發(fā)布時間：2020-11-04 07:12

　　 生物炭具有的高度穩(wěn)定性,是其能夠廣泛的應(yīng)用于農(nóng)業(yè)環(huán)境領(lǐng)域的關(guān)鍵因素。礦物改性處理能夠?qū)ι�物炭的穩(wěn)定性起到調(diào)控作用,但目前相關(guān)研究較少,相應(yīng)調(diào)控機理尚不十分清楚。本文以水稻秸稈為生物質(zhì)原料,在不同炭化溫度和蛭石改性條件下制備得到一系列生物炭,通過H/C原子比、熱穩(wěn)定性、碳素氧化損失率、碳素持留率對生物炭穩(wěn)定性進行綜合評估,利用實驗室培養(yǎng)試驗研究了水稻秸稈生物炭和蛭石改性水稻秸稈生物炭在紅壤、水稻土中的短期降解行為及其變化規(guī)律,得到了以下主要研究結(jié)果:(1)炭化溫度的升高提高了水稻秸稈生物炭的pH(5.56~10.5)、芳香化程度和熱重分析剩余質(zhì)量(24.6%~67.2%),降低了生物炭的碳素持留率(75.6%~51.9%)、碳素氧化損失率(51.8%~2.43%)和H/C原子比(1.36~0.60),增加了礦質(zhì)元素總量,減少了含氧官能團數(shù)量;蛭石改性處理提高了水稻秸稈生物炭的得率(55.5%~34.5%提高到68.6%~46.6%)、碳素持留率(75.6%~51.9%提高到84.7%~63.0%)、芳香化程度、熱重分析剩余質(zhì)量(24.6%~67.2%提高到56.7%~81.4%)和碳素氧化損失率(51.8%~2.43%提高到58.0%~2.03%),降低了生物炭的H/C原子比(1.36~0.60降低到1.27~0.51),增加了礦質(zhì)元素總量,維持了含氧官能團的數(shù)量。(2)土壤類型對土壤C變化量、土壤H/C變化量的影響大于水分條件;水分條件對水稻土中H/C變化量的影響大于紅壤;干旱紅壤、淹水紅壤中土壤C變化量較大,土壤H/C變化量較小,表明不同溫度制備的水稻秸稈生物炭及蛭石改性水稻秸稈生物炭在紅壤中穩(wěn)定性優(yōu)于水稻土。
【學(xué)位單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：S141
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 生物炭概述
        1.1.1 生物炭的起源與概念
        1.1.2 生物炭的理化性質(zhì)
        1.1.3 生物炭的固碳減排功能
        1.1.4 生物炭的農(nóng)業(yè)環(huán)境效益
    1.2 生物炭的穩(wěn)定性
        1.2.1 生物炭穩(wěn)定性機制
        1.2.2 影響生物炭穩(wěn)定性的主要因素
        1.2.3 生物炭穩(wěn)定性評價指標(biāo)
    1.3 礦物改性對生物炭穩(wěn)定性的影響
        1.3.1 礦物改性增強生物炭穩(wěn)定性
        1.3.2 礦物改性減弱生物炭穩(wěn)定性
    1.4 研究的意義與目的
        1.4.1 研究意義
        1.4.2 研究內(nèi)容
        1.4.3 技術(shù)路線
第二章 蛭石改性對生物炭穩(wěn)定性的影響
    2.1 前言
    2.2 材料與方法
        2.2.1 材料
        2.2.2 生物炭制備
        2.2.3 生物炭分析方法
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 pH、灰分及元素分析
        2.3.2 礦質(zhì)元素含量
        2.3.3 生物炭得率及碳素持留率
        2.3.4 傅里葉變換紅外光譜（FTIR）
        2.3.5 碳素?fù)p失率
        2.3.6 熱重分析（TGA）
    2.4 本章小節(jié)
第三章 蛭石改性對生物炭在土壤中短期降解行為的影響
    3.1 前言
    3.2 材料與方法
        3.2.1 試驗材料
        3.2.2 試驗設(shè)計
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 旱地、淹水條件下土壤C含量的變化
        3.3.2 蛭石改性條件下土壤C含量的變化
        3.3.3 不同土壤類型條件下土壤C含量的變化
        3.3.4 旱地、淹水條件下土壤H/C原子比的變化
        3.3.5 蛭石改性條件下土壤H/C原子比的變化
        3.3.6 不同土壤類型條件下土壤H/C原子比的變化
        3.3.7 土壤類型和水分條件的主成分分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 結(jié)論與展望
    4.1 研究結(jié)論
    4.2 研究展望
參考文獻
致謝
個人簡歷
攻讀學(xué)位期間取得的研究成果

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本文編號：2869798