生物炭(Biochar)是利用生物殘?bào)w在缺氧的情況下，經(jīng)高溫慢熱解(通常＜700℃)產(chǎn)生的一類難溶的、穩(wěn)定的、高度芳香化的、富含碳素的固態(tài)物[1]。生物炭多為顆粒細(xì)、質(zhì)地較輕的黑色蓬松狀固態(tài)物質(zhì)，主要組成元素為碳、氫、氧、氮等，含碳量多在70%以上。生物炭可溶性極低，具有高度羧酸酯化和芳香化結(jié)構(gòu)[2–3]，其原料來源，農(nóng)業(yè)廢棄物如雞糞、豬糞、木屑、秸稈以及工業(yè)有機(jī)廢棄物、城市污泥等都可作為其原料[4]。生物炭原材料尺寸的大小會影響到生物炭產(chǎn)率，主要表現(xiàn)為尺寸增大生物炭產(chǎn)量隨之增加。生物質(zhì)炭具有表面積大、多孔性以及吸附性強(qiáng)的特點(diǎn)，可以大量吸附土壤中的有機(jī)質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)。黑龍江水稻生物質(zhì)炭

3我們的主營業(yè)務(wù)是秸稈生物質(zhì)炭，這是一種以秸稈為原料經(jīng)過高溫炭化處理而得到的炭素產(chǎn)品。秸稈生物質(zhì)炭具有以下幾個(gè)優(yōu)勢：首先，我們的產(chǎn)品具有優(yōu)異的環(huán)保性能。秸稈生物質(zhì)炭可以有效地減少秸稈的露天焚燒，降低空氣污染的風(fēng)險(xiǎn)。其次，我們的產(chǎn)品具有出色的吸附性能。秸稈生物質(zhì)炭具有大量的微孔結(jié)構(gòu)，能夠吸附并固定有害氣體、重金屬離子等有害物質(zhì)，有效凈化空氣和水質(zhì)。同時(shí)，秸稈生物質(zhì)炭還可以吸附并穩(wěn)定土壤中的營養(yǎng)物質(zhì)，提高土壤肥力。廣西科研用生物質(zhì)炭技術(shù)的應(yīng)用生物質(zhì)炭措施對于糧食增產(chǎn)和固碳減排有一定的潛力，但需以清潔高效的生物質(zhì)炭制備技術(shù)為前提。

生物炭的含碳量隨炭化溫度的不同而發(fā)生改變，生物炭性質(zhì)也受到制備溫度、加熱速率、通氣條件等條件的影響，以溫度影響較大。隨制備溫度的升高，生物炭產(chǎn)量下降，但其碳含量、灰分含量、比表面積以及孔隙度卻隨著溫度的升高而升高。裂解溫度與生物炭碳、灰分含量呈正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.17和0.28。隨著裂解溫度的升高，生物炭碳含量和灰分含量都增大。生物炭碳含量和灰分含量呈極負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為–0.77。因?yàn)闊崃呀鉁囟仍龈撸谉峤夂蓟衔餁埩艚档?，生物炭中難分解碳物質(zhì)比例相應(yīng)增高，固定碳含量增大，繼而碳含量增多。熱裂解溫度升高，有機(jī)物損失增大，灰分在生物炭中含量相應(yīng)增大，由1404植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)22卷于灰分是堿性物質(zhì)，生物炭pH因生物質(zhì)熱解溫度增高而提高。生物炭碳含量高意味著被氧化為無機(jī)灰分的部分減少，反之亦然。

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(jī)碳的周轉(zhuǎn)時(shí)間大幅度延長，將大氣二氧化碳更長時(shí)間地封存于土壤。有研究表明，生物質(zhì)炭穩(wěn)定性強(qiáng)，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(jī)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(xué)肥料施用，進(jìn)而減少了化學(xué)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(gè)田間試驗(yàn)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(dāng)量。按照2018年全國糧食產(chǎn)量6.58億噸計(jì)，生物質(zhì)炭施用當(dāng)年全國溫室氣體排放可減少23億噸二氧化碳當(dāng)量。因此，生物質(zhì)炭農(nóng)業(yè)應(yīng)用的碳中和潛力巨大。生物質(zhì)炭的添加可以刺激土壤微生物活動(dòng)，從而影響微生物群落的特性及代謝酶活性。

生物炭的pH一般呈堿性，Balwant等研究發(fā)現(xiàn)，生物炭pH介于6.93～10.26范圍之間，也有研究報(bào)道可以制備pH介于4～12之間的生物炭。生物炭中無機(jī)礦物是造成生物炭pH偏堿的主要原因，生物炭的表面含氧官能團(tuán)(如羧基和羥基)也可能對生物炭的pH有一定的貢獻(xiàn)。陽離子交換量(CEC)是反映生物炭表面負(fù)電荷的參數(shù)，也決定其在土壤中持留銨、鈣和鉀等陽離子的能力，生物炭CEC與其表面含氧官能團(tuán)含量正相關(guān)?，F(xiàn)有報(bào)道中生物炭的CEC差異很大，介于71mmol/kg和34cmol/kg。Balwant等認(rèn)為生物炭的CEC介于71.0～451.5mmol/kg范圍之間。生物質(zhì)炭含有一定量的有毒化合物（酚類），能抑制微生物對有機(jī)碳的分解活性。寧夏小麥生物質(zhì)炭怎么制作

生物質(zhì)炭促進(jìn)作物根系生長，增強(qiáng)植株對水分和養(yǎng)分的吸收能力，進(jìn)一步提高作物對不良環(huán)境的適應(yīng)能力。黑龍江水稻生物質(zhì)炭

熱解過程中，生物質(zhì)原料的結(jié)構(gòu)基本印記在了生物炭中，對生物炭的物理化學(xué)性質(zhì)具有決定性影響。生物質(zhì)熱解過程中，質(zhì)量損失(大部分以揮發(fā)有機(jī)物的形式)及不相稱的收縮或體積減少的發(fā)生，導(dǎo)致礦物及碳骨架形成，并且保留了原料的基本孔隙和結(jié)構(gòu)特征。生物炭的孔一般按直徑大小分為大孔(ID>50nm)、中孔(2nm<ID<50nm)和微孔(ID<2nm)。生物炭中保留的植物生物質(zhì)原料的蜂窩狀結(jié)構(gòu)構(gòu)成了其主要的大孔。微孔主要由熱解過程中碳的損失及碳架的斷裂收縮形成。雖然大孔可能會作為微孔的前體，但是微孔貢獻(xiàn)了生物炭的大部分比表面積，微孔的含量與比表面積呈正相關(guān)。黑龍江水稻生物質(zhì)炭