稳定性等。
常见的改性方法包括物理活化、化学活化及催化活化等。
三、改性生物炭的性质改性生物炭具有多孔性、高比表面积、良好的吸附性能和化学稳定性等优点。
其孔隙结构丰富，有利于提高比表面积和吸附性能。
同时，改性过程中引入的功能性基团可提高生物炭的化学稳定性及对污染物的吸附能力。
此外，生物炭还具有环境友好、成本低廉、易获取等优点。
四、改性生物炭在环境修复中的应用1. 土壤修复改性生物炭在土壤修复中具有广泛应用。
通过施加改性生物炭，可以改善土壤结构，提高土壤肥力和保水能力。
同时，其良好的吸附性能可吸附土壤中的重金属、有机污染物等有害物质，降低土壤污染。
2. 水体修复改性生物炭可用于水体修复，特别是对含有重金属、有机污染物等的水体。
通过吸附、絮凝等作用，降低水体中污染物的浓度，提高水质。
此外，改性生物炭还可用于污水处理厂的污泥处理，减少污泥体积，降低处理成本。
生物炭对土壤肥力改良的效果研究及应用
生物炭对土壤肥力改良的效果研究及应用生物炭是一种由生物质材料经过热解制得的高碳含量固体物质。
其具有许多优点，如极高的孔隙度、比表面积和微细孔隙结构等，使其可以广泛的应用于环境修复和农业领域。
本文将探讨生物炭对土壤肥力改良的效果研究及应用。
一、生物炭的制备及性质生物炭是一种由各种生物质通过高温热解制得的碳质材料。
其主要成分为碳、氢、氧、氮、磷等元素，碳含量一般在60%-80%之间，而含水率很低。
生物炭的微孔和介孔是其最具有优势的特点，可为微生物提供生存空间和降解有害物质，同时也容纳大量的水分和养分，增加土壤保水能力。
此外，生物炭还有良好的吸附性能，可以吸附氮、磷、钾等元素，并使其在土壤中慢慢释放。
二、生物炭的应用1.土壤改良生物炭可以应用于土壤改良，通过一定的配比可使其达到调节土壤pH值、调节土壤结构、提高土壤有机质含量、增加土壤保水能力、防止土壤侵蚀等多种作用。
如在沙漠化的土地上，通过添加生物炭、沙子和有机肥经过混合后均匀铺覆在沙漠化土地表层，可使其水分吸附能力提高近3倍，维持土壤湿度更加持久。
2.植物生长生物炭对植物生长具有积极的促进作用。
生物炭可增加土壤渗透性，增强植物水分吸收和保持能力，改善土壤内部空气流通，促进根系的生长并提高植物营养物质的吸收效率，从而增加作物种植产量和品质。
同时，生物炭的添加还能够有效吸附和降解土壤中残留的杀虫剂、重金属等有害物质，从而降低环境污染对植物生长的影响，提高农产品的质量和安全性。
三、生物炭的研究进展目前，生物炭的研究主要集中在其制备、性质、环境效应和应用等方面。
其中，其在农业领域的应用已经取得较大进展。
在这方面的研究中，生物炭主要被应用于改善土壤性质、增加作物产量和品质、提高土壤肥力等方面。
不少研究表明，生物炭可促进土壤微生物活性、提高植物养分利用效率、提高土壤保水能力和改善土壤结构等特点。
同时，一些研究还在探索生物炭的功效机制。
例如，一些科学家认为，生物炭中的大量微细孔隙和高比表面积可以提供良好的微生物生存环境，有利于土壤微生物活性提高，而微生物能够分解生物炭生成的有机质，从而尽可能地利用养分和气体。
生物炭在土壤重金属污染修复中的应用
生物炭在土壤重金属污染修复中的应用【摘要】生物炭是一种具有良好吸附性能的碳质材料，被广泛应用于土壤重金属污染修复领域。
本文首先介绍了生物炭的来源与制备方法，探讨了其对土壤重金属的吸附作用机制。
随后列举了生物炭在土壤修复领域的应用案例，并详细分析了其修复作用的机理。
通过对生物炭修复效果的评价，总结出生物炭在土壤修复中具有巨大潜力，并探讨了未来发展方向。
结论部分强调了生物炭在土壤修复中的重要性，并展望了生物炭在环境修复领域的广阔前景。
生物炭的应用为土壤重金属污染修复提供了一种高效可靠的方法，有望成为未来土壤修复领域的主要技术之一。
【关键词】生物炭、土壤重金属污染、修复、吸附、应用案例、机理、效果评价、潜力、未来发展方向、结论、展望1. 引言1.1 生物炭在土壤重金属污染修复中的应用生物炭是一种由植物或动物有机物质经过热解或氧化反应而制得的一种碳质产品。
生物炭因其具有高孔隙度、大比表面积和优良的吸附性能而被广泛应用于土壤修复领域。
在土壤中存在着丰富的重金属元素，如铅、镉、铬等，它们可能来源于化肥、农药、矿产等多种渠道，对土壤和植物生长造成不良影响。
生物炭在土壤重金属污染修复中的应用主要体现在其强大的吸附能力上。
生物炭的表面具有大量的官能团和孔隙结构，能够有效吸附土壤中的重金属离子，降低其在土壤中的活性和生物有效性，减少对植物的毒害。
通过添加生物炭到受重金属污染的土壤中，可以有效改善土壤环境，减轻污染程度。
生物炭在土壤修复领域的应用已经得到了广泛的研究和实践验证，其修复效果显著。
未来随着科学技术的不断进步和生物炭应用的深入推广，相信生物炭在土壤重金属污染修复中将发挥越来越重要的作用，为改善土壤质量、保护生态环境发挥积极作用。
2. 正文2.1 生物炭的来源与制备生物炭的来源与制备一直是关注的研究方向。
生物炭通常是利用生物质作为原料制备而成的，生物质可以由各种可再生资源如植物秸秆、木屑、果壳等生产。
制备生物炭的方法主要包括炭化、焦化和气化等。
生物炭在农田土壤修复中的应用.doc
生物炭在农田土壤修复中的应用生物炭在农田土壤修复中的应用河北师范大学化学与材料科学学院农业项目组盛建伟一、生物炭概述生物炭是在缺氧或缺氧环境下，生物有机材料(生物质)低温热裂解产生的固体产物。
它不仅可用作优质能源和土壤改良剂，还可用作还原剂、肥料缓释载体和二氧化碳存储剂。
它已广泛应用于固碳减排、水源净化、重金属吸附和土壤改良等领域。
它能在一定程度上解决气候变化、环境污染和土壤功能退化等全球关注的热点问题，属于秸秆废弃物资源的高值化利用范畴。
生物炭不是普通的木炭，而是碳含量极其丰富的木炭。
它通过在低氧环境下高温裂解来碳化木材、草、玉米秸秆或其他农作物废料。
这种由植物形成的旨在固定碳元素的木炭被科学家称为“生物炭”。
其理论基础是:生物质，无论是植物还是动物，都可以在无氧条件下燃烧形成木炭。
生物炭是一种通过热解“加工”的生物质。
裂解过程不仅能产生用于生产能源的气体，还能产生——木炭，这是一种稳定的碳形式，埋在地下。
整个过程是“碳负”。
生物炭几乎是纯碳，可以埋在地下数百到数千年而不会消失，这相当于将碳隔离在土壤中。
生物炭富含微孔，不仅能补充土壤的有机质，还能有效地保持水分和养分，提高土壤肥力。
事实上，大多数肥沃的土壤是黑色的，因为它的碳含量很高。
英国环境保护大师詹姆斯·洛夫洛克说，生物炭是减轻灾难性气候变化的唯一希望。
研究人员还表示，生物炭还可以提高农业生产率，减少对碳密集型肥料的需求。
木炭颗粒的孔隙结构非常容易收集养分和有益微生物，从而使土壤肥沃，有利于植物生长，增加产量，使农业更加可持续。
更好的是，它将碳锁定在生物群中，而不是让碳逃逸到空气中。
制造生物炭的现代方法是在低氧环境下高温加热植物废料使其分解。
最近，气候专家发现了一种更清洁、更环保的方法来在工业规模上固定二氧化碳，使用一个巨大的微波炉将二氧化碳密封在“生物炭”中，然后将其掩埋。
这种特殊的“微波炉”将成为对抗全球变暖的最新武器。
因此，这项技术每年可以减少几十亿吨二氧化碳排放到空气中。
生物炭在土壤修复中的应用
生物炭在土壤修复中的应用随着城市化的发展和农业生产的不断扩大，土壤污染问题日益凸显。
除了政府对环境保护的大力投入与推广，科学家们也在探索新的土壤修复途径。
生物炭，作为一种新型土壤改良剂，在近年来的土壤修复治理中被逐渐应用并得到越来越广泛的认可。
本文将对生物炭在土壤修复中的应用进行介绍。
第一章：生物炭的概述1.1 什么是生物炭生物炭是一种以天然植物为原料，通过高温处理并得到的炭质物质。
其主要原料有木材、稻壳、秸秆等，也可以选用废弃物作为制造原料。
所制造的生物炭具有黑色或深棕色的外观，质地比较稳定，不易分解。
其结构特征诱导了其高度的孔隙率和极大比表面积，使得其在多方面拥有独特的吸附、保水、保肥等特性。
1.2 生物炭的种类根据生物炭的制作原料、制作过程和应用领域等方面可将生物炭分为多种类型。
目前常见的生物炭包括木屑生物炭、竹杆生物炭、禾秆生物炭、泥炭、荫生+淤泥生物炭、板栗果壳生物炭等。
第二章：2.1 生物炭的化学性质及对因污染而稳定的土壤的影响在污染土壤修复过程中，生物炭可用于加速有害物质的分解，减轻有害物质对土壤的污染；同时，生物炭能够稳定因污染而失去稳定性的土壤，提高土壤的pH值，改善土质。
在土壤修复行业中，研究表明，生物炭能够在短时间内显著降低土壤污染物的毒性和活性，从而降低污染物的迁移和生态风险。
2.2 生物炭的生物学特性及对生态系统的影响生物炭不仅对土壤有益处，还可对生态系统带来深刻的正面影响。
生物炭可以提高土壤生物量，促进土壤微生物生长和代谢活动，从而加速有机物的分解，促进植物生长和减轻植物对土壤的污染物的吸收。
同时，生物炭在刺激生态系统健康方面发挥了重要作用，可以增加土壤中的生物多样性，提高土壤肥力，缓解酸化等问题。
2.3 生物炭与植物生长之间的关系生物炭还会在植物生长过程中扮演着重要的角色。
研究表明，生物炭使土壤得以保持稳定的状态，改善土壤通透性和空气透水性，促进植物根系的生长，同时提高保水能力和肥力，有利于提高植物的生长和产量。
生物炭在土壤修复和肥料中的应用
生物炭在土壤修复和肥料中的应用生物炭是一种能够帮助改善土壤质量的有机炭。
它是通过将植物材料，如树枝和树叶，加热至高温下制成的。
这种炭质材料不仅可以用作肥料，还能在土壤修复中起到重要的作用。
在此篇文章中，我们将深入探讨生物炭在土壤修复和肥料中的应用。
生物炭如何影响土壤质量？生物炭不仅能够提高土壤的肥力，还能增加土壤的保水性和排水性，以及吸附污染物质，从而改善土壤质量。
对于土壤退化的情况，生物炭通过改善土壤结构来恢复土壤的功能。
土壤结构的改善对于土壤的质量和生物多样性都有很大的影响。
生物炭不仅能够吸附有害物质，还能增加土壤微生物的数量和多样性，从而促进土壤生态系统的可持续发展。
同时，生物炭对土壤水分的调节能力也是极为重要的。
生物炭能够吸附大量的水分，并以稳定的形式释放出来，从而保持土壤中的水分量，使土壤保持湿润，不易蒸发。
生物炭在土壤修复中的应用土地退化是全球面临的重要问题之一，是由于人类活动如过度放牧、过度耕作，以及自然灾害如洪水和地震等造成的。
土地退化对于全球的经济、社会和环境都有深刻的影响。
因此，寻找能够修复土地退化的方式是很必要的。
生物炭可以用于修复受污染的土地，其独特的吸附和水分调节性质，使其能够有效去除土壤中的有害物质并增加土壤肥力。
此外，生物炭还有其他的优点：如吸附二氧化碳，促进植物生长等。
生物炭对土壤污染物的吸附和去除作用生物炭对于污染物质的吸附能力极强。
例如重金属、有机物、石油污染物等都能够被生物炭吸附。
生物炭的微孔结构使其有大量的表面积，从而增大了吸附有害物质物质的能力。
另外，生物炭也能够减少土壤风化和土壤表面流失，从而进一步减少有害物质的释放。
生物炭在肥料中的应用生物炭可以用于生产有机肥料。
有机肥料是通过对自然物质（如植物残渣、禽畜粪便等）进行处理来制成的，通过将生物炭和其他有机物质混合可以产生高效的有机肥料。
生物炭还能够提高肥料的吸收率和减少养分流失。
生物炭本身就含有丰富的微量营养元素，可以提供植物所需的养分，同时也能够减少肥料的挥发和流失，从而提高肥料的利用率。
生物炭在土壤重金属污染修复中的应用
生物炭在土壤重金属污染修复中的应用
生物炭是一种由再生生物质经热解或炭化得到的碳负载材料。
由于其具有多孔结构和
高比表面积，生物炭被广泛应用于土壤修复中，特别是在重金属污染修复中显示出很大的
潜力。
重金属污染是环境问题的重要方面，对人类健康和生态系统造成了严重的威胁。
重金
属可通过工业废水、农药和化肥等途径进入土壤中，导致土壤污染。
土壤中的重金属会积
累到作物中，通过人类食物链影响人类健康。
修复重金属污染的土壤对于保护环境和人类
健康至关重要。
生物炭可以吸附重金属。
由于其多孔结构和高比表面积，生物炭具有良好的吸附性能。
重金属离子可通过电静力相互作用、络合反应和表面吸附等方式与生物炭表面结合，从而
将重金属从土壤中去除。
生物炭可以改善土壤理化性质。
重金属污染土壤往往具有酸性或碱性，导致土壤肥力
下降。
生物炭具有中性pH值，添加生物炭可以中和土壤的酸碱度，从而改善土壤环境。
生物炭具有较高的有机质含量，可以提高土壤的保水性和保肥性。
生物炭可促进土壤微生物活动。
土壤微生物是土壤生态系统中的重要组成部分，对土
壤质量和生物地球化学循环起着重要的作用。
研究发现，生物炭可以提供碳源和孔隙空间，促进土壤微生物的生长和活动。
土壤微生物可以通过解。
生物炭技术在土壤修复和农业生产中的应用和研究
生物炭技术在土壤修复和农业生产中的应用和研究近年来，随着环保意识的提高，生物炭技术在土壤修复和农业生产中的应用越来越广泛。
生物炭，也叫做生物质炭，是由动植物等有机废料炭化而成的一种碳化物。
在土壤改良、污染物修复、农业生产等领域都有着广泛的应用。
那么，生物炭技术到底是什么呢？它在土壤修复和农业生产中有什么优点呢？让我们来一探究竟。
一、生物炭技术的定义和原理生物炭是由生物质碳化而成的一种处理过的物质。
生物质可来自于农业废弃物、林业废弃物、城市垃圾等各类有机物，通过炭化过程形成生物炭。
炭化过程是指在一定条件下将有机物加热至600℃以上，使其转化为不易分解的碳化物质。
生物炭技术则是指利用生物炭对土壤进行改良和污染物修复的一种技术。
生物炭具有微孔、中孔、大孔等多级孔隙结构，拥有良好的负离子吸附能力和微生物栖息和繁殖环境，因此具有很好的土壤修复和改良效果。
二、生物炭技术在土壤修复中的应用1、重金属污染修复重金属污染是当前土壤污染中较为普遍的一种，而生物炭通过其优良的孔隙结构和吸附性能，可以有效吸附重金属离子，从而降低土壤中重金属的含量，达到修复目的。
2、水土保持生物炭具有保水保肥的作用，可以提升土壤抗旱能力和保水保肥能力，从而实现水土保持的目的。
与传统的化学肥料相比，生物炭具有更好的蓄水能力，降雨后可以更有效地保持水分，减少水土流失的发生，保护生态环境。
三、生物炭技术在农业生产中的应用1、提高农作物产量生物炭可以改善土壤质量，促进土壤肥力的提高，从而提高作物的产量。
特别是在密植和连作田地中，生物炭的应用可以有效地促进土壤微生物的繁殖，加速土壤有机质的降解与转化，增加土壤中的养分，从而改善土壤环境，提高农作物的产量。
2、改善果树品质生物炭的孔隙结构可以增加土壤的通气性和保水性，改善土壤的物理性质，从而为果树提供更适宜的根部环境。
此外，生物炭可以通过吸附有害物质和重金属离子，减轻土壤污染对果树的危害并提高果实的品质。
生物炭基肥在土壤修复方面的应用和研究进展
从区域分布来看，我国的西部地区，东北地区，云南地区，华南地区以及长江三角洲地区均存在重金属超标土壤污染问题。其中，我国华南地区一方面具有矿产资源丰富的特点，矿产资源中存在着重金属。由于矿区的经济条件和土壤保护意识的相对落后，造成土壤遭受重金属污染。另一方面华南地区的大部分区域位于亚热带地区，具有雨水量大，地势低洼已形成排水不利的渍害型红土壤。富含铝元素的红土壤不利于植物的生长。因此，我国土壤污染分布特征在经济发达和重工业发达地区重金属污染程明显趋势。
5.2制备生物炭基肥影响因素
首先，制备生产工艺不同，生物炭基肥效能不同。生物炭基肥生产工艺主要包括掺混法、包膜法、吸附法和混合造粒法等[17]。掺混法制备的生物炭基肥起效快，不易储存。包膜法主要是将速效性的化肥小颗粒物质包裹在生物炭颗粒内在的空腔中，从而达到化肥在农作物和土壤中养分释放的可控性。包膜法主要通过分子筛作用，对要挥发的大分子污染土壤物质具有拦截作用。如钟雪梅等运用粘合剂成分将尿素颗粒包裹在竹炭中，通常粘合剂成分应具有改变竹炭孔隙大小的作用。该方法的应用结果是其可显著提高氮肥在农作物体内的吸收效果[18]。吸附法主要应用在肥料液体状态下，利用生物炭多孔性和吸附性的特点，混合造粒法与掺混法类似，但比掺混法多一步制粒步骤。
生物修复法为利用微生物和动植物对于重金属污染的吸附作用和降解潜力，将土壤里的对重金属进行富集到地上达到去除的目的[12]。该方法缺点在于要种植大面积的植物，植物有一定的生长周期，需要较长的时间才能达到去除重金属的目的。
4.2生物炭在土壤修复中的应用
生物炭是在生物体如秸秆，树叶，动物残体等物质在有氧或无氧条件下高温碳化形成的黑色固体。它具有多空隙，表面积大，化学性质和结构稳定的特点。生物炭在土壤修复中主要应用于重金属吸附和土壤农药吸附。重金属通过土壤的吸附作用达到初步降解的目的，其作用原理为用生物炭表面的含氧官能团和游离电子和重金属离子形成络合反应从而达到降低土壤中重金属离子的目的。同时，大多数的重金属离子化合价高，易于与游离电子结合，从而改变金属离子的存在状态，提高土壤pH值。然而生物炭的表面积有限，结合重金属的数量有限，吸附达到饱和状态时，多余的重金属可能重新返回土壤中，有可能对土壤进行二次污染。因此，使用生物炭进行土壤修复时，应该建立对土壤的监测技术。其次，土壤农药的吸附，主要针对农药中的有机物进行吸附。生物炭孔隙结构可以给予大分子物质贮存，同时颗粒表面容易和有机物形成不易断裂的化学键和氢键，以此对有机物进行固定和吸附。陈淼等人运用生物炭吸附作用对土壤中的抗生素氧氟沙星进行实验，结果表明土壤中的抗生素含量降低。土壤中的微生物有代谢和分解有机物的作用，但是土壤自我净化时间较长[13]。因此，生物炭的加入可以加快土壤的自我净化作用。Li等人对含有敌草隆农药的土壤施加生物炭后，土壤中的农药成分含量明显减少[14]。此外，生物炭对土壤中的氮素有吸附作用。将生物炭和相应的氮肥制成生物炭基肥可对在土壤中的氮元素释放后的肥力效果具有缓释作用，没有在土壤中起到肥力效果的氮素固定在生物炭颗粒中，不会因土壤日照和温度升高形成氧化氮产物，从而对空气造成污染。
改性生物炭的制备及其在环境修复中的应用
改性生物炭的制备及其在环境修复中的应用改性生物炭的制备及其在环境修复中的应用近年来，随着人类社会的快速发展，环境污染问题日益严重，给人类的生存环境造成了巨大的威胁。
为了解决这一问题，科学家们不断寻求新的环境修复方法，其中改性生物炭作为一种新型材料，逐渐受到人们的关注。
改性生物炭是通过将生物炭与其他材料进行复合处理或者对其进行功能化改性得到的一种新材料。
生物炭本身是指在低氧或无氧环境下通过热解处理植物残渣得到的一种炭材料。
改性生物炭在环境修复中具有独特的性质和应用潜力。
改性生物炭的制备涉及到多个步骤。
首先，要选择适宜的植物原料，如秸秆、木屑等，并对其进行炭化处理。
其次，需要对生物炭进行活化处理，可以使用一些活性剂来提高其孔隙度和表面积。
最后，对生物炭进行改性处理，可以通过物理方法或化学方法引入特定功能基团，以增强其吸附能力和其他性质。
改性生物炭在环境修复中的应用非常广泛。
首先，改性生物炭可以作为吸附剂来降低水体中的有机污染物浓度。
由于改性生物炭具有较大的孔隙结构和丰富的官能团，能够有效吸附水中的有机废物，如重金属离子、农药残留等。
其次，改性生物炭还可以用于土壤修复。
由于生物炭具有良好的肥力保持和调节土壤酸碱度的性质，可以作为土壤改良剂来修复受损的土壤。
再次，改性生物炭还可以用于废气处理。
由于生物炭具有较好的吸附性能和催化活性，可以用于去除废气中的有害气体，如苯、二甲苯等有机物和硫化合物。
此外，改性生物炭还可以在农业和园林业领域发挥重要作用。
将改性生物炭与土壤混合使用，可以提高土壤肥力和水分保持能力，促进植物生长。
此外，改性生物炭还可以用作肥料的添加剂，可以增加肥料的吸附性和缓释性，提高养分利用率。
然而，改性生物炭在环境修复中仍然存在一些挑战和问题。
首先，生物炭的制备成本较高，这限制了其大规模运用。
其次，生物炭对环境的影响还需要进一步研究和评估，以确保其安全性。
另外，改性生物炭的修复效果受到多个因素的影响，如环境条件、污染物种类等等，需要进一步优化和改进。
生物炭在土壤重金属污染修复中的应用
生物炭在土壤重金属污染修复中的应用生物炭是一种由生物质原料制成的炭质材料，具有极强的吸附能力和土壤改良作用。
由于其优异的性能，生物炭在土壤重金属污染修复中得到了广泛的应用。
本文将着重介绍生物炭在土壤重金属污染修复中的应用及其工作原理。
生物炭在土壤重金属污染修复中的应用主要体现在以下几个方面：一、土壤修复重金属污染对土壤环境造成了极大的危害，影响了土壤的肥力和作物的生长发育。
生物炭具有优异的吸附性能，可以有效吸附土壤中的重金属离子，降低其在土壤中的活性，减少对植物和土壤微生物的毒性作用，从而达到修复土壤的目的。
二、提高土壤肥力生物炭本身富含有机质，可以增加土壤有机质含量，改善土壤的物理性质和水分保持能力，提高土壤团粒结构，促进土壤微生物的生长繁殖，有利于土壤生态系统的恢复。
生物炭对土壤中的养分具有良好的保护作用，减少了养分的流失和淋溶，为植物提供了更稳定的养分来源。
三、净化水质生物炭在土壤中的运用不仅可以修复土壤重金属污染，同时还能够净化水质。
生物炭在土壤中的应用可以有效减少土壤中的重金属渗漏，防止重金属被流失到地下水中，从而保护地下水资源的质量。
除了以上应用外，生物炭还可以在土壤重金属污染修复中发挥其他重要作用，例如提高土壤的抗逆性、促进植物的生长发育等。
接下来，让我们深入了解一下生物炭在土壤重金属污染修复中的工作原理。
生物炭具有极强的吸附能力。
其多孔的结构和大表面积为生物炭提供了丰富的吸附位点，可以吸附土壤中的重金属离子，并将其固定在炭质材料表面上，从而减少其在土壤中的活性，降低毒性作用。
生物炭可以调节土壤pH值。
土壤的酸碱度对重金属的迁移和转化起着重要的影响。
生物炭对土壤中的氢离子具有缓冲作用，可以中和土壤的酸碱度，从而减少重金属的迁移和转化。
生物炭对土壤微生物活性和群落结构有显著影响。
生物炭可以提供微生物生长的载体和养分来源，促进土壤微生物的生长和繁殖。
土壤微生物活性的提高可以加速土壤中重金属的转化和迁移，有利于修复土壤重金属污染。
生物炭创新点
生物炭创新点生物炭是一种经过高温热解后制成的炭素材料，它可以通过不同的生产方法制成不同形态的生物炭，如木质生物炭、甘蔗生物炭等。
生物炭具有多种优点，如良好的持水性、肥料吸附性、蓄热性、孔隙度高等，因此在农业、环保、能源等方面有着广泛的应用前景。
下面，我们将介绍生物炭的创新点。
首先，生物炭在农业方面的应用是最为广泛的。
生物炭可以增强土壤肥力、改良土壤结构、提高农作物产量并减少化肥用量。
同时，生物炭可以配合有机肥料使用，改善土壤的物理性和化学性，促进微生物的生长和繁殖。
此外，生物炭还可以作为土壤改良剂来修复受损的土地，如盐碱化和沙化土地。
因此，在农业领域中，生物炭是一种高效绿色的肥料和土壤改良剂，具有可观的经济和生态效益。
其次，生物炭在环保领域中也有着广泛的应用。
生物炭可以吸附水中的有机污染物，如污水中的重金属离子、染料等，同时它还可以吸附气体中的有害物质，如二氧化碳、甲醛等。
此外，生物炭还可以用于生物质燃烧、垃圾处理等环保处理技术，将生物质的养分进行回收和利用。
因此，在环保领域中，生物炭是一种具有潜在的解决环境问题的新型材料。
最后，生物炭在能源领域中也有着很大的潜力。
生物炭可以用作固体燃料，如火炭、烧烤炭等，而且能量密度高、燃烧稳定，是一种很好的替代传统煤炭、木材等燃料的选择。
同时，生物炭还可以通过气化和热解法生产可再生的清洁燃气和液态燃料。
因此，在能源领域中，生物炭可实现可持续的能源开发和利用。
总之，生物炭具有多方面的应用优势，在农业、环保和能源领域中都具备广阔的发展前景。
未来，生物炭的研发和创新将是发展生物经济的重要方向之一，是实现可持续发展目标所必需的。
生物炭在土壤改良中的应用
生物炭在土壤改良中的应用作为一种与煤炭无关的炭化生物质的产品，生物炭在当前的农业生产中已经得到了广泛的应用。
其特殊的炭化技术使其具有一些优良的特性，比如高孔隙度、高比表面积、极佳的吸附性和保水性等等。
因此，将生物炭作为修复、改良土壤的有用工具，已成为了当今农业发展的一个热门话题。
一、生物炭的制作生物炭的制作是一个相对简单、安全的过程，通常是通过将多种有机废弃物（如秸秆、木屑、稻花、果皮等）进行炭化处理得到的。
这个过程中，机械力和加热是主要的炭化手段。
在高温下，这些有机物质会发生不同程度的炭化反应，最终形成周期性的孔隙结构。
二、生物炭的作用1、提高土壤质量生物炭具有微生物活性丰富的特点，它作为一种极优质的土壤改良剂，可以在水分充足的情况下滋养土壤中的微生物，促进土壤中的生物活性，从而形成新的生态系统，改善土壤质量。
2、改善土壤酸碱度生物炭在生产过程中具有一定的酸性，这种酸性可以通过风化还原为中性，甚至碱性。
因此，将生物炭添加到酸碱度较高的土壤中，可以有效的调节土壤酸碱度，使之达到适宜作物生长的酸度水平。
3、保持土壤湿度生物炭的高孔隙度和大比表面积，可以使其有效的吸附并保持土壤中的水分。
因此，将适量的生物炭添加到土壤中，可以有效的提高土壤水分保持能力，降低土壤侵蚀和水土流失。
4、留存土壤养分生物炭在炭化的过程中，能够留存大量的有机质、固氮菌等营养物质，缓慢释放，并在土壤中形成了丰富而有机的养分库。
因此，利用生物炭作为土壤改良剂，不仅可以提高土壤养分利用率，而且可以增加土壤肥力。
三、生物炭的应用由于生物炭具有多种优良特性，正被广泛应用于农业生产中。
目前其主要应用于以下几个方面：1、农田肥料将生物炭与有机肥或化肥混合使用，可以因为其高吸附性，提高肥料利用效率，增加作物产量。
2、园艺土壤生物炭能够保持土壤湿度和养分，所以可以广泛应用于花卉和苗木的栽培。
3、固定污染物生物炭的高效吸附和分解特性，可以用于修复污染的土壤，去除污染物。
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生物炭在农田土壤修复方面的应用河北师大化学与材料科学学院农业项目组盛建维一、生物炭概述生物炭是生物有机材料（生物质）在缺氧或绝氧环境中，经低温热裂解后生成的固态产物。
既可作为高品质能源、土壤改良剂，也可作为还原剂、肥料缓释载体及二氧化碳封存剂等，已广泛应用于固碳减排、水源净化、重金属吸附和土壤改良等，可在一定程度上为气候变化、环境污染和土壤功能退化等全球关切的热点问题提供解决方案，属于秸秆废弃资源高值化利用的范畴。
生物炭不是一般的木炭，是一种碳含量极其丰富的木炭。
它是在低氧环境下，通过高温裂解将木材、草、玉米秆或其它农作物废物碳化。
这种由植物形成的，以固定碳元素为目的的木炭被科学家们称为“生物炭”。
它的理论基础是：生物质，不论是植物还是动物，在没有氧气的情况下燃烧，都可以形成木炭。
生物炭是一种经过高温裂解“加工”过的生物质。
裂解过程不仅可以产生用于能源生产的气体，还有碳的一种稳定形式——木炭，木炭被埋入地下，整个过程为“碳负性”（carbon negative）。
生物炭几乎是纯碳，埋到地下后可以有几百至上千年不会消失，等于把碳封存进了土壤。
生物炭富含微孔，不但可以补充土壤的有机物含量，还可以有效地保存水分和养料，提高土壤肥力。
事实上，之所以肥沃的土壤大都呈现黑色，就是因为含碳量高的缘故。
英国环保大师詹姆斯·拉夫洛克称，生物炭是减轻灾难性气候变化的唯一希望。
研究人员也表示，生物炭也能提高农业生产率，减少对碳密集肥料的需求。
木炭碎料的孔洞结构十分容易聚集营养物质和有益微生物，从而使土壤变得肥沃，利于植物生长，实现增产的同时让农业更具持续性。
更妙的是，它把碳锁定在生物群内，而非让它排放到空气中。
制作生物炭的现代方法是在低氧环境下用高温加热植物垃圾，使其分解。
日前，气候专家找到了更清洁环保的方式，进行工业规模二氧化碳固定，利用巨型微波熔炉将二氧化碳封存在“生物炭”中，然后进行掩埋。
这种特制“微波炉”将成为战胜全球变暖的最新利器。
因此，该技术每年可以减少向空气中排放几十亿吨二氧化碳。
日前不少人将生物炭技术视为目前为止解决气候变暖问题的“尚方宝剑”，一种“气候变化减缓”战略和恢复退化土地的方式。
有些专家甚至声称，生物炭可吸收如此多的二氧化碳，以至地球能恢复到工业化之前的二氧化碳水平。
近年，生物炭作为一类新型环境功能材料引起广泛关注，其在土壤改良、温室气体减排以及受污染环境修复方面都展现出应用潜力，为解决粮食危机、全球气候变化等环境问题，提供了新的思路。
此外，生物炭还在获取生物质能、废弃生物质资源化以及碳排放贸易等方面有着重要地位。
近年来学界关于生物炭在土壤肥力改良、大气碳汇减排以及土壤污染修复等方面的研进展，并扼要分析了生物炭研究的前景和方向，为生物炭技术的应用和推广提供一定的思路。
二、生物炭的结构和基本特性生物炭的组成元素主要为碳、氢、氧等，而且以高度富含碳( 约 70% —80% ) 为主要标志，可以视为纤维素、羧酸及其衍生物、呋喃、吡喃以及脱水糖、苯酚、烷属烃及烯属烃类的衍生物等成分复杂各异的含碳物质构成的连续统一体，其中烷基和芳香结构是最主要的成分。
从微观结构上看，生物炭多由紧密堆积、高度扭曲的芳香环片层组成，X 射线表明其具有乱层结构( turbostratic structure)。
生物炭表面多孔性特征显著，因此具有较大的比表面积和较高的表面能。
表面极性官能团较少，主要基团包括羧基、酚羟基、羰基、内酯、吡喃酮、酸酐等，构成了生物炭良好的吸附特性。
随着研究的推进，研究者还发现生物炭具有大量的表面负电荷以及高电荷密度的特性由于原材料、技术工艺及热解条件等差异、生物炭在结构和 pH、挥发分含量、灰分含量、持水性、表观密度、孔容、比表面积等理化性质上表现出非常广泛的多样性，进而使其拥有不同的环境效应和环境应用。
目前，学界普遍认为生物炭的原材料和热解温度对炭质理化性质和环境功能影响最为显著。
①前体原料成分是决定生物炭组成及性质的基础，如动物生物质来源与植物生物质来源的生物炭相比，C /N 比例较低，灰分含量更高，导致生物炭的阳离子交换量( Cationic Exchange Capacity， CEC) 和电导率( electricalconductivity， EC) 更高。
②关于生物炭热解温度对其环境应用特性的影响一直是研究的热点，如 Antal 等曾经讨论了温度对炭质材料的孔结构比表面积和吸附特性之间的关系，并根据生物质热解情况分为＜ 250 ℃、250 ℃—290 ℃、＞ 290 ℃ 3 个机理显著不同的阶段。
三、生物炭对有机污染物的吸附行为目前国内外学术界对有机污染物在含有生物炭的土壤 /沉积物上的吸附/解吸研究比较成熟，对生物炭的吸附机理看法也相对一致。
多数研究人员采用二元吸附模式( Dual-mode Sorption) 来描述含有生物炭的土壤 /沉积物上的吸附 /解吸过程，认为土壤中存在着两种不同吸附特性的土壤有机质 : 一部分是无定形有机质 ( AOM)，即通常认为的“软碳”，具有松散的非刚性橡胶质结构，对有机污染物吸附机理常以线性分配为主；另一部分是包含生物炭在内的含碳质地吸附剂 ( CG) ，即通常认为的“硬碳”、具有致密的刚性玻璃质结构、对有机污染物吸附机理常以非线性表面吸附为主。
而有机污染物被吸附的具体机理则由两种碳的比重决定。
3.1生物炭对土壤 /沉积物中有机污染物的吸附具有以下特点:(1 ) 吸附容量大，具有显著的非线性。
专家比较其与土壤对敌草隆的吸附作用，发现当敌草隆含量在 0—6 mg· L － 1 范围时，作为生物炭重要来源的植物热解灰分的吸附效果是土壤的 400—2500倍，且当前者的含量大于0．05% 时生物炭吸附效果即起主导作用。
而 Nguyen 等对底泥中的生物黑炭含量进行测定，认为底泥中具有超强吸附能力的生物炭成分的大量存在是导致环境中有机污染物的分配系数增大的原因。
(2)存在明显的竞争作用。
如研究人员观察到，土壤 /沉积物中的生物炭与纯净的生物炭相比，对有机污染物的吸附常数要小一个数量级，他们认为这种衰减可能源于生物炭吸附时土壤有机物与有机污染物的竞争作用。
这种竞争作用还表现在污染物之间，如有研究发现，当有芘和蒽存在时，菲在生物炭上的吸附系数( KF) 由 106.05 分别下降到 105.24 和 104.60，而且菲的吸附随着共存多环芳烃浓度的增加，下降程度加。
(3 ) 吸附机理取决于生物炭的成分和组成。
例如，吴成等发现低温热解得到的生物炭中无定型组分含量相对较高，此时菲在生物炭上遵从线性分配机理，其吸附容量、解吸迟滞和最大不可逆吸附量都较低，而较高温度下得到的生物炭高度芳构化，浓缩型组分居于主要地位，吸附机理趋于非线性表面吸附，其吸附容量、解吸迟滞和最大不可逆吸附量都显著升高．此外，研究发现，对于在低温或者加热时间较短获得的生物炭，因为含有较多的无定形结构，不能忽略线性分配的贡献。
部分专家认为随着热解温度的提高，生物炭由比较灵活的脂肪相向比较紧密的芳香相过渡，吸附从以线性分配为主向以非线性吸附为主转变，并且指出反映芳构化程度 H /C 比与反映非线性程度的Freundlich 指数具有良好的相关关系，因此可将 Freundlich 指数作为对热解温度的指示。
(4)动力学过程存在明显的快阶段和慢阶段，有机污染物在生物炭上的吸附由多个过程控制。
如周尊隆等研究生物炭对菲的吸附动力学后认为，菲在生物炭样品上的吸附动力学过程可以分为极快、快和慢 3 个阶段，在菲从水相向各个生物炭组分的迁移过程中，经历了水膜扩散、吸附剂颗粒表而扩散和吸附剂内部微孔扩散等多个过程，具有过程的复杂性和多样性。
3.2生物炭对重金属的吸附行为目前，关于生物炭对重金属吸附行为的研究还比较少，因此机理的阐述上还存在不同的意见。
有研究认为，生物炭对重金属离子主要依靠表面吸附。
生物炭具有较大的比表面积和较高表面能，有结合重金属离子的强烈倾向，因此能够较好地去除溶液和钝化土壤中的重金属。
如吴成等研究了玉米秸秆燃烧物提取的生物炭对汞、砷、铅和镉离子的吸附，认为生物炭对重金属离子的吸附为亲合力极弱的非静电物理吸附，是可逆吸附，并且金属离子水化热越大，水合金属离子越难脱水，越不易与生物炭表面位反应。
专家比较了动物粪肥在 200 ℃和 350 ℃下烧制的生物炭与商品活性炭对 Pb 的吸附效果，认为生物炭对 Pb 的吸附机制可以用表面配合吸附—沉淀机制描述: 一方面，生物炭富含磷元素以及施用后使溶液 pH 提高，导致 Pb 在富含磷酸盐和碳酸盐的环境下形成诸如 Pb3 ( CO3 ) 2 ( OH ) 2、β-Pb9 ( PO4) 6 等沉淀而降低 Pb 在溶液中的有效性; 另一方面，生物炭富含π电子基团和含氧官能团，能直接从溶液中吸附 Pb2 + 。
他通过两种机制在 Langmuir-Langmuir 二元模型下各自拟合的最大吸附量得出， 84% —87% 的 Pb2 + 通过与生物炭中富含的磷酸盐和碳酸盐发生沉淀作用而被吸附，仅 13 % —16%的 Pb2 + 通过表面配合吸附作用被吸附。
生物炭对重金属的吸附存在以下特点:(1 ) 吸附能力强。
在 200 ℃条件下提取的生物炭对 Pb2 + 的吸附量达到 680 mmol· kg － 1 ，是活性炭吸附效果的 6 倍。
(2) 吸附效果同生物炭的烧制温度和前体材料有关。
专家认为所有由粪肥制造的生物炭随温度变化的特点相似，比表面积、含碳量以及 pH 都随着温度的升高而升高， 100 ℃温度下烧制的生物炭能够吸附 93 % 的 Pb2 + ，而 200 ℃和 350 ℃几乎能够吸附溶液中所有的 Pb2 + 。
Liu 等在 300 ℃下用水热法烧制的以松木和稻糠为材料的生物炭在 318 K 的环境中对 Pb2 + 的吸附量分别为 4． 25 mg· g － 1 和2． 40 mg· g － 1 ． Pb2 + 或 Cd2 + 吸附初始添加浓度相同时，热解温度为 150 ℃—300 ℃时，生物炭中极性基团含量增加，生物炭吸附Pb2 + 和 Cd2 + 的量增大; 热解温度为300 ℃—500 ℃时，生物炭中极性基团含量减少。
四、生物炭改良土壤肥力研究4.1研究现状对生物炭提升土壤肥力的报道最初见于对南美亚马逊流域黑土 terra preta 的研究中。
这种高质量黑色壤土是当地居民先人烧制生物炭质改良之后的耕作土，其生物炭平均含量超出周围土壤的 4 倍，部分地区甚至高达 70 倍。
早在 1879 年， Herbert Smith 在其出版的《Scribner's Monthly》一书中就注意到当地烟草和甘蔗的富饶多产与富含生物炭的黑土密切相关。