论文部分内容阅读
本文以辽宁地区主要土壤类型棕壤以及褐工作为研究对象,探讨向经过三个干湿交替循后环充分模拟田间污染情况下的土壤中添加在不同温度(300℃、400℃、500℃)下烧制的不同材料(玉米秸秆和花生壳)的生物炭培养30天,测定生物炭对土壤铬形态转化的影响。研究结果如下:1.向棕壤中添加MC300和MC400生物炭时,土壤中的Cr(Ⅵ)几乎全部还原,两者还原量分别达到了 239mg/kg和238mg/kg,但向土壤中添加MC500时,还原量仅为213 mg/kg。在向土壤中添加花生壳生物炭时,土壤中Cr(Ⅵ)的还原量同样随着制炭温度的升高呈现出下降的趋势;向褐土中添加两种生物炭对铬的还原效果同样随着生物炭的烧制温度的升高呈现出递减的趋势。不论是在棕壤还是在褐土中,对于由同一种材料裂解得到的生物炭,随着制备生物炭的裂解温度的升高,生物炭对土壤中重金属铬的还原能力呈现出一种下降的趋势。因此,从裂解温度的角度来比较生物炭对土壤中重金属铬的还原能力,300℃是比较适宜的温度。2.对比相同温度下制备的不同生物炭的还原效果,在棕壤中,MC300的239 mg/kg的还原量虽然与PC300的238 mg/kg相差不多,但随着制备生物炭的温度的升高玉米秸秆生物炭的优势越来越明显;在褐土中,随着制炭温度的升高,玉米秸秆生物炭对铬的还原量也始终高于花生壳生物炭。不论是在棕壤中还是在褐土中,对比在相同的裂解温度下不同的制炭材料,玉米秸秆生物炭对土壤中铬的还原能力始终比花生壳生物炭的还原能力强,因此,玉米秸秆比花生壳更适合用来作为烧制还原土壤中铬的生物炭的原材料,玉米秸秆生物炭的还原能力明显优于花生壳生物炭。3.生物炭裂解温度的差异对土壤中重金属铬元素的还原能力的影响在不同土壤上表现并不完全一致:在棕壤中,300℃下裂解得到的生物炭与400℃下烧制的生物炭在对土壤中重金属铬的还原能力差异不大,尤其是对于玉米秸秆生物炭来说,两种玉米秸秆生物炭都可以将土壤中的Cr(Ⅵ)全部还原,只是存在还原速率的差别。在褐土中,随着制备生物炭的裂解温度的升高,生物炭对重金属铬的还原能力逐渐降低且变化非常显著,而还原速率呈现出先升高再下降的趋势,但不影响土壤中铬还原的总体效果。综上所述,在300℃下玉米秸秆裂解烧制的生物炭不论在棕壤还是褐土中,对土壤重金属铬还原能力强于其他生物炭,因此,最适合修复土壤铬污染的生物炭是在300℃下制备的玉米秸秆生物炭。