生物質(zhì)炭是作物秸稈、果木修剪枝條、農(nóng)產(chǎn)品下腳料、動(dòng)物糞便等各種來源的廢棄生物質(zhì)在厭氧環(huán)境下發(fā)生熱解反應(yīng)生成的黑色固體。早在2006年，科學(xué)家提出將生物質(zhì)炭施于土壤，以提高土壤肥力。這一思想源于亞馬孫河流域黑色肥沃土壤的發(fā)現(xiàn)。南美洲的亞馬孫河流域是世界上比較大的熱帶雨林區(qū)，因高溫多雨，該地區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)分解快，導(dǎo)致土壤快速退化而貧瘠。但就是在這樣一個(gè)土地貧瘠的地區(qū)，零星分布著非常肥沃的土壤，當(dāng)?shù)厝朔Q這種土壤為Terra Preta?？茖W(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，這種肥沃土壤的特征是存在大量的黑色炭顆粒[1]。土壤中的黑色炭顆粒是2500多年以前當(dāng)?shù)卦∶駥⒅脖婚_墾后的林木廢棄物土法炭化后混入土壤中的。21世紀(jì)以來，全球掀起了對(duì)這種人為黑色肥沃土壤的研究熱潮，也拉開了農(nóng)業(yè)生物質(zhì)炭研究的序幕。2009年，《生物質(zhì)炭與環(huán)境管理：科學(xué)與技術(shù)》一書問世?？茖W(xué)家們總結(jié)了生物質(zhì)炭制備方法、性質(zhì)、功能及土壤和環(huán)境應(yīng)用效果等，并描繪出了生物質(zhì)炭產(chǎn)業(yè)的美好藍(lán)圖。生物質(zhì)炭可以去除環(huán)境中的污染物，還可以吸附游離碳和氮化合物，減少生物質(zhì)在轉(zhuǎn)化過程中溫室氣體的排放。河北污泥生物質(zhì)炭哪里有賣的

氮素是作物生長(zhǎng)必需的營(yíng)養(yǎng)元素，在土壤生態(tài)系統(tǒng)的諸多養(yǎng)分物質(zhì)循環(huán)體系中，氮循環(huán)也一直是人們研究關(guān)注的重點(diǎn)。近年來的研究表明，生物質(zhì)炭作為土壤改良劑施用，因其高孔隙度和較大比表面積等特性，對(duì)NH3、 NH+4NH4+ 和 NO?3NO3? 都具有吸附能力和固持效果，進(jìn)而減少土壤中氮素的損失。研究表明，生物質(zhì)炭配合無(wú)機(jī)氮肥的施用可以有效保持土壤養(yǎng)分狀態(tài)，提高氮素肥料利用率，保障作物生長(zhǎng)和產(chǎn)量。以往研究得出，生物質(zhì)炭添加可能會(huì)減弱、或增加或沒有影響土壤有機(jī)氮素的礦化過程。雖然生物質(zhì)炭含有一部分生物可利用的氮素組分，但是生物質(zhì)炭對(duì)土壤有機(jī)氮礦化影響的方向和程度主要取決于生物質(zhì)炭的結(jié)構(gòu)特性、土壤碳氮水平、混合環(huán)境中的C/N值以及土壤類型。湖南水稻生物質(zhì)炭豐度控制生物質(zhì)炭的添加對(duì)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(jī)碳的礦化速率。

生物質(zhì)炭是一種多孔質(zhì)炭材料，外觀黑色，形狀主要有粉狀和顆粒狀。生物質(zhì)炭根據(jù)原料來源不同，可以分為木炭、稻殼炭、秸稈炭等。秸稈炭理化特性：每千克炭中合鉀53g、氮4.3g、磷2.6g、鎂3.52g、微量元素銅0.015g、鐵0.58g、鋅O.11g，比表面積171m2/g。生物質(zhì)炭具有發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)，較大的比表面積，特異的表面官能團(tuán)，穩(wěn)定的物理和化學(xué)性質(zhì)，能耐酸堿，能經(jīng)受水濕、高溫及高壓，特別是制成活性炭后，是優(yōu)良的吸附、凈化材料、也可以作為催化劑或催化劑載體。生物質(zhì)炭的制備方法簡(jiǎn)單多樣，包括高溫?zé)峤?、水熱碳化、傳統(tǒng)碳化等類型。制備場(chǎng)地也靈活多樣，從大型工業(yè)到小型家庭規(guī)模，甚至在農(nóng)田場(chǎng)地都可以制得。因此，其在應(yīng)用和推廣方面具有優(yōu)勢(shì)。不過，目前生物質(zhì)炭的有效性取決于其物理和化學(xué)特性，而這些特性受到廢棄物本身的可利用性和生產(chǎn)加工制造等因素的影響，對(duì)其機(jī)理還需進(jìn)一步系統(tǒng)研究。

有研究表明，裂解溫度與pH值和CEC的相關(guān)系數(shù)為0.58和0.30。即隨著裂解溫度的升高，生物炭的pH值增加，這是因?yàn)榱呀鉁囟仍黾恿松锾康幕曳趾?；裂解溫度與生物炭CEC呈正相關(guān)，這可能是由于過高的裂解溫度增加了生物炭的灰分，進(jìn)而增大了生物炭的CEC。另外，有研究對(duì)pH值和CEC的相關(guān)性進(jìn)行了分析，結(jié)果顯示pH值和CEC呈正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.26。生物炭呈堿性，能夠明顯提高土壤pH，改變土壤質(zhì)地，增大鹽基交換量，從而引起土壤CEC增加，影響植物對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素的吸收效果生物質(zhì)炭添加到土壤中后可導(dǎo)致土壤中的微生物量和代謝活性增加。

以往研究表明，生物質(zhì)炭的多孔結(jié)構(gòu)和大比表面積可以為微生物提供適宜的生境，微生物可以直接利用生物質(zhì)炭含有的活性組分作為能源物質(zhì)。研究指出，生物質(zhì)炭可以通過提高土壤物理和化學(xué)性質(zhì)，如提高有機(jī)碳含量，Ca含量，降低可交換Al含量，來改善微生物生存環(huán)境。生物質(zhì)炭對(duì)有毒化合物的吸附，如酚類、農(nóng)藥等，可以降低這些有害物質(zhì)的移動(dòng)性，進(jìn)而保障微生物的正?；顒?dòng)；而生物質(zhì)炭對(duì)土壤原有機(jī)物質(zhì)的吸附可能導(dǎo)致其在炭表面的固定或者炭?jī)?nèi)部的物理保護(hù)，降低了與微生物群體的接觸機(jī)會(huì)，進(jìn)而對(duì)微生物活動(dòng)產(chǎn)生抑制。此外，生物質(zhì)炭添加對(duì)土壤持水能力和團(tuán)聚結(jié)構(gòu)等方面的提高，也有利于土壤環(huán)境中微生物群體的生長(zhǎng)和代謝。生物質(zhì)炭是指以生物質(zhì)為原料，在高溫下進(jìn)行干餾或熱解制得的一種固體炭質(zhì)材料。重慶科研用生物質(zhì)炭用途是什么

生物質(zhì)炭具有表面積大、多孔性以及吸附性強(qiáng)的特點(diǎn)，可以大量吸附土壤中的有機(jī)質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。河北污泥生物質(zhì)炭哪里有賣的

熱解過程中，生物質(zhì)原料的結(jié)構(gòu)基本印記在了生物炭中，對(duì)生物炭的物理化學(xué)性質(zhì)具有決定性影響。生物質(zhì)熱解過程中，質(zhì)量損失(大部分以揮發(fā)有機(jī)物的形式)及不相稱的收縮或體積減少的發(fā)生，導(dǎo)致礦物及碳骨架形成，并且保留了原料的基本孔隙和結(jié)構(gòu)特征。生物炭的孔一般按直徑大小分為大孔(ID>50nm)、中孔(2nm<ID<50nm)和微孔(ID<2nm)。生物炭中保留的植物生物質(zhì)原料的蜂窩狀結(jié)構(gòu)構(gòu)成了其主要的大孔。微孔主要由熱解過程中碳的損失及碳架的斷裂收縮形成。雖然大孔可能會(huì)作為微孔的前體，但是微孔貢獻(xiàn)了生物炭的大部分比表面積，微孔的含量與比表面積呈正相關(guān)。河北污泥生物質(zhì)炭哪里有賣的