由于黑炭具有特殊的理化性質(zhì),使其具有影響全球碳循環(huán)、土壤性質(zhì)和環(huán)境中污染物遷移能力等環(huán)境意義。研究黑炭在不同土壤中的積累分布規(guī)律及其穩(wěn)定性,可為深入而全面的理解人為活動(dòng)對(duì)黑炭積累分布的影響、土壤中黑炭的穩(wěn)定性機(jī)理、土壤有機(jī)碳庫(kù)對(duì)全球環(huán)境變化的作用及合理管理土壤提供科學(xué)依據(jù)。論文在全面評(píng)述黑炭在不同類型土壤中的積累分布特點(diǎn)、在土壤環(huán)境中的轉(zhuǎn)化及其表面化學(xué)性質(zhì)變化的基礎(chǔ)上,采樣分析了幾種代表性土壤中黑炭的積累與分布規(guī)律；利用培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)和化學(xué)氧化方法模擬黑炭進(jìn)入土壤初期生物與非生物降解過(guò)程、不同強(qiáng)度非生物降解過(guò)程以及不同時(shí)間尺度下黑炭的降解過(guò)程,并運(yùn)用物理、化學(xué)和儀器分析方法對(duì)降解后黑炭的形貌特征、化學(xué)結(jié)構(gòu)、表面性質(zhì)及其對(duì)有機(jī)污染物吸附規(guī)律的變化進(jìn)行研究,獲得如下主要結(jié)果：（1）從浙江省采集了受人類活動(dòng)不同程度影響的表層土壤和剖面土壤,用化學(xué)分析的方法測(cè)定土壤中黑炭的含量。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：林地土壤中普遍存在黑炭,枯枝落葉層、表土層（0-10cm）和亞表土層（10～20cm）黑炭數(shù)量分別為0.27-67.63,0.83～22.42和0.27～8.72g kg-1,各占有機(jī)碳總量的0.12%-13.14... 

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【文章頁(yè)數(shù)】：148 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 黑炭的物理化學(xué)性質(zhì)
        1.1.1 物理結(jié)構(gòu)及其變化
        1.1.2 分子結(jié)構(gòu)及其變化
        1.1.3 孔隙結(jié)構(gòu)
        1.1.4 密度
        1.1.5 表面化學(xué)性質(zhì)及其對(duì)表面化學(xué)行為的影響
    1.2 黑炭的測(cè)定方法
        1.2.1 顯微鏡法
        1.2.2 熱化學(xué)氧化法
        1.2.3 分子標(biāo)志物法
        1.2.4 ~(13)C核磁共振方法
    1.3 黑炭在環(huán)境中的積累、分布狀況
        1.3.1 在大氣中的積累、分布狀況
        1.3.2 在土壤和沉積物中的積累、分布狀況
    1.4 黑炭的環(huán)境效應(yīng)
        1.4.1 黑碳對(duì)氣候的影響
        1.4.2 黑炭對(duì)土壤性質(zhì)的影響
        1.4.3 黑炭對(duì)污染物的吸附行為
    1.5 黑炭的穩(wěn)定性及其降解機(jī)理
        1.5.1 穩(wěn)定性
        1.5.2 降解機(jī)理
    1.6 問題和展望
    1.7 論文的研究目標(biāo)和思路
第2章 浙江省幾種代表性土壤中黑炭的積累、分布特征
    2.1 材料與方法
        2.1.1 供試土壤
        2.1.2 分析方法
    2.2 結(jié)果與討論
        2.2.1 水耕人為土中黑炭的分布特點(diǎn)
        2.2.2 林地土壤中黑炭的分布特點(diǎn)
        2.2.3 城市土壤中黑炭的分布特點(diǎn)
    2.3 結(jié)論
第3章 土壤中黑炭的表面化學(xué)性質(zhì)及其變化的初步研究
    3.1 材料與方法
        3.1.1 研究樣品
        3.1.2 分析方法
    3.2 結(jié)果與分析
        3.2.1 元素組成
        3.2.2 CEC和官能團(tuán)
        3.2.3 電荷特性
    3.3 討論
    3.4 結(jié)論
第4章 黑炭進(jìn)入土壤初期生物與非生物降解過(guò)程對(duì)其表面性質(zhì)影響的模擬研究
    4.1 材料與方法
        4.1.1 黑炭的制備
        4.1.2 黑炭樣品的基本性質(zhì)
        4.1.3 供試土壤
        4.1.4 土壤提取液的制備
        4.1.5 培養(yǎng)方法
        4.1.6 分析測(cè)定
        4.1.7 數(shù)據(jù)分析
    4.2 結(jié)果與分析
        4.2.1 不同處理對(duì)黑炭累積釋放CO_2的量及其礦化速率的影響
        4.2.2 生物與非生物降解過(guò)程對(duì)黑炭表面官能團(tuán)的影響
        4.2.3 生物與非生物降解過(guò)程對(duì)黑炭孔隙結(jié)構(gòu)的影響
        4.2.4 生物與非生物降解過(guò)程對(duì)黑炭比表面積和孔徑分布的影響
        4.2.5 生物與非生物降解過(guò)程對(duì)黑炭吸附污染物行為的影響
    4.3 討論
        4.3.1 黑炭的穩(wěn)定性
        4.3.2 生物與非生物降解過(guò)程對(duì)黑炭表面性質(zhì)及其對(duì)硝基苯吸附行為的影響
    4.4 結(jié)論
第5章 模擬不同強(qiáng)度非生物氧化過(guò)程對(duì)黑炭性質(zhì)的影響
    5.1 材料與方法
        5.1.1 黑炭的制備
        5.1.2 模擬不同強(qiáng)度非生物氧化對(duì)黑炭的降解過(guò)程
        5.1.3 表面特征的鑒定
    5.2 結(jié)果與討論
        5.2.1 不同強(qiáng)度非生物氧化后黑炭表面官能團(tuán)的變化
        5.2.2 不同強(qiáng)度非生物氧化后黑炭元素組成的變化
        5.2.3 不同強(qiáng)度非生物氧化后黑炭表面zeta電位的變化
        5.2.4 不同強(qiáng)度非生物氧化后黑炭比表面積、孔隙結(jié)構(gòu)和形貌的變化
    5.3 結(jié)論
第6章 模擬不同時(shí)間尺度環(huán)境中黑炭的降解及其對(duì)土壤性質(zhì)的潛在影響
    6.1 材料與方法
        6.1.1 黑炭樣品的制備
        6.1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
        6.1.3 黑炭性質(zhì)的表征方法
        6.1.4 數(shù)據(jù)分析
    6.2 結(jié)果與分析
        6.2.1 不同時(shí)間尺度下黑碳的降解過(guò)程對(duì)其表面化學(xué)的影響
        6.2.2 不同時(shí)間尺度下黑碳降解過(guò)程對(duì)其比表面積、孔隙結(jié)構(gòu)及形貌特征的影響
        6.2.3 不同時(shí)間尺度下黑碳的降解過(guò)程對(duì)其吸附有機(jī)污染物性能的影響
    6.3 討論
    6.4 結(jié)論
第7章 研究結(jié)論、創(chuàng)新點(diǎn)及展望
    7.1 研究結(jié)論
        7.1.1 土壤中黑炭的積累與分布受人類活動(dòng)強(qiáng)度的影響
        7.1.2 土壤中黑炭的表面化學(xué)性質(zhì)隨黑炭進(jìn)入土壤后時(shí)間的增加而變化
        7.1.3 高溫條件下的非生物降解過(guò)程對(duì)黑炭表面性質(zhì)的影響程度更加顯著
        7.1.4 不同強(qiáng)度的非生物氧化對(duì)黑炭表面性質(zhì)的影響程度不同
        7.1.5 黑炭性質(zhì)的變化與黑炭的種類和氧化時(shí)間有關(guān)且黑炭性質(zhì)的變化對(duì)土壤性質(zhì)有潛在的影響
    7.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    7.3 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]農(nóng)田土壤黑碳應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 郭大勇,范明生,張福鎖.  植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào). 2012(05)
[3]施用生物炭對(duì)華北平原農(nóng)田土壤容重、陽(yáng)離子交換量和顆粒有機(jī)質(zhì)含量的影響[J]. 陳紅霞,杜章留,郭偉,張慶忠.  應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2011(11)
[4]生物炭的環(huán)境效應(yīng)及其應(yīng)用的研究進(jìn)展[J]. 李力,劉婭,陸宇超,梁中耀,張鵬,孫紅文.  環(huán)境化學(xué). 2011(08)
[5]生物炭對(duì)土壤氮素淋失的抑制作用[J]. 周志紅,李心清,邢英,房彬,張立科,彭艷.  地球與環(huán)境. 2011(02)
[6]生物質(zhì)炭的性質(zhì)及其對(duì)土壤環(huán)境功能影響的研究進(jìn)展[J]. 袁金華,徐仁扣.  生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào). 2011(04)
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[8]黑碳對(duì)玉米生長(zhǎng)和土壤養(yǎng)分吸收與淋失的影響[J]. 劉世杰,竇森.  水土保持學(xué)報(bào). 2009(01)
[9]黑碳?xì)馊苣z輻射強(qiáng)迫全球分布的模擬研究[J]. 張華,馬井會(huì),鄭有飛.  大氣科學(xué). 2008(05)
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