热解温度对生物炭吸附铵态氮的影响

文献类型: 中文期刊

第一作者: 吕志伟

作者: 吕志伟;罗春红;金梅娟;陶玥玥;施林林;李茹;陆长婴;王海候

作者机构:

关键词: 生物炭;热解温度;铵态氮;吸附性能;吸附途径

期刊名称: 中国土壤与肥料

ISSN: 1673-6257

年卷期: 2025 年 004 期

页码: 211-218

收录情况: 北大核心 ; CSCD

摘要: 为探究热解温度对生物炭吸附铵态氮(NH4+-N)的影响,提升生物炭的NH4+-N吸附性能,试验以量大面广的废弃木荷树枝为原料,设置热解温度为450、550、650℃的3个试验处理,分别以T450、T550、T650命名,测定不同处理下生物炭的NH4+-N吸附量、解吸量、阳离子交换量(CEC),并利用碘吸附量、亚甲基蓝吸附量分别表征生物炭物理、化学吸附能力。结果表明:相较于T550、T650处理,T450处理下的生物炭对NH4+-N表现出更强的吸附能力,其中在50 mL浓度为500 mg/L的氯化铵溶液中添加生物炭,T450处理下的NH4+-N去除率达到77.8%,显著高于T550(去除率74.5%)、T650(去除率71.3%)处理,后经50 mL浓度为1 mol/L的氯化钾溶液洗解后,T450处理下仅有总吸附量71.3%的NH4+-N被解吸出来,而T550、T650处理下生物炭对NH4+-N的吸固能力明显降低,分别有高达87.5%、95.3%的NH4+-N被解吸至溶液中;相关性分析显示,NH4+-N吸附性能的提升与CEC、亚甲基蓝吸附量呈极显著、显著的正相关线性关系,而与碘吸附量呈极显著的负相关线性关系,T450处理下生物炭的CEC、亚甲基蓝吸附量显著高于T550、T650处理(P<0.05),而T550、T650处理下生物炭则拥有较高的碘吸附量;在实际应用,吸附NH4+-N能力较强的T450处理生物炭,在30 h内对河流中的NH4+-N去除率达48.2%。综上所述,升高热解温度会降低生物炭的离子交换能力、化学吸附作用,从而不利于NH4+-N的吸附,若以提升NH4+-N吸附性能为目标,相较于550、650℃,选择450℃进行生物炭的制备更具优势。

分类号: TQ424

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