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      馬弗爐在生物質炭對重金屬Cu形態影響實驗中的應用

      分別添加不同施用量的350℃、450℃、550℃、650℃、750℃ 5個溫度下制備的生物質炭后,經過不同的試驗時間其對土壤中重金屬Cu形態分布的影響見圖7-4。從圖7-4中可以看出,空白對照組(CK)中的重金屬Cu主要以殘渣態存在,達到了81.6%,其次以還原態、氧化態和弱酸提取態存在,分別為11.2%、4.89%和2.27%。添加各溫度下馬弗爐制備的生物質炭30d后發現,重金屬Cu的形態分布有所變化。當各溫度下的生物質炭施用量均為1%時,添加350℃下的生物質炭,發現重金屬Cu的弱酸提取態向氧化態轉變,但轉化率變化不大,氧化態含量只升高了1.39%;添加450℃下的生物質炭時還原態和氧化態Cu含量均有所增加;添加550℃、650℃、750℃下的生物質炭發現主要差異在氧化態Cu含量,即鐵錳氧化物含量增多,弱酸態和還原態Cu含量變化不大;添加750℃下的生物質碳時氧化態Cu含量增加較明顯,增加了8.05%。當添加各溫度下的生物質炭量為5%時,與施用量1%相比,弱酸提取態和還原態均向氧化態轉變,且隨著制備溫度的升高氧化態Cu含量逐漸升高,還原態Cu含量相對降低一些,說明5%的施用量比1%施用量的處理效果好。

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      圖7-4 分別添加5個溫度下的生物質炭后重金屬Cu的形態分布

      圖中CK表示未添加生物質炭的空白對照;1%、5%表示馬弗爐制備的生物質炭添加量;1% DZ表示添加1%電阻爐制備的不同溫度下的生物質炭,下同


      添加各溫度下馬弗爐制備的生物質炭60d后,從圖7-4可以看出生物質炭施用量為1%時,相對于60d下測定的未添加生物質炭的空白對照組(CK)中重金屬Cu各形態含量,還原態Cu含量均降低,殘渣態Cu含量均升高,但隨著制備溫度的升高,各形態含量變化無規律性。750℃制備的生物質炭使還原態Cu含量降低最大,降低了5.02%。此外,各個溫度下的生物質炭均使殘渣態Cu含量升高,其升高趨勢表現為550℃>650℃>750℃>350℃>450℃。當生物質炭施用量為5%時,各形態含量變化較明顯,還原態Cu含量降低,氧化態Cu含量升高。添加各溫度下馬弗爐制備的生物質炭后還原態Cu含量降低趨勢主要表現為750℃>650℃>550℃>350℃>450℃,最高降低7.79%;氧化態Cu含量升高趨勢表現為750℃>650℃>450℃>350℃>550℃,最高升高了11.15%。結果表明,5%的施用量比1%施用量的處理效果更好,且生物質炭對土壤作用時間延長也會促進重金屬的形態改變。


      添加電阻爐在5種溫度條件下制備的生物質炭后,還原態Cu含量降低,殘渣態Cu含量升高,但這種幅度變化不大。與同等條件下施用量1%,施用時間60d,馬弗爐制備的生物質炭相比,沒有顯示出更好的效果。



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