生物炭酸化增加了吸和减少了酸盐的出
Jannis Grafmüller1, Hans-Peter Schmidt2, Daniel Kray3
1Institute of Sustainable Energy Systems (INES), Offenburg University of Applied Sciences, Germany; Ithaka Institute, Arbaz, Switzerland and Goldbach, Germany.
酸化生物炭增强了酸盐的吸收,特别是在酸性土壤中. 这一过程可以减少酸盐出,为控制释放生物碳肥料提供了潜在的方法.
科学领域:
- 土壤科学 土壤科学
- 环境化学环境化学
- 农业科学 农业科学
背景情况:
- 生物炭的应用可以减轻酸盐 (NO3-) 泄漏,但往往需要不经济的速度.
- 生物炭中高酸盐吸附能力对于有效性至关重要.
- 据报道,在酸性条件下酸盐吸附率更高,但机制和酸化潜力尚未探索.
研究的目的:
- 在土壤相关的pH值 (5和7) 上对木质生物炭的NO3吸附量化.
- 研究生物炭生产温度对NO3吸收的影响.
- 探索生物炭酸化的潜力,以减少NO3漏.
主要方法:
- 测量了在最高处理温度 (HTT) 400-900°C,pH值为5和7的生物炭中产生的NO3吸附.
- 吸附数据与表面功能组和生物炭芳香度相关联.
- 生物炭酸化在水悬浮和土壤柱中使用组合HNO3+KNO3丰富进行测试.
主要成果:
- NO3-吸附能力因pH和HTT而有显著变化,在pH 5下从700-6200 mg NO3--N kg-1,在pH 7下从200-2500 mg NO3--N kg-1之间.
- 在HTT≥750°C时产生的生物炭中,最大吸附发生.
- 酸化生物炭在酸性土壤 (pH 5.7) 中降低了高达23%,在中性土壤 (pH 7.4) 中降低了12%.
结论:
- 酸盐对生物炭的吸附依赖于pH值,可以通过在更高温度 (≥750°C) 产生生物炭来增强.
- 生物炭的酸化,特别是在酸盐丰富下,在实验室和土壤柱实验中有效减少酸盐出.
- 生物炭酸化是开发可控释放肥料的一个有希望的策略,以最大限度地减少农业土壤中酸盐的损失.
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