杨树人工林沼液和生物炭混施对表层土壤活性有机碳的影响

人工林施肥是一种重要的经营管理措施,而近年来沼液的处理与生物炭肥的使用也引起了人们广泛关注。在苏北杨树人工林集中分布区开展了沼液(施用量为0、125、250、375 m³/hm²)和生物炭(施用量为0、40、80、120 t/hm²)交互肥效实验,结果表明:①在所有沼液施肥水平中,生物炭的施用增加了表层土壤的活性有机碳,并提高了土壤微生物生物量碳氮比,使得微生物群落向真菌主导类型发展; ②在所有沼液施肥水平中,生物炭的添加显著提高了表层土壤(0～10 cm)的pH,促进了土壤的氮矿化和硝化作用; ③沼液和生物炭对土壤活性有机碳和pH具有显著的交互效应。因此,沼液和生物炭混施能进一步促进土壤活性有机碳的含量,改良土壤肥力,提高人工林生态系统生产力。     

森林生态系统的固碳功能和碳储量研究进展

森林是陆地生态系统的重要组成部分,充分发挥森林的固碳能力关系到能否降低大气CO2浓度和抑制全球变暖趋势.本文在回顾森林固碳作用和碳储量研究进展的基础上,对未来研究提出粗浅看法:探知全球森林生态系统的碳储量和碳通量是调控碳循环过程的必要环节和最大难题之一,样地清查、遥感分析和模型模拟等方法的综合运用将是解决这一问题的根本途径;森林生态系统的固碳和生物多样性保护等生态功能与采伐森林资源不存在绝对对立关系,以演替理论指导森林管理有利于发挥森林生态系统的固碳作用和生物多样性保护功能,同时能够实现对森林资源的适度经济利用;应重视和加强对中高纬度森林枯落物碳库的研究.     

试论人为释碳与绿色固碳的平衡

提出碳的释固平衡概念,建立人为释碳、绿色固碳和碳的释固平衡量化式,确定绿化覆盖率对人为释碳的制约关系,据此对有关环境指标进行预测.     

我国杨树林的碳储量和碳密度

利用第七次全国森林资源清查数据,使用材积源生物量法,测算我国杨树林碳储量及碳密度。结果表明:(1)我国杨树林总碳储量为261.84 Tg,碳密度为25.92 t/hm2,其中,人工林碳储量为179.22 Tg,碳密度为23.67t/hm2;天然林碳储量为82.62 Tg,碳密度为32.65 t/hm2;杨树人工林碳储量占全国乔木人工林总碳储量的15.9%。(2)北方地区杨树人工林碳储量达172.94 Tg,占杨树人工林总碳储量的96.5%,为我国杨树人工林固碳增汇集中区域;内蒙古、河南及山东杨树人工林碳储量分别为35.45、24.51、22.42 Tg,占总碳储量的55.9%,为我国利用杨树人工林固碳增汇的大省。(3)杨树中幼人工林面积达547.68万hm2,占总面积的72.3%,其碳储量达117.95 Tg,占总碳储量的65.9%,是我国杨树人工林碳汇潜力所在。因此,杨树人工林,尤其是北方地区杨树人工林,为我国利用杨树固碳增汇主要森林,也是我国北方人工林重要的碳贮库。     

生物炭的稳定性及其评价方法

围绕生物炭稳定性概念,论述了其影响因素,并对比分析生物炭稳定性的研究方法及预测模型。结果表明,生物炭稳定性的基础是其具有高度芳香化结构和土壤团聚体的保护作用,温度、原料及环境条件是影响生物炭稳定性的主要因素,生物炭稳定性最优评估方法为同位素标记法和双指数模型相结合,但其仍具有一定的局限性。在此基础上,指出不同土壤类型、轮作方式及预测模型是当前生物炭稳定性研究的前沿领域和深化方向。     

湿地恢复对碳固存影响的研究进展

湿地生态系统是地球的一种主要生态系统,其储存碳的功能对全球碳的循环和平衡机制具有重要作用,对全球气候变化研究具有重要影响。对于湿地碳固存的含义以及影响因素已有一定研究,但对不同湿地恢复方式对碳固存影响的研究较薄弱,而恢复湿地的固碳功能是湿地碳研究和保护的前提。基于文献调研,从湿地碳固存的含义、湿地恢复与其他自然因素对碳固存的影响、相关的研究技术与方法等方面综述了湿地恢复对碳固存影响研究进展;并分析了研究过程中存在的问题,提出相应的发展趋势,为湿地碳固存的保护与恢复提供科学参考。     

玉米芯基生物炭的制备及其吸附性能

采用农业废弃物玉米芯作为原材料,通过生物碳化(HTC)的方法在不同温度下制备低成本、高性能吸附剂用生物炭.该生物炭具有介孔结构,表面含有丰富的含氧官能团,如—OH,C==O,C—O等,其种类及密度受水热温度的影响.以亚甲基蓝(MB)作为模型吸附剂,进一步研究了生物炭的吸附性能.吸附动力学研究表明符合拟二级动力学模型吸附行为,且225 ℃水热条件下得到的生物炭具有最大吸附量(41.37 mg/g)和最高吸附速率.等温吸附平衡数据与Langmuir等温模型吻合较好,表明生物炭对MB的吸附是单层吸附;生物炭表面含氧官能团与MB分子相互作用有助于吸附过程.     

湿地恢复对碳固存影响研究进展

湿地生态系统是地球的一种主要生态系统,其储存碳的功能对全球碳的循环和平衡机制具有重要作用,对全球气候变化研究具有重要影响。对于湿地碳固存的含义以及影响因素已有一定研究,但对不同湿地恢复方式对碳固存影响的研究较薄弱,而恢复湿地的固碳功能是湿地碳研究和保护的前提。本文基于文献调研,从湿地碳固存的含义、湿地恢复与其他自然因素对碳固存的影响、相关的研究技术与方法等方面综述了湿地恢复对碳固存影响研究进展,并分析了研究过程中存在的问题,提出相应的发展趋势,为湿地碳固存的保护与恢复提供科学参考。     

生物炭应用于环境吸附和储能器件的研究进展

生物炭是以废弃生物质为原材料,在无氧或者缺氧条件下热处理得到的固体碳材料。它有着优异的性能和较高的利用价值,可以应用于水污染处理、土壤改良和修复、超级电容器等人类生产生活的各个方面。文章综述了近年来生物炭应用于环境吸附和储能器件的研究进展。     

生物炭制备技术及生物炭在生态环境领域的应用新进展

生物炭具有致密的孔隙结构、巨大的比表面积和丰富的表面官能团等特点,是一种环境友好的吸附材料。近几年,生物炭在生态环境方面的应用优势逐渐凸显。本文在生物炭相关应用文献的计量分析基础上,重点总结了近年(2016年—2020年)生物炭的主要制备技术,及生物炭在污染物去除、土壤改良和温室气体减排等领域应用的新进展。     

生物炭和堆肥联合修复重金属和有机物污染土壤的研究进展

生物炭和堆肥可以有效的减少有机废物的容积,适用于土壤修复,被认为是高效的废物管理策略。本文综述了在生物炭和堆肥联合修复重金属污染土壤过程中两者的相互作用。在堆肥过程中,添加生物炭可以改变堆肥过程中的物理化学变化,微生物群落和结构,有机质的腐殖化过程以及恶臭气体的释放。同时,生物炭的添加改变了堆肥过程中营养元素的含量和土壤阳离子交换容量以及有机质含量,进而影响微生物的活性。另一方面,生物炭在堆肥化过程中,其物理化学性质和表面官能团发生了改变。生物炭和堆肥的相互作用增强了污染土壤的修复效果。基于以上内容,文章进一步探讨了该领域未来研究的重点,以期对复合型污染土壤修复方面的工作提供参考。     

秸秆生物炭及秸秆对大豆生长及土壤微生物活性的影响

为了明确不同秸秆利用方式对作物生长及土壤微生物的影响,采用盆栽试验,研究秸秆直接添加和秸秆生物炭添加对大豆生长状况、根际土壤有机碳及微生物群落功能多样性的影响.结果表明:秸秆生物炭添加(MB和WB)能有效提高大豆盛花期地下生物量.秸秆直接添加(M和W)能显著增加大豆花期根际土壤有机碳的含量,玉米秸秆直接添加处理(M)下的有机碳含量最高,为21.15 mg/g.大豆成熟期,秸秆生物炭添加处理(MB和WB)下土壤有机碳含量较空白处理(CK)显著增加,玉米秸秆添加处理(M)下根际土壤有机碳含量显著高于小麦秸秆添加处理(W).不同秸秆利用方式下大豆根际土壤平均颜色变化率(AWCD)随时间延长而增加,MB和WB处理较M和W处理能显著提高成熟期大豆根际土壤AWCD值.因此,可利用秸秆生物炭添加改善大豆根际土壤微生物活性,提高土壤碳贮量.     

生物炭对冬小麦土壤理化性质和产量的影响

为了探究不同水氮条件下生物炭施加量对华北平原冬小麦种植系统土壤理化性质和产量的影响,以山东省济南市长清区某灌溉试验中心站2019—2020年进行的田间试验为基础,在优化水氮和优化80％水氮条件下,设置生物炭施加量分别为0、20、40 t/hm2,测定土壤氮磷含量、容重和含水率以及冬小麦产量.结果表明:在2种水氮条件下,...     

生物柴油环境影响的全生命周期评价

采用生命周期评价方法(LCA),评估了生物柴油项目对环境的影响。统计了以菜籽油、麻疯树油、地沟油为原料的生物柴油全生命周期(包括作物的种植、收获、运输、预处理,以及生物柴油的生产和配送和消费)的各种污染物排放。结果表明:生物柴油全生命周期中,CO2排放量低于石化柴油,HC、CO排放量与石化柴油接近,NOx、可吸入微粒排放量略高于石化柴油,SO2排放量远高于石化柴油。生物柴油排放的SO2主要发生在种植和生产环节,其他气体污染物排放主要在车辆使用阶段。这几种作物的生物柴油全生命周期排放的液体和固体废弃物远高于石化柴油。因此,需要开发新品种油料植物。     

生物炭改性及在环境污染治理方面的应用

生物炭是生物质经过热化学过程形成的一种多孔材料,具有优良的表面性能和结构,富含碳元素.生物炭的原料来源广泛、制备工艺简单,是一种理想的活性炭替代材料.生物炭的高含碳量、大比表面积、丰富的表面官能团和大的阳离子交换量等特性,使其在环境领域中发挥重要作用.概述几种常用的生物炭制备技术,探讨影响生物炭理化性质的因素,并重点介绍改性生物炭的几种方法及其在土壤修复、废水处理等环境领域的应用.此外,还指出当前研究中存在的不足之处,并提出有关生物炭未来研究方向的建议.     

商陆生物炭对Pb离子吸附的优势

本研究实验以Zn、Cd作对照,探究在单一重金属溶液中商陆生物炭对Pb离子吸附效果与溶液初始浓度、溶液pH值、吸附剂投加量的相关性,以及在复合重金属溶液中商陆生物炭对Pb离子吸附效果与吸附温度、吸附时间的相关性.本研究用Langmuir等温模型、准一级热动力学模、准二级热动力学模型,分别拟合在复合重金属溶液中商陆生物炭对...     

生物炭添加对污泥堆肥腐殖化和氨气排放的影响

近年来,市政污泥产量及无害化处置量均呈增加趋势,污泥堆肥技术成为研究与关注的热点,但传统堆肥中存在许多问题。为提高市政污泥堆肥腐殖化程度并减少氮素损失,通过好氧堆肥方法研究了添加生物炭对市政污泥堆肥腐殖质组分及氨气排放的影响。结果表明,在37 d堆肥中,对照组(C1)、添加5%生物炭组(C2)、添加10%生物炭组(C3)3种处理均达到腐熟标准。与对照相比,生物炭添加延长了堆体高温时间1～4 d,提高了堆体pH和电导率,对总有机碳、水溶性有机碳、富里酸分解更彻底;堆肥结束时,C2堆体腐殖化指数、胡敏酸占有率和胡富比均高于C1,腐殖化效果最好。氨气释放主要在高温期,累计释放量：C1(178.43 g/m²)>C3(151.28 g/m²)>C2(134.97 g/m²),堆肥结束C1、C2和C3总氮含量分别为11.67 g/kg、13.48 g/kg和13.03 g/kg,添加生物炭有利于氮素保留。可见,生物炭在提高堆肥腐殖质稳定和减少氨气排放中具有良好效果,且5%添加量优于10%。     

生物炭对多环芳烃的吸附行为研究

采集生物质材料制备生物炭,对其性质进行表征,测定了其对菲、芘的吸附,考察了其性质与吸附行为的关系。3种生物炭的吸附能力遵循草炭松针炭玉米芯炭的顺序,相较于极性作用,表面积和孔在吸附中占主导作用。小粒径玉米芯炭的吸附能力和非线性程度大于大粒径,深度粉碎暴露出来一些内部原不可及的孔,增加了点位的异质性,提高了其吸附能力。生物炭对菲的吸附能力大于芘,是由于较小的菲分子更易到达吸附点位的缘故。     

生物炭对土壤修复的研究进展

我国农业已逐步由粗放型经营转变为集约型经营,绿色低碳模式逐渐成为农业发展的新方向。生物炭是一种新型生物材料,主要以农业废弃物为原材料经高温加工而成,富含碳元素及其他植物所需的微量元素,孔隙结构发达,表面积巨大,对土壤具有修复作用。生物炭的优良性质使其近年来在农业生产和生态环境保护方面得到了广泛应用和关注。重点综述了生物炭对土壤性质（pH和田间持水量）、土壤养分、土壤酶活性以及土壤微生物群落的影响,对国内外研究动态和研究热点进行了简要归纳,通过思考和分析,对生物炭未来的研究方向提出合理建议,以期为今后生物炭的深入研究提供依据。     

污泥基生物炭对重金属的吸附作用

为研究市政污泥基生物炭对重金属的吸附性能,进而作为吸附材料应用于污染修复中,在900℃下无氧热解制备生物炭,利用静态平衡法测定生物炭对重金属Pb、Zn、Cu、Cd的吸附效果。结果表明:污泥基生物炭具有良好的吸附性能,吸附容量比市售活性炭高一个数量级,对Pb、Zn、Cu、Cd的最大吸附量实测值分别为(104.15±1.60)mg/g、(36.05±0.87)mg/g、(41.30±1.38)mg/g和(37.17±2.59)mg/g。污泥基生物炭具有很强的pH缓冲能力,平衡后溶液pH值大幅提高约2~3,溶液可由酸性变为近中性甚至碱性。平衡过程中,污泥基生物炭可释放大量的Ca2+离子,释放量与重金属离子初始质量浓度正相关,在0.2%污泥基生物炭投加、重金属质量浓度250mg/L以内时,Ca2+离子质量浓度为32.07~72.86mg/L。污泥基生物炭具有很强的重金属吸附能力,主要吸附机理为表面沉淀和离子交换。