生物炭与农业环境研究回顾与展望 (4)
时间:2016-03-02 10:43 文章来源:http://www.lunwenbuluo.com 作者:陈温福,张伟明,孟军 点击次数:
(1)制备生物炭的设备、工艺和选材问题。生物炭的环境效应与其结构和理化性质密切相关,因不同条件科学地选择适用的生物炭是极其必要的。这对制备生物炭的设备、工艺和材料等提出了更高的要求。因此,加强相关设备和技术创新、优化制炭工艺、合理选择制炭材料以生产出适于不同需求的生物炭,就成为实现生物炭大面积推广应用的基础。同时,应遵循"生态、安全、循环、可持续、效益最大化"原则,对生物质炭化后的有毒物质含量、环境应用风险、累积反馈效应等进行全面、系统地分析和综合评估,建立基于环境安全的生物炭应用标准,使生物炭在农业及农业环境领域"可用、可控、可循"。
(2
)生物炭的"适地、适时、适用"问题。从现有研究结果和发展状况来看,生物炭是修复农业环境污染,促进资源与环境可持续发展,低碳、环保、生态可行技术途径之一。但在实际应用中,方法是否科学、合理,应用是否得当等,都会影响应用效果。因此,生物炭应用于农业环境领域应坚持"适时、适地、适用"的原则,严格掌控环境风险,注意与农业生产方式的结合。
(3)生物炭环境应用理论和调控机理研究问题。由于生物炭研究起步较晚,对一些关键的理论与调控机制问题还缺少足够的认识,如不同条件下生物炭对污染物的吸附过程,生物炭"质-效"、"量-效"关系及其机理等,还有待于深入探讨。
大自然赐予人类赖以繁衍生息的环境,但人类对自然的过度消费和破坏却使环境难以为继,令我们不得不承受来自大自然的严酷惩罚。生物炭这一新兴技术在促进"炭-碳"转化过程中,实现了"丰馈自然、物境和谐"的美好愿景。"穷田恶水"还是"沃土蓝天"绝不仅仅是生存的需要,更是一种历史的选择和责任!保护生态环境刻不容缓,实现可持续发展任重而道远。
参考文献:
[1]AntalMJ,GronliM.Theart,scienceandtechnologyofcharcoalproduc-tion[J].
IndustrialandEngineeringChemistry,2003,42!1619-1640.
[2]GoldbergED.Blackcarbonintheenvironment!Propertiesanddistribu-tion[M].
NewYork;JohnWiley&Sons,1985.
[3]SchmidtMWI,NoackAG.Blackcarboninsoilsandsediments!Analysisdistribution,
implications,andcurrentchallenges[J].GlobalBiogeochemicalCyeles,2000,14(3)1777-794.
[4]WashingtonJ,JosephJ,Pignatello.Sorptionhystersisofbenzeneinchar
coalparticles[J].EnvironSciTechnol,2003,37(2);409-417.
[5]RobertWK,Ramer,ElizabethB,etal.Identificationofblackcarbonderivedstruc
turesinavolcanicashsoilhumicacidbyFouriertrans-formioncyclotronresonancemassspec
trometry[J].EnvironSciTechnol,2004,38(12):3387-3395.
[6]TitiriciMM,ThomasA,YuS,etal.Adirectsynthesisofmesoporouscar
bonswithbicontinuousporemorphologyfromcrudeplantmaterialbyhydrothermal
carbonization[J].ChemistryofMaterials,2007,1914205-4212.
[7]陈温福,张伟明,孟军,等.生物炭应用技术研究[J].中国工程科学,2011,13(2:83-89.
[8]LehmannJ,GauntJ,RondonM.Biocharsequestrationinterrestriale-cosystems:
Areview[J].MitigA-daptStrategyGlobalChange,2006,11(2:403-427.
[9]YuanJH,XuRK,ZhangH.Theformsofalkalisinthebiocharpro-ducedfromcropresi
duesatdifferenttemperatures[J].BioresourceTechnology,2011,102(3):488-3497.
[10]KeiM,ToshitatsuM,YasuoH,etal.Removalofnitrate-nitrogenfromdrinkingwa
terusingbamboopowdercharcoal[J].BioresourceTechnology,2004,95:255-257.
[11]SteinerC,GlaserB,TeixeiraWG,etal.Nitrogenretentionandplantuptakeonahighl
yweatheredcentralAmazonianFerralsolamendedwithcompostandareola[J].
SoilScienceandPlantNutrition,2008,171:893-899.
[12]邢英,李心清,王兵,等.生物炭对黄壤中氮淋溶影响:室内土柱模拟[J].生态学杂志,2011,30(11):2483-2488.
[13]周志红,李心清,邢英,等.生物炭对土壤氮素淋失的抑制作用[J].地球与环境,2011,390:278-284.
[14]LehmannJ,daSilvaJrJP,SteinerC,etal.Nutrientavailabilityand
leachinginanarchaeologicalAnthrosolandaFerralsoloftheCentralAmazonbasin:
Fertilizer,manureandcharcoalamendments[J].PlantandSoil,2003,249:343-357.