牛糞生物炭的制備及其對(duì)水土氮素污染修復(fù)研究.pdf

1、為了解決牛養(yǎng)殖業(yè)生產(chǎn)過程帶來的牛糞利用難題和擴(kuò)展牛糞在水土氮素污染修復(fù)的資源化利用途徑，本文以牛糞為原料，進(jìn)行了牛糞生物炭的制備及其性能分析、對(duì)土壤氮肥淋失抑制和水中氨氮吸附作用研究，具體結(jié)果如下：
　　牛糞制備生物炭研究表明，牛糞制備生物炭產(chǎn)率從200℃的70％下降到700℃的55%、0.5h的84.25%下降到1.5h的69.5%、100℃·h-1的70.54%下降到500℃·h-1的67.11%，而灰分從200℃的20%左右

2、增加到700℃的35%左右、0.5h的18.21%增加到1.5h的23.52%、100℃·h-1的21.47%增加到500℃·h-1、25.52%。
　　對(duì)牛糞生物炭性能分析表明，牛糞生物炭pH從制備溫度200℃的8.15提高到700℃的9.55；電子顯微鏡掃描（SEM)、質(zhì)譜分析（EDS）表明牛糞生物炭比牛糞具有更發(fā)達(dá)的管狀孔洞結(jié)構(gòu)，K，Ca堿性物質(zhì)含量增加了200%和10%；單施生物炭處理（C）和生物炭化肥混施處理（CCF），

3、與空白處理（CK）相比，種植后pH值、有機(jī)質(zhì)、持水量、CEC分別增加了分別提高了0.9和0.56單位、61.9%和45.5%、6.29%和7.01%、42.9%和44%，容重分別下降了17.1%和18.6%，蔬菜的鮮重在配施（CCF）條件下，株高約增幅2倍多。
　　牛糞生物炭對(duì)土壤氮肥淋失抑制作用研究表明，隨著生物炭比例的增加，土壤淋濾液pH值逐漸升高，在10天時(shí)，生物炭添加比例5%與對(duì)照0%相比，pH值增幅最大，為12.5%。淋

4、濾30天內(nèi)，按生物炭添加比例為0%、2%、3%、4%和5%，淋濾液NH4+-N和NO3--N濃度逐漸降低。當(dāng)土壤牛糞生物炭比例為4%～5%時(shí)，與對(duì)照（0%）相比，淋濾液中NH4+-N、NO3--N和總氮累積淋失總量減少了17%、32%和32%左右，淋濾大于40天，牛糞生物炭的添加對(duì)NO3--N的淋失時(shí)間起到了一個(gè)延緩作用。
　　牛糞生物炭對(duì)水中氨氮吸附作用研究表明，當(dāng)溶液pH值從3升高到11時(shí)，牛糞生物炭對(duì)氨氮的去除率從13.04

5、%增加到55.55%；牛糞生物炭的添加量大于20g·L-1時(shí)，水中NH4+的去除率趨于平緩，為63.53%左右，而單位吸附量隨著牛糞生物炭的投加量的增加呈減小趨勢(shì)；水溶液中NH4+初始濃度為50mg·L-1時(shí)，水中氨氮的去除率最大，為46.31%。而單位吸附量卻隨著水溶液中NH4+初始濃度的增加，從增加速率顯著到趨于減緩。吸附平衡時(shí)間為80min。Langmuir方程比Freundlich方程更好地描述牛糞生物炭對(duì)水中氨氮的吸附行為，吸