利用自制骨炭除氟剂处理农村高氟地下水研究

在不同实验条件下将家畜骨制成骨炭除氟剂,通过除氟效果的比较筛选出最佳除氟剂制备方法。利用所制得的骨炭进行除氟静态吸附实验,研究了骨炭对氟的吸附效果以及温度、pH和地下水中常见阴阳离子等不同影响因素对骨炭除氟效果的影响。实验结果表明温度对骨炭除氟效果影响不大;低pH条件有利于骨炭对氟的去除;地下水常见阴阳离子中,Ca2＋和Mg2＋对骨炭除氟有一定的促进作用,而阴离子则起到不同程度的抑制作用。除氟后的骨炭可以利用NaOH浸泡方法进行再生,经三次再生后其吸附容量仍可达原来的94.3%,说明骨炭除氟剂具有良好的再生能力且可反复用于水中除氟。     

组配钝化剂对设施土壤污染镉的钝化效果及植株富集镉的影响

为明确组配钝化剂对设施土壤污染镉的钝化效果,采用生物模拟方法,以外源添加镉的设施土壤为研究对象,探究骨炭粉、生物炭、纳米腐殖质组配钝化剂对设施土壤污染镉的钝化效果和对小白菜富集镉的影响。主要研究结果如下：(1)当骨炭粉、生物炭和纳米腐殖质总添加量为2%、5%,配施比例为1∶5∶2时,钝化效果最为显著。土壤有效态Cd含量显著降低,降幅为12.72%～15.73%,更易使Cd形态从弱酸提取态转化为可还原态、可氧化态和残渣态,土壤pH值显著升高0.22～0.34个单位,土壤有效磷含量显著增长15.28%～23.73%,土壤过氧化氢酶、脲酶活性显著升高,增幅分别为23.21%～52.98%、57.75%～67.75%。添加量为5%时,小白菜地上部Cd含量显著降低14.67%;总添加量为2%时,小白菜根部Cd含量显著降低14.47%。(2)其他处理也表现出了一定的钝化效果。总添加量为5%,配施比例为1∶2∶2时,土壤的有效态Cd含量显著降低了10.93%。总添加量为2%、5%,配施比例为1∶5∶5时,土壤有效态Cd含量显著降低,降幅为7.49%～7.56%。(3)通过相关性分析得出,土壤的pH值...     

餐厨垃圾生化尾渣蚯蚓堆肥中矿物的调节效应

餐厨垃圾生化尾渣的资源化利用是餐厨垃圾生化处理后的新难点,针对餐厨垃圾生化尾渣中的高盐分和低腐熟度问题,本研究以脱硫石膏和骨炭作为添加剂,探究脱硫石膏与骨炭对餐厨垃圾生化尾渣蚯蚓堆肥中的调节效应,研究其对蚓体生长及蚯蚓堆肥基本性状变化规律的影响。结果表明:脱硫石膏和骨炭添加均可促进蚯蚓生长繁殖,且骨炭添加下蚯蚓生长状况相对更优;蚯蚓处理可降低蚯蚓堆肥pH而提高其电导率(EC)和总养分含量;骨炭较之脱硫石膏添加下所获蚯蚓堆肥pH、总养分含量和过氧化氢酶(CAT)活性均升高,而其EC、脲酶(UA)和碱性磷酸酶(AKP)活性则均降低。腐熟度变化表明,蚯蚓活动和骨炭添加均可降低堆肥中C/N和NH⁺₄-N/NO^-₃-N,增加其腐殖质(HS)、胡敏酸(HA)、富里酸(FA)含量和种子发芽指数(GI)。因此,在餐厨垃圾生化尾渣中添加骨炭进行蚯蚓堆肥以降低盐分和提高腐熟度具有一定可行性。     

息县红麻骨炭粉的生产现状及发展前景

息县是全国红麻生产大县,常年种植面积7000hm2,年产红麻纤维2000多万kg,麻骨4000多万kg.年产庥骨炭1000多万kg,有麻骨炭窑340多座.有20多年生产红麻骨炭的历史,本文通过大量的实地调查,阐述了息县红麻生产现状,回顾总结了麻骨炭生产的历史及发展过程,分析比较了几类麻骨炭窑的优劣,对麻骨炭产业发展进行效益分析并提出建议.     

骨炭的土壤改良培肥和小萝卜增产提质效应研究

采用田间随机区组试验设计,研究了不施骨炭、150、300、450、600 kg·hm-2 骨炭5 个处理对土壤养分     

骨炭/纳米铁对污染红壤中砷形态和有效性的影响研究

为探索不同材料(纳米铁、猪骨炭和牛骨炭)对砷污染土壤的钝化效果,从中筛选有效的砷污染土壤钝化剂,采用室内模拟培养的方法,研究了三种物质对两种不同砷含量红壤中砷化学形态及其有效性的影响。结果表明:添加纳米铁显著(P0.05)降低了两种红壤有效态砷含量,同时土壤pH显著降低,当培养试验结束时(84 d),在板页岩红壤和石灰岩红壤中有效态砷含量分别降低了10.5%、11.43%,pH则比同期对照各降低了0.18、0.23个单位,纳米铁对红壤砷的钝化作用与土壤非专性吸附态砷向残渣态砷等转化过程有关;猪骨炭的加入导致两种不同砷含量红壤中有效砷含量均不同程度的提高,板页岩红壤和石灰岩红壤增幅分别为16.21%、1.36%;牛骨炭的加入对中度污染(113.3 mg·kg-1)的石灰岩红壤表现出一定的固定性能,也可降低pH而改良碱性土壤,促进了该土壤中活性砷向残渣态砷的转化。将纳米铁用于钝化污染土壤中的活性砷,牛骨炭用于固定中度污染石灰岩发育的红壤中的砷,均具有一定的应用前景。     

重金属污染土壤添加骨炭对苗期水稻吸收重金属的影响

在温室条件下采用土培法模拟研究了骨炭对水稻吸收积累重金属的影响。结果表明,不同骨炭处理对水稻的生物量影响不大。施用骨炭对水稻根表铁膜Fe、Zn含量影响较大,而对其他元素含量没有太大影响,骨炭除了对水稻茎叶Fe含量有影响外,对Cu、Zn、Pb、Cd含量影响均不大;骨炭应用能显著地降低水稻根系Fe和Pb含量,当骨炭用量为10g.kg-1土时,科优1360、94D-54和远诱1号的Fe含量分别比不施骨炭时降低46.2%、31.7%和27.2%,Pb含量分别降低60.6%、65.6%和53.3%。研究表明骨炭将可以作为修复铅污染土壤的有潜力的新型修复材料。     

不同温度热解牛骨炭对菜园土壤磷素转化及小白菜产量的影响

生物质废弃物热解炭化及生物质炭农业应用已经成为全球废弃物安全处理与养分资源循环利用的前沿方向。动物骨骼炭对土壤磷素组分及生物有效性的影响尚不清楚。收集了某市厨余废弃牛骨,采用500℃、600℃和700℃三个温度梯度进行热解炭化制备成牛骨炭,并将其添加到已采集的菜园土中进行小白菜盆栽试验,对比研究了牛骨炭和磷肥施用对菜园土壤小白菜产量、磷组分含量及其有效性的影响。研究结果表明:(1)不同温度热解牛骨炭能够明显改善土壤性质与养分状况。与对照相比,施用牛骨炭的土壤pH提高了0.5个单位,CEC和全磷含量分别显著增加了9.6%和7.4%,活性磷组分和钙结合态磷含量显著提高、分别提高了20.5%和54.2%,不同温度热解牛骨炭处理间无显著差异。(2)牛骨炭显著增加土壤磷酸酶的活性,与对照相比,不同温度热解牛骨炭处理磷酸酶活性分别提高了26.8%、31.9%和35.2%。(3)不同温度热解牛骨炭显著增加小白菜产量和磷素利用率。与对照相比,添加三个温度(500℃、600℃和700℃)制备的牛骨炭使小白菜产量显著增加了42.6%、51.5%和68.8%,磷素当季利用率是过磷酸钙处理的两倍以上;与磷酸氢二铵和过磷酸钙相比,施用牛骨炭使小白菜产量增加10%～30%,且磷素利用率增加15%～25%。综合来看,700℃热解牛骨炭在改善土壤性质、提高生产力和磷素利用率的效果最优。     

不同热解温度骨炭孔隙结构的Micro-CT原位三维可视化表征

骨炭作为不同动物源骨粉资源化利用的一种重要产物,含有丰富的孔隙结构和活性位点,可被用作于催化剂载体或水体、土壤等环境中的吸附剂。为了三维、原位可视化表征不同动物源骨炭颗粒的孔隙结构特征,选择热解温度为400、500、600、700、800℃的猪、牛骨炭颗粒为研究对象。骨炭颗粒Micro-CT扫描条件为：管电压50 kV、管电流200 mA、图像分辨率10μm; Micro-CT图像二值化方法为Adaptive mean-C。结果表明：UM和ACE相结合的Micro-CT图像滤波处理方法最优;不同热解温度骨炭颗粒的断层结构图像和容积模型与电镜结果相近;骨炭颗粒比表面积、孔隙率和孔径分布的定量表征结果与实验室BET法的测定值相吻合。研究结果可为骨炭孔隙结构原位三维分析提供一种非破坏、可视化的表征新手段。     

解磷真菌复合骨炭材料修复铅污染土壤的机制研究

[目的]本文旨在利用解磷真菌复合骨炭材料研究其在不同土壤中的重金属修复效果。[方法]首先将3种类型的铅污染土壤(中性黄棕壤、碱性砂壤、酸性红壤)与不同温度烧制后的骨炭进行混合培养45 d后,测定有效磷和有效铅含量,评估骨炭在不同土壤中的修复差异。然后通过种植不结球白菜来确定经骨炭材料修复的铅污染土壤的生物有效性。最后在修复效果最好的土壤中添加复合修复剂确认其应用价值。[结果]骨炭在黄棕壤中促进磷元素释放效果最佳,有效磷含量为对照的64倍,显示其具备良好的铅修复潜力。黄棕壤的pH值呈中性,土壤中的有效磷不会被钙、铁、铝等固定,从而增加了其和铅的反应效率。单独使用骨炭时,200～300℃温度处理的材料修复效果良好。在黄棕壤中种植不结球白菜验证经骨炭修复的铅污染土壤的生物有效性,发现在黄棕壤中添加骨炭与铅的初始质量比为0.5∶1以上的骨炭可以提高不结球白菜对磷的吸收,提高2.0～3.5倍,同时减少不结球白菜对铅的吸收,不结球白菜叶片中铅含量比对照减少70%～80%。在黄棕壤中混施骨炭和黑曲霉对铅固定效果比单独施用效果稍好,有效铅含量降低到14.36 mg·kg~(-1),且培养后黑曲霉保持活性,验证了复合材料的修复潜力。[结论]骨炭和黑曲霉复合材料是针对中性土壤的良好铅修复材料,同时制备骨炭的加热温度以200～300℃为宜。