生物炭制備及應用

第1章生物炭研究概述
1.1生物炭研究的興起001
1.1.1國外生物炭研究概況002
1.1.2國內(nèi)生物炭的研究歷程004
1.2生物炭的研究進展004
1.2.1生物炭與土壤改良005
1.2.2生物炭與植物生長010
1.2.3生物炭對重金屬污染治理的研究進展012
1.2.4生物炭與氣候變化013
1.3生物炭的功能及其應用015
1.3.1生物炭在土壤-作物-環(huán)境系統(tǒng)中的作用015
1.3.2生物炭應用022
1.3.3生物炭研究展望029
參考文獻031
第2章生物炭的制備與特性
2.1生物炭生產(chǎn)歷史037
2.2生物炭制備工藝039
2.2.1生物質(zhì)熱解炭化原理及炭化設備039
2.2.2生物炭制備工藝概述040
2.2.3幾種炭化爐燒炭介紹049
2.2.4水熱法制備生物炭058
2.3生物炭的性質(zhì)及影響因素061
2.3.1固定碳061
2.3.2熱值061
2.3.3比表面積062
2.3.4孔隙度062
2.3.5FTIR062
2.3.6pH值及養(yǎng)分特性064
2.3.7生物質(zhì)差異對生物炭性質(zhì)的影響066
2.3.8工藝條件對生物質(zhì)炭性質(zhì)的影響067
2.3.9生物炭吸附性能及影響因素068
2.4裂解溫度對生物質(zhì)材料炭轉(zhuǎn)化率及特性的影響070
2.4.1不同裂解溫度下6種生物炭的產(chǎn)率及pH變化070
2.4.2不同生物炭水溶性氮（WSN）和水溶性磷（WSP）含量分析071
2.4.3不同生物炭吸附性能分析072
參考文獻074
第3章生物炭與固碳減排增匯
3.1二氧化碳濃度增加與氣候變暖076
3.1.1溫室效應076
3.1.2溫室氣體CO2077
3.1.3二氧化碳濃度增加對全球氣候的影響078
3.2碳捕集與封存技術(shù)研究進展083
3.2.1碳捕集技術(shù)083
3.2.2碳封存技術(shù)085
3.3生物炭的固碳減排增匯效應092
3.3.1生物炭在土壤中的減排作用093
3.3.2生物炭的增匯作用094
3.3.3生物黑炭農(nóng)用的固碳減排意義094
參考文獻096
第4章生物炭與土壤改良
4.1生物炭在土壤中的作用100
4.1.1生物炭在土壤環(huán)境系統(tǒng)中的來源及穩(wěn)定性100
4.1.2生物炭在土壤-作物-環(huán)境系統(tǒng)中的作用102
4.1.3土壤保肥保水性的改善105
4.2生物炭改良土壤物理性質(zhì)106
4.2.1生物炭對大棚土壤容重與密度的影響106
4.2.2生物炭對大棚土壤孔隙度的影響108
4.2.3生物炭對大棚土壤水分常數(shù)的影響111
4.2.4生物炭對大棚土壤水分動態(tài)的影響112
4.3生物炭改良次生鹽漬化土壤113
4.3.1溫室大棚土壤的次生鹽漬化113
4.3.2生物炭在改良設施農(nóng)業(yè)土壤鹽漬化中的應用115
4.4生物炭改良酸性土壤127
4.4.1酸性土壤概述127
4.4.2生物炭改良酸性土壤作用機制128
4.4.3生物炭改良酸性土壤應用案例130
參考文獻133
第5章生物炭的作物效應
5.1生物炭用于糧食作物135
5.1.1生物炭對糧食作物生長發(fā)育的影響135
5.1.2生物炭對糧食作物產(chǎn)量的影響137
5.2生物炭用于經(jīng)濟作物139
5.2.1生物炭對經(jīng)濟作物的影響139
5.2.2生物炭對經(jīng)濟作物產(chǎn)量的影響142
5.3生物炭用于蔬菜作物144
5.3.1生物炭對蔬菜作物生長發(fā)育的影響144
5.3.2生物炭對蔬菜作物產(chǎn)量的影響144
5.3.3蔬菜地施用生物炭的綜合效應145
5.4生物炭對葡萄園土壤性質(zhì)和葡萄品質(zhì)的影響146
5.4.1生物炭對葡萄園土壤物理性質(zhì)的影響146
5.4.2生物炭對葡萄園土壤化學性質(zhì)的影響148
5.4.3生物炭對葡萄園土壤微生物數(shù)量的影響151
5.4.4生物炭對云南亞熱帶葡萄產(chǎn)量和品質(zhì)的影響156
5.4.5葡萄園施用生物炭的綜合效應158
參考文獻159
第6章生物炭基肥料的研制
6.1生物炭基肥料研究進展162
6.1.1生物炭基肥料的形成與發(fā)展162
6.1.2生物炭基肥料的概念與分類164
6.1.3生物炭基肥料的制備與應用164
6.2生物炭基肥料的作用165
6.2.1延緩肥料釋放度，減少養(yǎng)分流失量167
6.2.2促成土壤團粒結(jié)構(gòu)，改善土壤理化性質(zhì)167
6.2.3增強土壤微生物活性，改善微生物生存環(huán)境168
6.2.4提高土壤有機質(zhì)含量，增加土壤有效養(yǎng)分168
6.3生物炭基肥料主要種類及相關(guān)標準170
6.3.1生物炭基有機肥料170
6.3.2生物炭基無機肥料170
6.3.3生物炭基有機無機復合（混）肥料171
6.3.4其他生物炭基肥料171
6.4生物炭基肥料的功能173
6.4.1提升土壤肥力173
6.4.2促進作物生長發(fā)育176
6.4.3對養(yǎng)分的緩釋作用178
6.4.4改善根際微生態(tài)環(huán)境181
6.5生物炭基肥料的應用前景182
6.5.1生物炭基肥料應用領域的發(fā)展前景182
6.5.2生物炭的農(nóng)業(yè)應用前景185
參考文獻186
第7章生物炭與污水處理
7.1生物炭在污水處理中的應用189
7.2生物活性炭工藝應用實例191
7.2.1印染廢水深度處理191
7.2.2食品廢水深度處理192
7.2.3制罐廢水處理193
7.2.4生活污水處理及中水回用193
7.2.5重金屬廢水的處理方法194
7.2.6生物炭廢水處理工藝的設計要點197
7.3生物炭脫氮除磷的應用研究198
7.3.1生物炭的制備198
7.3.2生物炭的動態(tài)脫氮效果199
7.3.3生物炭的動態(tài)除磷效果200
7.3.4生物炭對氮磷的吸附容量200
7.3.5生物炭脫氮除磷的影響因素201
7.3.6氮磷的協(xié)同吸附作用205
7.4生物炭-臭氧污水處理技術(shù)206
7.4.1生物炭-臭氧裝置簡介206
7.4.2工程基本情況206
7.4.3廢水水質(zhì)207
7.4.4工藝流程207
7.4.5臭氧的特性207
7.4.6臭氧對污水的除臭機理分析207
7.4.7臭氧對污水凈化機理分析208
7.4.8生物炭-臭氧效益分析208
7.5活性炭纖維在污水處理中的應用209
7.5.1ACF的應用209
7.5.2ACF應用的限制因素211
7.6生物活性炭在水處理中的應用212
7.6.1生物活性炭（BAC）技術(shù)應用領域212
7.6.2活性炭對有機污染物的吸收216
參考文獻218
第8章生物炭與農(nóng)業(yè)面源污染控制
8.1農(nóng)業(yè)面源污染問題概述219
8.1.1面源污染的概念219
8.1.2農(nóng)業(yè)面源污染的特點220
8.2生物炭在農(nóng)業(yè)面源污染防治中的作用221
8.2.1生物炭對土壤中氮、磷的吸附作用221
8.2.2生物炭對土壤中氮、磷轉(zhuǎn)化的影響222
8.2.3生物炭對土壤氮、磷有效性及淋溶過程的影響223
8.3生物炭填料用于滇池流域農(nóng)田排水處理224
8.3.1滇池流域農(nóng)業(yè)面源污染狀況224
8.3.2農(nóng)田排水處理裝置的設計與安裝226
8.3.3研究區(qū)農(nóng)田排水污染特征227
8.3.4污水處理填料的篩選230
8.3.5工程應用效果233
8.3.6實驗結(jié)論235
8.4生物炭用于農(nóng)業(yè)面源污染控制展望236
8.4.1生物炭控制面源污染的作用機制236
8.4.2生物炭控制面源污染研究展望236
參考文獻237
第9章生物炭在污染土壤修復中的應用
9.1生物炭在重金屬污染土壤修復中的應用238
9.1.1生物炭對土壤重金屬形態(tài)的影響238
9.1.2生物炭對土壤重金屬形態(tài)影響的作用機制244
9.1.3生物炭對土壤重金屬的鈍化修復效果247
9.2生物炭對土壤中農(nóng)藥殘留的影響249
9.2.1生物炭對土壤中除草劑農(nóng)藥的吸附降解作用250
9.2.2生物炭對土壤中殺蟲劑農(nóng)藥的吸附降解作用254
9.2.3生物炭對土壤中殺菌劑農(nóng)藥的吸附降解作用261
9.3生物炭在其他有機污染土壤修復中的應用267
9.3.1生物炭對有機物污染的吸附機制267
9.3.2生物炭吸附有機污染物的影響因素269
9.3.3生物炭對土壤中有機污染物的吸附效果270
參考文獻272