【目的】以城市園林廢棄物樹皮、樹枝、樹葉和殘草為研究對象,采用生物質(zhì)熱解炭化工藝制備生物質(zhì)炭,分析評價生物質(zhì)炭的理化性質(zhì)及用于改善土壤和環(huán)境的潛力,為園林廢棄物炭化處理及其產(chǎn)物的循環(huán)利用提供依據(jù)。【方法】運(yùn)用C、H、O等元素分析和物理分析,Pb、Cd、Cu、Zn等重金屬元素含量分析,表面形貌分析及可溶性組分氣質(zhì)聯(lián)用（GC/MS）分析等方法,表征生物質(zhì)炭的有機(jī)物質(zhì)組成、顆粒吸附特性、活性有機(jī)質(zhì)豐度以及環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)物質(zhì)的存在等�！窘Y(jié)果】4種園林廢棄物生物質(zhì)炭的有機(jī)碳含量介于46.8%～76.1%之間,樹枝類高于草本類20%以上,且熱值高達(dá)30 MJ·kg^-1;殘草和樹葉生物質(zhì)炭N、P、K等養(yǎng)分含量高于樹皮和樹枝,且孔隙度和比表面積較高; 4種園林廢棄物生物質(zhì)炭水溶性有機(jī)碳含量介于2.86～31.20 g·kg^-1之間,檢測出177種化合物,主要是有機(jī)酸,其次是醇類和糖類等。園林廢棄物生物質(zhì)炭的重金屬元素含量盡管滿足直接農(nóng)用,但均符合非農(nóng)地土壤限值。【結(jié)論】城市園林廢棄物生物質(zhì)炭有機(jī)質(zhì)豐富,物理結(jié)構(gòu)良好,活性有機(jī)組分和養(yǎng)分含量高,環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)極低,資源化利... 

【文章來源】：林業(yè)科學(xué). 2020,56(08)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：14 頁

【部分圖文】：

園林廢棄物生物質(zhì)炭掃描電鏡圖像

根據(jù)IUPAC的劃分方法，N2吸附等溫線分為6種類型。由圖3可知，樹皮炭、樹枝炭和樹葉炭的N2吸附-脫附等溫線均符合Ⅲ型等溫線，3種生物質(zhì)炭在低壓區(qū)吸附量少，且不出現(xiàn)B點(diǎn)(拐點(diǎn))，吸附劑與吸附質(zhì)之間的作用力相當(dāng)弱，相對壓力越高，吸附量越多，表現(xiàn)出有孔充填。不過，樹皮炭和樹枝炭僅在相對壓力較高時，脫附和吸附曲線存在微小的滯后，說明二者只含有一定量的介孔和大孔，而二者的曲線存在明顯的滯后和拖尾現(xiàn)象，其滯后環(huán)皆為H1型，H1型滯后環(huán)表征為均勻孔模型，介孔排列有序，由此說明這2種生物質(zhì)炭存在排列均勻且形狀大致相同的孔隙。同樹皮炭和樹枝炭滯后趨勢大致相同，樹葉炭也具有一定量的介孔和少量的大孔，但其滯后環(huán)與以上二者不同，其滯后環(huán)為H2型，H2型滯后環(huán)一般是由多孔吸附質(zhì)或均勻粒子堆積孔形成，這說明樹葉炭具有均勻排列，形狀為體特寬而頸窄短的孔隙。而殘草炭的N2吸附-脫附等溫線屬V型曲線，在氣壓接近于1時呈顯著上升趨勢，中壓部分滯后圈較大，有H3型的回滯環(huán)，H3型回滯環(huán)表征為片狀粒子堆積形成的狹細(xì)縫，由此殘草炭孔隙形狀為窄縫型孔道，且僅有一定量的中孔和大孔。2.3生物質(zhì)炭有機(jī)碳組成分析

4種園林廢棄物生物質(zhì)炭的基本理化性質(zhì)見表4。園林廢棄物生物質(zhì)炭均為堿性，殘草炭和樹葉炭的p H(H2O)分別為10.0和9.1，樹皮炭和樹枝炭的p H(H2O)較低，分別為7.6和7.5。相應(yīng)地，電導(dǎo)率(EC)依次為殘草炭>樹葉炭>樹枝炭>樹皮炭。生物質(zhì)炭陽離子交換量(CEC)以殘草炭和樹葉炭較高(20 cmol·kg-1以上)，而樹皮炭和樹枝炭在10 cmol·kg-1水平。生物質(zhì)炭的全氮、全磷和全鉀含量依次為殘草炭>樹葉炭>樹枝炭>樹皮炭，殘草炭氮、磷和鉀全量含量顯著高于其他來源生物質(zhì)炭。4種園林廢棄物生物質(zhì)炭的重金屬元素含量見表5。樹葉炭重金屬元素含量較高，殘草炭次之，但殘草炭Cd含量顯著高于其他生物質(zhì)炭。樹皮炭和樹枝炭的Zn、Cu、Cd、Pb、Fe、Mg含量均顯著低于殘草炭和樹葉炭。生物質(zhì)炭Mn含量變化較大，樹皮炭Mn含量最高，而樹枝炭最低。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3593269