生物炭具有離子吸附交換能力及一定吸附容量,其可改善土壤的陽離子或陰離子交換量,從而可提高土壤的保肥能力。生物炭對土壤陽離子交換量CEC或保肥能力的改善取決于生物炭的CEC,pH及生物炭在土壤中氧化。生物炭比表面積大,可以增強土壤對陽離子的吸附能力,增加耕層土壤CEC。生物炭對低CEC和pH的酸性土壤中的CEC改良特別有效,其中土壤CEC的改良與生物炭的原料的堿度、有機氮的礦化和銨根的硝化作用有關(guān)。生物炭的pH升高,其對重金屬離子的吸附和固定加強,說明了生物炭對重金屬的吸附與生物炭的表面官能團和pH值有關(guān)。南京智融聯(lián)生物質(zhì)碳源頭廠家支持技術(shù)指導,可滿足的各項需求!江西定制生物質(zhì)炭豐度控制
廢棄物生物質(zhì)炭化利用過程將一大部分綠色植物光合產(chǎn)物碳以生物質(zhì)炭的形式固定下來,與直接燃燒或還田相比,有機碳的周轉(zhuǎn)時間大幅度延長,將大氣二氧化碳更長時間地封存于土壤。有研究表明,生物質(zhì)炭穩(wěn)定性強,在土壤中至少存留幾百年。其次,生物質(zhì)炭化過程還回收利用了有機質(zhì)中大部分的養(yǎng)分資源和一部分能量,既節(jié)約了能源,又減少了化學肥料施用,進而減少了化學肥料生產(chǎn)過程中的溫室氣體排放。第三,生物質(zhì)炭施用后還能減少農(nóng)田溫室氣體直接排放。對多個田間試驗的數(shù)據(jù)整合分析發(fā)現(xiàn),生物質(zhì)炭施用后農(nóng)田氧化亞氮和稻田甲烷排放分別降低13.6%和15.2%,每生產(chǎn)1千克谷物溫室氣體排放量減少3.5千克二氧化碳當量。按照2018年全國糧食產(chǎn)量6.58億噸計,生物質(zhì)炭施用當年全國溫室氣體排放可減少23億噸二氧化碳當量。因此,生物質(zhì)炭農(nóng)業(yè)應用的碳中和潛力巨大。河南蘆葦生物質(zhì)炭怎么培養(yǎng)應用于土壤修復,生物質(zhì)炭快速恢復受損土壤功能。
生物質(zhì)炭在環(huán)境中發(fā)揮著重要的生態(tài)效益,尤其是其在碳循環(huán)和碳固定方面的獨特優(yōu)勢。作為一種碳匯技術(shù),生物質(zhì)炭有助于減少二氧化碳的排放,并能將有機碳固定在土壤中數(shù)十年至上百年。這一過程不僅降低了溫室氣體的濃度,還為土壤增加了穩(wěn)定的有機質(zhì)。此外,生物質(zhì)炭的多孔結(jié)構(gòu)能夠吸附并固定重金屬、有機污染物及營養(yǎng)元素,減少了這些成分對土壤和水體的污染風險。由于其極強的吸附能力,生物質(zhì)炭在污水處理和廢棄物管理中也展現(xiàn)出巨大的應用潛力。研究表明,適量添加生物質(zhì)炭不僅能增強土壤肥力,還能改良土壤的物理結(jié)構(gòu),減少土壤中的酸化和鹽化現(xiàn)象。因此,生物質(zhì)炭既是一種可持續(xù)的固碳手段,又能提升土壤健康,對生態(tài)系統(tǒng)具有深遠的環(huán)境效益。
生物炭密度低,呈堿性,吸水能力大。1克生物炭可吸4克左右水。11年連續(xù)每年施用12t/ha玉米秸稈炭,土壤容重從不施生物炭的1.06gcm-3降低到0.73gcm-3,田間持水量(waterholdingcapacity)從50%增加到78%,田間土壤水分含量從26%提高到37%。不同于大量一次施用生物炭,連續(xù)11年每年施用12t/ha生物炭對土壤pH沒有明細影響。降低了土壤有效態(tài)鐵(Fe)、錳(Mn)和銅(Cu),但增加了有效鋅(Zn)含量。增加了土壤總碳、易氧化碳和可溶性有機氮含量。連續(xù)11年每年施用2.4t,6t和12t/ha使土壤飽和導水率增加了14%,31%和55%,土壤陽離子交換量(cationexchangecapacity-CEC)分別增加了5.76到20.35%。CEC的增加對提高土壤K+,NH4+吸持量具有重要意義。理論上計算,每增加CEC1cmolkg-1,可增加K+吸持0.68t/ha,或NH4+吸持0.25t/ha。生物炭還能降低土壤比較高溫,提高土壤比較低溫,減小土壤溫度變幅。生物質(zhì)炭具有高度穩(wěn)定性和較強的吸附性能。
生物質(zhì)炭是作物秸稈、果木修剪枝條、農(nóng)產(chǎn)品下腳料、動物糞便等各種來源的廢棄生物質(zhì)在厭氧環(huán)境下發(fā)生熱解反應生成的黑色固體。早在2006年,科學家提出將生物質(zhì)炭施于土壤,以提高土壤肥力。這一思想源于亞馬孫河流域黑色肥沃土壤的發(fā)現(xiàn)。南美洲的亞馬孫河流域是世界上比較大的熱帶雨林區(qū),因高溫多雨,該地區(qū)土壤有機質(zhì)分解快,導致土壤快速退化而貧瘠。但就是在這樣一個土地貧瘠的地區(qū),零星分布著非常肥沃的土壤,當?shù)厝朔Q這種土壤為TerraPreta??茖W家研究發(fā)現(xiàn),這種肥沃土壤的特征是存在大量的黑色炭顆粒[1]。土壤中的黑色炭顆粒是2500多年以前當?shù)卦∶駥⒅脖婚_墾后的林木廢棄物土法炭化后混入土壤中的。21世紀以來,全球掀起了對這種人為黑色肥沃土壤的研究熱潮,也拉開了農(nóng)業(yè)生物質(zhì)炭研究的序幕。2009年,《生物質(zhì)炭與環(huán)境管理:科學與技術(shù)》一書問世??茖W家們總結(jié)了生物質(zhì)炭制備方法、性質(zhì)、功能及土壤和環(huán)境應用效果等,并描繪出了生物質(zhì)炭產(chǎn)業(yè)的美好藍圖。生物炭通過改善土壤pH值和持水能力、提高陽離子交換能力和改善微生物群落結(jié)構(gòu)來減少土壤氮損失。山西蘆葦生物質(zhì)炭價格是多少
提升土壤碳匯能力,生物質(zhì)炭助力實現(xiàn)碳中和目標。江西定制生物質(zhì)炭豐度控制
生物質(zhì)(秸稈和枯枝落葉等)利用是長久而不竭的主題。我國每年生物質(zhì)產(chǎn)量約為7億噸,并隨產(chǎn)量增加而有增加趨勢。遠在西周時期(公元前11世紀至公元前8世紀),中國農(nóng)民就從實踐中逐步認識到將雜草、秸稈和枯枝落葉燃燒成草木灰還田有利于作物的生長;14世紀初葉,王禎在《農(nóng)書.糞壤篇》中把草木灰列為一大類農(nóng)家肥料。北魏時期,賈思勰在《齊民要術(shù)》(約成書于公元533年至544年)中就提到用松制墨(炭黑)的方法和炭黑性質(zhì)。在我國農(nóng)田、草地和森林,經(jīng)??梢钥吹?jīng)]有分解的火燒黑色物質(zhì)-生物炭。從2005年開始,隨著巴西亞馬遜流域考古發(fā)現(xiàn)一種黑色土壤,被稱為黑土((blackearths,或terrapretadeindio(葡萄牙語)比周圍黃色土壤具有更高的碳含量和產(chǎn)量,激起了人們利用生物炭儲存碳和提高土壤生產(chǎn)力的興趣。目前制備生物炭的原料有秸稈、枯枝落葉、畜禽糞便、骨頭、和污泥等。制備方法有無氧裂解法、半無氧裂解法、土窯法、燃燒淋水法、燃燒掩土法、土坑法等。制備溫度從200℃到1000℃,大多集中在300-600℃。江西定制生物質(zhì)炭豐度控制