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马弗炉在生物质炭对重金属Cu形态影响实验中的应用

分别添加不同施用量的350℃、450℃、550℃、650℃、750℃ 5个温度下制备的生物质炭后,经过不同的试验时间其对土壤中重金属Cu形态分布的影响见图7-4。从图7-4中可以看出,空白对照组(CK)中的重金属Cu主要以残渣态存在,达到了81.6%,其次以还原态、氧化态和弱酸提取态存在,分别为11.2%、4.89%和2.27%。添加各温度下马弗炉制备的生物质炭30d后发现,重金属Cu的形态分布有所变化。当各温度下的生物质炭施用量均为1%时,添加350℃下的生物质炭,发现重金属Cu的弱酸提取态向氧化态转变,但转化率变化不大,氧化态含量只升高了1.39%;添加450℃下的生物质炭时还原态和氧化态Cu含量均有所增加;添加550℃、650℃、750℃下的生物质炭发现主要差异在氧化态Cu含量,即铁锰氧化物含量增多,弱酸态和还原态Cu含量变化不大;添加750℃下的生物质碳时氧化态Cu含量增加较明显,增加了8.05%。当添加各温度下的生物质炭量为5%时,与施用量1%相比,弱酸提取态和还原态均向氧化态转变,且随着制备温度的升高氧化态Cu含量逐渐升高,还原态Cu含量相对降低一些,说明5%的施用量比1%施用量的处理效果好。

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图7-4 分别添加5个温度下的生物质炭后重金属Cu的形态分布

图中CK表示未添加生物质炭的空白对照;1%、5%表示马弗炉制备的生物质炭添加量;1% DZ表示添加1%电阻炉制备的不同温度下的生物质炭,下同


添加各温度下马弗炉制备的生物质炭60d后,从图7-4可以看出生物质炭施用量为1%时,相对于60d下测定的未添加生物质炭的空白对照组(CK)中重金属Cu各形态含量,还原态Cu含量均降低,残渣态Cu含量均升高,但随着制备温度的升高,各形态含量变化无规律性。750℃制备的生物质炭使还原态Cu含量降低最大,降低了5.02%。此外,各个温度下的生物质炭均使残渣态Cu含量升高,其升高趋势表现为550℃>650℃>750℃>350℃>450℃。当生物质炭施用量为5%时,各形态含量变化较明显,还原态Cu含量降低,氧化态Cu含量升高。添加各温度下马弗炉制备的生物质炭后还原态Cu含量降低趋势主要表现为750℃>650℃>550℃>350℃>450℃,最高降低7.79%;氧化态Cu含量升高趋势表现为750℃>650℃>450℃>350℃>550℃,最高升高了11.15%。结果表明,5%的施用量比1%施用量的处理效果更好,且生物质炭对土壤作用时间延长也会促进重金属的形态改变。


添加电阻炉在5种温度条件下制备的生物质炭后,还原态Cu含量降低,残渣态Cu含量升高,但这种幅度变化不大。与同等条件下施用量1%,施用时间60d,马弗炉制备的生物质炭相比,没有显示出更好的效果。



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