生物質(zhì)是一個的概念。所有的直接或間接利用綠色植物光合作用獲得的有機質(zhì)都稱為生物質(zhì)，包括植物、動物、微生物，以及它們所產(chǎn)生的廢棄物，如動物糞便等。由于生物質(zhì)是含碳的有機質(zhì)，因此理論上所有的生物質(zhì)都可以作為制備活性炭的材料。然而考慮到成本與儲量，以農(nóng)林廢棄物為的木質(zhì)纖維素是較為理想的活性炭原料。生物質(zhì)原料的組分和結(jié)構(gòu)對活性炭的性能有較大影響，目前椰殼、核桃殼、松子殼等果殼原料，在制備高比表面積的活性炭方面已經(jīng)取得了很好的效果。但畢竟這些果殼的儲量很有限。因此，我們團隊一直在嘗試使用來源更的生物質(zhì)制備活性炭，如秸稈、木屑、污泥、廢棄蔬菜等來自農(nóng)業(yè)、林業(yè)以及城市的廢棄物。據(jù)統(tǒng)計，單就秸稈而言，我國每年產(chǎn)生的秸稈量就超過11億噸，因此生物質(zhì)制備活性炭具有巨大的潛力。生物質(zhì)炭的添加對土壤質(zhì)地、土壤性質(zhì)以及土壤微生物群落等產(chǎn)生巨大的影響，并影響土壤原有機碳的礦化速率。中國臺灣環(huán)境修復(fù)生物質(zhì)炭

近年來，由于生物質(zhì)的可再生性，生物質(zhì)質(zhì)炭的工藝不斷改進升級，從傳統(tǒng)的外部供熱碳化干餾工藝，逐步轉(zhuǎn)向自生可燃?xì)庋h(huán)燃燒供熱工藝，或是采用生物質(zhì)炭化、干餾、氣化多聯(lián)產(chǎn)工藝，這些工藝促進了生物質(zhì)制炭產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。隨著科學(xué)技術(shù)不斷進步和農(nóng)村經(jīng)濟快速發(fā)展，農(nóng)作物產(chǎn)量不斷提高、農(nóng)產(chǎn)品加工產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展以及新農(nóng)村建設(shè)不斷展開，包括農(nóng)作物秸稈在內(nèi)的各種農(nóng)林廢棄物總量和種類呈上升趨勢。特別是近十年來，隨著農(nóng)村城市化進程步伐的加快，農(nóng)民生活水平明顯提高，對于可用作燃料和肥料的農(nóng)林廢棄物利用率越來越低。農(nóng)林廢棄物的高效處理處置及資源化利用已成為制約農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一個難題。隨著國家對秸稈綜合利用的重視度較高，生物炭技術(shù)作為秸稈綜合利用的重要途徑之一，必將在全國范圍內(nèi)得到大規(guī)模推廣和應(yīng)用，同時在“雙碳”背景下，我國生物炭產(chǎn)業(yè)化進程將不斷加快，未來行業(yè)發(fā)展前景可期。吉林定制生物質(zhì)炭培養(yǎng)方法生物質(zhì)炭具有多孔結(jié)構(gòu)，提供了大量的吸附位點，能夠高效吸附重金屬離子。

用秸稈制備的活性炭，由于對銅離子有較好的吸附作用，已經(jīng)用于處理廢水中的銅離子。以椰子殼為原料制備的活性炭，也已經(jīng)用于對蔗糖溶液進行脫色。之前，許多工廠都是用二氧化硫?qū)μ且哼M行脫色處理，帶來了環(huán)境污染。而椰殼活性炭具有毛細(xì)孔分配均勻和吸附力強的特點，且可多次使用，既經(jīng)濟又環(huán)保。稻殼制備活性炭的工藝簡單、成本低，對中傷害人體健康的焦油、煙氣中煙堿有良好的吸附作用，可以用來去除這些有害物質(zhì)。城市污水中的污泥也可以用作生產(chǎn)活性炭的原料，并且污泥活性炭已用于對染料廢水進行脫色。此外，污泥制成的活性炭還可作為填充劑和著色料，用于聚氯乙烯防水卷材、聚乙烯塑料管材以及橡膠密封墊圈、橡膠輸送帶等制品的生產(chǎn)，提高這些制品的性能。

生物炭的理化參數(shù)主要包括：全碳含量、灰分含量、揮發(fā)成分含量、表面元素組成及表面官能團種類和含量、表面負(fù)電荷含量等；結(jié)構(gòu)表征主要包括：表面形態(tài)和孔隙結(jié)構(gòu)(如比表面積、孔容積和孔徑分布等。由于原材料、技術(shù)工藝及熱解條件等差異，生物炭在結(jié)構(gòu)、揮發(fā)成分含量、灰分含量、孔容、比表面積等理化性質(zhì)上表現(xiàn)出非常的多樣性，進而使其擁有不同的環(huán)境效應(yīng)[。目前，國內(nèi)學(xué)者就生物炭的特性、環(huán)境行為和效應(yīng)、土壤性狀和產(chǎn)量、碳截留與溫室氣體減排及其對全球生物地球化學(xué)循環(huán)影響等領(lǐng)域已開展了大量研究。生物質(zhì)炭中的碳元素有著高度芳香化的特征，生物質(zhì)炭在土壤中極為穩(wěn)定，它的固碳時間達數(shù)百年至數(shù)千年之久。

生物炭幾乎是純碳，埋到地下后可以有幾百至上千年不會消失，等于把碳封存進了土壤。生物炭富含微孔，不但可以補充土壤的有機物含量，還可以有效地保存水分和養(yǎng)料，提高土壤肥力。事實上，之所以肥沃的土壤大都呈現(xiàn)黑色，就是因為含碳量高的緣故。研究人員也表示，生物炭也能提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率，減少對碳密集肥料的需求。木炭碎料的孔洞結(jié)構(gòu)十分容易聚集營養(yǎng)物質(zhì)和有益微生物，從而使土壤變得肥沃，利于植物生長，實現(xiàn)增產(chǎn)的同時讓農(nóng)業(yè)更具持續(xù)性。更妙的是，它把碳鎖定在生物群內(nèi)，而非讓它排放到空氣中。生物質(zhì)炭的添加可以刺激土壤微生物活動，從而影響微生物群落的特性及代謝酶活性。新疆污泥生物質(zhì)炭

生物質(zhì)炭對土壤碳庫的影響除了其本身保留的碳外，還包括其對土壤原有機碳分解增加或減少的量。中國臺灣環(huán)境修復(fù)生物質(zhì)炭

13C標(biāo)記生物炭研究結(jié)果表明生物炭穩(wěn)定性可用0.1M的K2Cr2O7與0.2M的H+混合溶液在100°C下氧化2小時法測定生物炭穩(wěn)定性決定了它在土壤中分解速率和固碳減排效果，深受國內(nèi)外科學(xué)家關(guān)注。生物炭種類受物料和制備方法影響，種類繁多。研究生物炭穩(wěn)定性有長期礦化培養(yǎng)法，費時肥力，而且不可能窮盡所有生物炭。有采用0.01MH2O2在80°C條件下氧化兩天的方法，有采用K2Cr2O7和KMnO4化學(xué)氧化法測定的。有用H/C及O/C的比值來衡量的，但這些指標(biāo)能定性或者半定量的比較不同生物炭之間的相對穩(wěn)定性。因此研究生物炭的生物穩(wěn)定性及其定量方法對預(yù)測生物炭在土壤中的穩(wěn)定性意義重大。試驗采用13C標(biāo)記秸稈制備13C標(biāo)記生物炭，土壤含水量為比較大持水量的60%，培養(yǎng)溫度為23±1°C，培養(yǎng)時間為368天。培養(yǎng)期間一共采氣21次，其中第1、4、10、22、84、133、197以及368天的氣體樣品用來分析13C豐度。研究結(jié)果表明0.1M的K2Cr2O7與0.2M的H+混合溶液在100°C下氧化2小時的化學(xué)方法氧化掉的生物炭碳量與生物炭100年后在土壤中的礦化量較為一致（R2>0.99；REMS=2.53；RD=15.3）。此研究結(jié)果提供了一種可靠、有效、廉價且易操作的方法來預(yù)測生物炭在土壤中的長期穩(wěn)定性。中國臺灣環(huán)境修復(fù)生物質(zhì)炭