热解温度对玉米秸秆生物炭稳定性的影响

为了探究热解温度对生物炭稳定性的影响,选用玉米秸秆作为生物质原料,分别在300、500、700℃条件下热解制备生物炭。利用元素分析仪、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和热重分析仪(TGA)表征生物炭的结构和性质,采用H_2O_2和K_2Cr_2O_7氧化法测定生物炭的抗氧化能力。结果表明,生物炭的C含量随热解温度的升高而增加,H和O含量以及H/C和O/C之比则随热解温度的升高而降低,说明了生物炭的芳香化程度增加,稳定性增强。FTIR结果表明,随着热解温度的升高,生物炭中的—OH、C—O—C和—CH等不稳定性集团减少甚至消失。TGA分析表明,随着热解温度的增加,生物炭质量损失由42.9%降低至14.67%,其700℃制备生物炭热稳定性最强。H_2O_2和K_2Cr_2O_7抗氧化结果表明,500℃条件下制备的生物炭的碳损失量最低,分别为7.19%和6.02%,其抗氧化能力最强。     

学分制下高校学生管理工作的实践与思考

学分制的实施能充分调动学生学习的积极性和主动性，更注重对学生个性的尊重和创新能力的培养，有利于高等教育体制改革与市场经济的接轨;同时也使传统的高校学生管理工作面临了新的考验。该文针对学分制的特点和当代大学生的心理特征，提出加强学生思想政治工作、落实以人为本的管理理念、树立爱护学生的思想意识、促进学生全面发展等加强学生管理工作的对策。这对深化高等院校教育体制改革、推进学分制建设、提高教学质量有着重要的现实意义。     

不同生物质炭对铅污染淡灰钙土的性质与铅形态变化的影响

通过盆栽试验研究了Pb污染淡灰钙土中施加不同量鸡粪衍生生物质炭(CBC)和油菜秸秆衍生生物质炭(RBC)后,土壤性质变化及基于BCR 4步连续提取法的土壤Pb形态转化特征,并通过逐步回归分析探讨了土壤性质变化与Pb形态转化间的相关性。结果显示:随生物质炭施加量的增加,Pb污染淡灰钙土中Pb形态向更稳定态转化,CBC(RBC)施加量为15%时,酸可提取态Pb百分含量分别下降17.04%(12.3%)。当生物质炭处理水平在10%以下时,RBC施入Pb污染淡灰钙土后对Pb的固定作用更加明显;施加量10%以上时,CBC施加后对Pb的固定效果更占优势。随CBC施加量的增加,土壤p H值、碳酸盐含量、有机质含量显著增加(最大增幅分别为11.36%、6.7%、419.13%),并与Pb形态转化相关性显著(P0.05);随RBC施加量的增加,土壤p H值显著增加(最大增幅10.99%)是影响酸可提取态Pb转化的重要因素,而有机质含量显著增加(最大增幅1 334.56%)对铁锰氧化物结合态、有机结合态和残留态Pb的转化影响显著。由于土壤p H过大会降低土壤质量,建议RBC施加量在10%以内,而CBC的施加量应小于5%。     

阴/非表面活性剂对土壤中菲的洗脱及影响因素研究

通过对不同浓度、不同配比的表面活性剂溶液中的含菲土壤进行振荡、离心等方法,比较研究了十二烷基苯磺酸钠(sodiumdodeclbenzyl sulfonate,SDBS)、辛基酚聚氧乙烯醚(octylphenoxypolyethoxyethanol,TX100)及其混合表面活性剂(SDBS-TX100)对土壤中菲的洗脱作用,重点研究了表面活性剂浓度、清洗时间、土壤种类、无机盐等因素的影响.结果表明,随着单一非离子表面活性剂(TX100)和混合表面活性剂(SDBS-TX100)浓度的增大,菲洗脱率不断增大,当浓度为4000mg·L-1时达到平衡;对于阴离子表面活性剂(SDBS),随着浓度的增大菲洗脱率直到浓度为8 000 mg·L-1仍在增大.1:10土水比条件下,清洗时间为40 min时,单一阴、非表面活性剂和混合表面活性剂对污染土壤中菲的洗脱能力分别达到最高.土壤有机质含量较低有利于表面活性剂对菲的洗脱作用.一定浓度的无机盐离子Na+Ca2+和Mg2+的存在可使阴离子表面活性剂产生沉淀,大大影响了表面活性剂的洗脱能力,但阴/非混合表面活性剂(SDBS-TX100)可降低沉淀损失,提高对菲的洗脱作用.     

玉米芯生物炭饼的太阳能水蒸发性能及其应用

针对太阳能水蒸发技术中的关键核心光热转化材料存在太阳能利用率不高、价格昂贵且制备工艺复杂等问题,该研究提出以农业废弃物玉米芯为生物质原材料制备玉米芯生物炭饼,探究了热解温度对其理化性质的影响及其在太阳能水蒸发中的应用性能。结果表明,玉米芯生物炭（Corncob Biochar,CB）的理化性质受热解温度的影响明显,随着热解温度升高,CB逐渐由大孔主导转向微孔/介孔主导,CB的热稳定性增强,对光的吸收增强。在一个太阳光照强度下（1 kW/m）,CB的太阳能水蒸发速率和表观能量利用率随CB热解温度的升高而增大;相较于250和450℃,650 ℃制备的玉米芯生物炭（CB650）具有最高的水蒸发速率（4.16 kg/(m2·h)）和表观能量利用率（97.8%）;CB650高效太阳能水蒸发性能主要基于其具有较高的光吸收能力（润湿条件下达96.4%）及以微孔为主的孔隙结构通过毛细管力提供适当的水传输,Li离子蒸发试验证实其水蒸发机制为小水团簇形式蒸发。此外,CB650不仅表现出一定的耐用性,且对海水、重金属和染料废水具有优异的水蒸发处理效果。研究结果不仅为玉米芯的资源化和减量化处置提供了新的技术途径,亦为其在太阳能水蒸发技术中的应用提供了必要的理论和技术依据。     

水中镉和芘在核桃壳生物炭上的吸附行为及其交互作用

以核桃壳在600℃热解所得生物炭(WSBC)为吸附剂,通过扫描电子显微镜(SEM)和傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)对WSBC进行表征,用批平衡吸附实验研究了WSBC对水体中两种典型污染物Cd(Ⅱ)和芘的吸附特性,考察了吸附时间、Cd(Ⅱ)和芘初始浓度、pH值、WSBC粒径等对吸附的影响,以及Cd(Ⅱ)和芘在WSBC上吸附的交互作用。结果表明:WSBC表面粗糙,孔隙结构明显,富含羟基、羧基、羰基等含氧官能团,具有高度芳香和杂环结构;在25℃时,WSBC对Cd(Ⅱ)和芘的吸附分别在20 h和16h时达到平衡,饱和吸附量分别为23.79、0.17 mg·g-1;pH=5时,WSBC对Cd(Ⅱ)的吸附量最大,而pH在3~11范围内,WSBC对芘的吸附量随着pH的减小而增加。通过对吸附实验数据进行动力学、等温吸附特性分析,发现WSBC对Cd(Ⅱ)和芘的吸附动力学规律均符合准二级动力学方程,等温吸附可以用Langmuir方程很好地描述;Cd(Ⅱ)和芘在WSBC上吸附时存在明显的竞争吸附。     

阴/非表面活性剂对菲污染砂土柱淋洗研究

采用玻璃土柱法比较研究了1000、2000、3000和4000mg·L^-1的阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠（SDBS）、非离子表面活性剂聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯（Tween80）及不同质量配比的混合表面活性剂（SDBS-Tween80）（S∶T=1∶1、1∶2和1∶4）对砂土中菲的柱淋洗。结果表明,SDBS对菲的淋洗曲线总体上呈现先上升到峰值而后下降的变化规律,且呈锯齿形波动;而Tween80与SDBS-Tween80对菲的淋洗曲线具有相似的规律,即淋出液中菲浓度随表面活性剂淋洗液孔隙体积数增大呈现急剧增大、达到峰值后逐渐降低的趋势。淋洗结束时（菲流出浓度接近于0时）,不同浓度的Tween80和SDBS-Tween80对菲的总去除率均可达90.5%以上,而4000mg·L^-1的SDBS对菲的总去除率则仅为76.4%。此外,随着Tween80或SDBS-Tween80浓度增大,菲浓度峰值增大,开始有菲淋出时,菲浓度峰值以及菲流出浓度接近于0时对应的孔隙体积数均减小。菲浓度峰值与表面活性剂浓度呈正相关,累积孔隙体积数与表面活性剂浓度呈负相关。在淋出液累计孔隙体积数相同时,同种表面活性剂对菲的去除率与表面活性剂浓度呈正相关。     

磁流体改性制备磁性肉骨生物炭及其对Cd2+的吸附特性

病死水产品（以非正常死亡鲤鱼为例）制成肉骨生物炭（Carp meat bone Biochar,CBC）应用于Cd2+污染修复,是试现水产养殖废弃物无害化、减量化和资源化处置的新途径。采用磁流体对CBC进行改性制备磁性肉骨生物炭（Magnetic Carp meat bone Biochar,MCBC）,并考察磁流体改性对CBC理化性质的影响;采用批平衡试验、微观结构分析和顺序提取试验,探究了MCBC对Cd2+的吸附特性。结果表明,磁流体改性能使Fe3O4在CBC表面较为均匀分布,并使CBC对Cd2+的吸附量提高160%;MCBC对Cd2+的吸附符合准二级动力学、Diffusion-Chemisorption、Freundlich和Temkin吸附模型。MCBC对Cd2+的吸附机理主要以离子交换、沉淀、静电吸附和含氧官能团络合为主;顺序提取试验表明Cd2+在MCBC上的存在形态主要为可交换态（占总吸附量48.4%）和酸可提取态（占总吸附量29.5%）;研究结果将为磁性生物炭的制备及其对重金属Cd2+污染的修复提供一定的理论参考。     

生物炭施加对黄土土壤理化性质及硫素的影响

采用培育实验,向黄土中分别添加0%、1%、3%和5%的300℃和600℃制得的油菜秸秆生物炭,研究了添加生物炭对土壤的理化性质和硫转化的影响。结果表明:随着生物炭添加量的增加,土壤pH值、有机质含量、过氧化氢酶活性、全硫以及无机硫含量也随之显著增多;在同一生物炭添加量下,添加600℃生物炭时土壤的pH值比添加300℃生物炭时土壤的pH值高,而添加300℃生物炭时,两种土壤酶活性均比添加600℃生物炭时的两种土壤酶活性高;土壤脲酶活性随着300℃生物炭的添加增多而增大并且差异显著,但添加600℃生物炭时,脲酶活性在添加量为1%时略微增大,在添加量为3%、5%时活性降低且差异显著。总体上,添加生物炭有利于改善土壤理化性质,可提高土壤酶活性,增加土壤无机硫含量。     

玉米秸秆生物炭对休耕期农田地表反照率及热物理性质的影响

为了探究生物炭输入后对休耕期农田地表反照率及土壤热物理性质的影响,通过田间小区试验,研究在休耕期生物炭影响下农田地表反照率、土壤温度及土壤热物理性质的变化情况.本试验共设置3个处理:CK处理(不施用生物炭)、BC10处理(生物炭施用量为1.0 kg·m-2·年-1)、BC40处理(生物炭施用量为4.0?kg·m-2·年...