文献类型：期刊文章

作　　者：吴诗雪[1] 王欣[1] 陈灿[2] 彭渤[1] 谭长银[1] 张凤[1] 徐雨晴[1] 庄榆佳[3]

机构地区：[1]湖南师范大学资源与环境科学学院,长沙410081 [2]湖南省环境保护科学研究院,长沙410004 [3]中国科学院南京地理与湖泊研究所,南京210008

出　　处：《环境科学学报》

基　　金：国家自然科学基金(No.41301339);湖南省重点学科项目(地理学)(No.201201);湖南省高校科技创新团队;湖南省高校创新平台开放基金(No.14K056);湖南省自然科学基金(No.13JJ4044)~~

年　　份：2015

卷　　号：35

期　　号：12

起止页码：4021-4032

语　　种：中文

收录情况：BDHX、BDHX2014、CAS、CSA-PROQEUST、CSCD、CSCD2015_2016、GEOBASE、IC、JST、PROQUEST、RCCSE、RSC、SCOPUS、ZGKJHX、核心刊

摘　　要：有机废弃物限氧热解制备生物炭可在减缓温室气体排放的同时改善土壤和水体环境质量,但同时生物炭在环境中的应用具有潜在生态毒理风险.因此,在将生物炭大规模应用于各类环境介质前,对其关键物理-化学性质进行系统分析与评价是极为必要的.本文选择对我国水生生态环境危害最大的入侵植物凤眼莲(Eichhornia crassipes)和我国产量最高的农业废弃物稻草,以及市政污水处理厂剩余污泥3种生物质前体,于250~550℃进行低温慢热解,对所制备生物炭的表面形貌、元素组成、矿物形态和一系列关键化学特性进行了全面表征与比较分析.在此基础上,深入探讨了此3类生物炭应用于土壤改良、重金属污染修复和水体富营养化控制的潜力与风险.结果表明,凤眼莲生物炭中K、Ca、Na、Mg含量最为丰富,指示其对于缓解土壤酸化具有重要应用价值,而其中P主要以AlPO_4晶体态存在,水溶性较低,这有利于降低此类生物炭引起水体富营养化的风险;水稻秸秆生物炭阳离子交换量(CEC)相对较高,达到33.7 cmol·kg^(-1),表明其在提高土壤保肥能力和降低重金属生物有效性方面具有较大潜力;SEM-EDX显示,凤眼莲生物炭和稻草秸秆生物炭均具有发达的束筒结构,可优先考虑用于改善土壤通气性;但是,部分生物炭中水溶性Cd、As含量超出安全阈值,表明对有机质前体和热解产物进行严格检测和筛选是实现生物炭在环境与农业中安全利用的必要环节.

关 键 词：入侵植物 生物炭 环境化学特性  矿物组成 环境风险  

分 类 号：X506] X53