生物炭主要类型、理化性质及其研究展望
2016-11-04赵立欣孟海波沈玉君
袁 帅,赵立欣,孟海波,沈玉君
(农业部规划设计研究院,农业部农业废弃物能源化利用重点实验室,北京 100125)
生物炭主要类型、理化性质及其研究展望
袁帅,赵立欣,孟海波*,沈玉君
(农业部规划设计研究院,农业部农业废弃物能源化利用重点实验室,北京 100125)
【目的】生物炭作为工农业生产副产品低碳利用的有效手段,其改善土壤及提高作物品质的有益功效已被逐步认识,但对其研究报道分散且差异较大。对已有研究进行梳理总结,可为生物炭生产施用以及形成有效的产业链提供科学依据。【主要进展】1)生物炭全碳含量在 30%~90% 之间,平均 64%。生物炭碳含量由大到小来源依次是木质、秸秆、壳类、粪污和污泥。秸秆类生物炭碳含量大多为 40%~80%,木质类生物炭在60%~85%。生物炭灰分含量在 0~40% 之间变动,平均 15.52%。灰分含量由大到小依次是污泥、粪污、秸秆、壳类和木质。秸秆生物炭灰分含量主要在 20%~35% 之间,较少为 15%;木质炭灰分主要在 0~10% 范围内。生物炭碳含量和灰分含量相关系数为-0.77。裂解温度与生物炭碳灰组分呈正相关,相关系数分别为 0.17 和0.28。施入生物炭可以改善土壤状况,生物炭灰分通常对养分贫瘠土壤及沙质土壤的一些养分补充作用较明显。2)生物炭比表面积绝大多数在 0~520 m2/g 之间,平均 124.83 m2/g,壳类、秸秆、木质、粪污和污泥生物炭比表面积逐渐降低。秸秆炭比表面积集中在 0~200 m2/g 以内,木质炭比表面积集中在 0~100 m2/g 以内。制备温度与比表面积的相关系数为 0.48。生物炭的孔隙结构能降低土壤容重、降低土壤密度,能较好地去除溶液和钝化土壤中的重金属。……
