国家自然科学基金(51109166)
- 作品数：8 被引量：94H指数：5
- 相关作者：黄爽黄介生彭紫赟赵迪张家应更多>>
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- 相关领域：农业科学环境科学与工程石油与天然气工程水利工程更多>>
- 猪粪和猪粪渣生物炭理化性质及镉吸附性能研究被引量：3
- 2018年
- 为研究不同处理方式对生物炭理化性质、表征及镉吸附性能的影响,以猪粪、猪粪渣为原料,采用2种不同的前处理方式(热解前、后过筛),分别于300~700℃制备生物炭,通过SEM、XRD和FTIR对其进行表征并分析其理化性质,探讨不同处理生物炭理化性质及镉吸附能力之间的相关关系。随着热解温度的升高,生物炭的产率、H/C减小,pH值、灰分含量、BET比表面积增加。猪粪生物炭的化合物的种类比猪粪渣生物炭复杂,且在热解温度较高时(500~700℃),猪粪生物炭镉吸附量(最大吸附量为36.4 mg/g)显著高于猪粪渣生物炭(最大吸附量为23.5 mg/g);4种不同处理生物炭的产率与灰分含量呈极显著的负相关关系,与H/C比值呈显著的正相关关系,灰分含量也与pH值有较强的正相关关系;生物炭的镉吸附量关键因子是H/C,其次是BET比表面积、灰分含量、O/C等。
- 董彩琴黄辉黄爽黄介生邓依依
- 关键词：猪粪生物炭理化性质
- 温度及过筛方式对猪粪和稻秆炭理化特性和镉吸附的影响被引量：12
- 2018年
- 该文以猪粪、水稻秸秆为原料,采用2种过筛处理(热解前、后过筛),于300~700℃下制备生物炭,通过电镜扫描(scanning electron microscope,SEM)、X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)和傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)对其进行表征并分析其理化性质,探讨不同处理生物炭理化性质及镉吸附能力之间的相关关系,并优选出以修复土壤镉污染为目标的生物炭处理。结果表明:1)稻秆生物炭的镉吸附能力(最大吸附量为69.2 mg/g)显著高于猪粪生物炭(最大吸附量为36.4 mg/g)。制备温度为300℃时,前、后过筛处理的稻秆生物炭对镉的吸附能力分别为10.6和11.5 mg/g;制备温度为700℃时分别增加至61.4和69.2 mg/g。前后过筛方式对稻秆和猪粪生物炭镉吸附的影响规律不明显。2)生物炭的产率与灰分含量显著负相关,与H/C极显著正相关。3)前、后过筛处理的稻秆生物炭以及前过筛处理的猪粪生物炭的镉吸附能力均与产率和H/C呈显著负相关。后过筛处理猪粪生物炭的镉吸附能力与所有理化性质均不显著相关。
- 黄爽董彩琴黄介生邓依依蒋金龙
- 关键词：温度理化性质
- 生物碳促进水稻土镉吸附并阻滞水分运移被引量：14
- 2013年
- 该文以研究生物碳施加对中国南方酸性水稻土中镉的吸附能力和水分运移能力的影响为研究目的。以中国南方稻田耕层(0～20cm)和下层(>60～80cm)的土壤为研究对象,采用批量平衡法研究不同的生物碳添加量及其粒径对土壤中重金属镉吸附的影响;采用柱法研究生物碳对土壤水分运移能力的影响。结果表明,生物碳添加可提高土壤pH值,对于耕层土壤,细碳(粒径为<0.075mm)添加量为3%、6%、9%时,土壤pH值分别提高了1.04、1.45和1.50;粗碳(粒径为0.5～1mm)添加量为3%、6%、9%时,土壤pH值分别提高了0.42、0.97和1.15;但pH值的增量会随生物碳添加量的增加而减缓。利用Freundlich、Henry、Langmuir和Temkin模型对土壤中镉的吸附进行拟合,可得在试验浓度范围内,Freundlich模型的拟合结果最好,其相关系数R2均在0.99以上。生物碳可提高土壤对镉的吸附能力且细碳对于提高土壤对镉吸附能力的效果更为显著。耕层土壤中细碳添加量为3%、6%、9%时,Freundlich模型中的吸附系数K分别增加了106.63%、182.32%和240.51%;下层土壤中细碳和粗碳添加量为3%时,Freundlich模型中的吸附系数K分别增加了39.72%和7.12%。就2种粒径的供试生物碳而言,生物碳的添加比例越大、颗粒越细越容易导致土壤的水分运移能力降低。细碳添加量为1%时,即可造成土壤水分运移能力明显降低,而粗碳添加量为3%时,土壤水分运移能力没有显著变化。因此,实际生产中应综合考虑生物碳对土壤理化性质的影响来确定生物碳添加量及粒径范围,宜施加粗碳且适宜的添加量为3%左右。该研究可为水稻土中生物碳的施加量及粒径选择提供参考。
- 逄雅萍黄爽杨金忠彭紫赟王亚卿赵迪
- 关键词：镉PH生物碳水分运移
- 生物炭对粉黏壤土水力参数及胀缩性的影响被引量：24
- 2015年
- 该文选取2种粒径（细炭0.013-0.048 mm、粗炭0.3-0.7 mm）的生物炭,以2种质量百分比（3%、6%）施入一种粉黏壤土,通过测定不同粒径生物炭及施加比例下土壤的水分特征曲线、饱和水力传导度、收缩性及饱和膨胀率,研究生物炭对粉黏壤土水力参数及胀缩性的影响。结果表明,2种粒径及添加比例的生物炭均降低了粉黏壤土的持水能力。但4种添加生物炭处理相互之间持水能力差异不显著。生物炭可降低粉黏壤土中极微孔隙和中大孔隙的比例,提高微孔隙和小孔隙所占的比例。生物炭的添加降低了该粉黏壤土的饱和含水率和凋萎系数。细炭对粉黏壤土的田间持水率没有显著影响,粗炭降低了粉黏壤土的田间持水率。两种粒径的生物炭均可提高粉黏壤土的有效含水率,并降低离心失水过程中土壤的收缩,在这2方面细炭的影响效果比粗炭显著;细炭的添加对粉黏壤土饱和膨胀率没有显著影响,粗炭则降低了粉黏壤土的饱和膨胀率。2种粒径生物炭的添加均降低了该粉黏壤土的饱和水力传导度。3%和6%的添加比例在大部分研究指标中未表现出明显差异。该研究可为生物炭在土壤环境修复应用方面提供一定的理论指导。
- 赵迪黄爽黄介生
- 关键词：土壤生物炭水分特征曲线
- pH对土壤中三价铬吸附及影响因素分析被引量：4
- 2012年
- 选取我国不同地区的4种土壤,以环境因子pH作为影响因子,采用批量平衡法针对土壤中铬的动态吸附及平衡吸附进行了研究。研究结果表明土壤中铬的吸附反应为快反应,除酸性土壤红壤在24h内铬吸附达到平衡外,其余3种碱性土壤在2h内均达到平衡。除红壤外,其余3种土壤均对铬表现出极强的吸附。土壤pH值是决定铬吸附的重要影响因子。外加溶液的pH对铬吸附的影响与土壤对酸碱的缓冲能力有关,土壤对酸的缓冲能力越强,其对铬的吸附影响越大。因此针对我国不同地区土壤pH的不同,可以通过改良其土壤pH理化性质或维持土壤的缓冲容量,降低重金属铬在土壤环境中的活性。
- 黄爽张仁铎张家应潘蓉
- 关键词：三价铬土壤PH
- 利用HYPROP系统测定土壤水分参数的优缺点及改进被引量：3
- 2012年
- 介绍了HYPROP非饱和导水率及土壤水分特征曲线测量系统的测定原理,对其优缺点进行了分析,并提出了相应的改进措施。以两种粉壤土和一种壤土共三种供试土壤为例,利用HYPROP系统测定了低吸力范围内土壤的水分特征曲线及非饱和导水率,其在低吸力范围内测量数据量大,精度高,但不能测定高吸力范围的土壤水分特征曲线。针对HYPROP系统测定范围仅限于低吸力的不足,用快速离心法测定了负压为15×103 hPa下的土壤含水量,提供了3种土壤在高吸力下土壤水分特征曲线的控制点,利用Van Genuchten-Mualem经验公式拟合得到了土壤水分特征曲线的经验参数值。实验结果表明,在高吸力范围增加一个土壤水分特征曲线的控制点,可将HYPROP系统所测定的水分特征曲线在高吸力范围内得到延伸,更好地一个完整的土壤水分特征曲线。HYPROP系统对导水率K的测量范围窄,拟合效果不佳,如果能给出实测的饱和导水率值,能得到较好的结果。
- 王晓蕾黄爽黄介生彭紫赟
- 关键词：土壤水分特征曲线
- HYPROP系统与快速离心法联合测定土壤水分特征曲线被引量：7
- 2012年
- 针对3种供试土壤,利用HYPROP系统与快速离心法分别测定了土壤在低吸力(800hPa以下)和高吸力(1×103～15×103 hPa)范围内土壤吸力和含水率的关系,并联合2种方法的测定结果,采用van Genuchten(1980)-Mualem拟合得到了土壤水分特征曲线的经验参数。其中快速离心法中用对数函数拟合了转速与压缩量间的关系,并利用压缩量对不同转速下的土壤吸力进行了修正。研究结果表明,利用HYPROP系统与快速离心法联合测定土水特征曲线,克服了HYPROP系统不能测定高吸力范围土壤水分特征曲线以及快速离心法对低吸力范围测定精度较差的缺点,在较短时间内可以准确测定低吸力和高吸力范围内的土壤水分特征曲线。土壤质地及孔隙分布是影响土壤水分特征曲线的主要因素。
- 彭紫赟黄爽杨金忠王晓蕾
- 关键词：离心法土壤水分特征曲线土壤质地
- 土壤理化性质对吸附重金属镉的影响被引量：31
- 2012年
- 以我国4种较典型的土壤为对象,采用批量平衡法针对土壤pH、有机质、粘粒质量分数等土壤理化性质对重金属镉吸附的影响进行了研究。研究结果表明,土壤中镉的吸附为快反应,24h内吸附均达到平衡。土壤对镉的吸附随土壤pH及有机质质量分数的增大而增大,决定镉吸附能力的不是粘粒的数量而是其粘粒矿物的组成。因此,针对我国不同地区土壤理化性质的特点可以通过改良其土壤理化性质使镉的吸附增大,减小其在土壤环境中的活性。
- 黄爽张仁铎张家应潘蓉
- 关键词：镉土壤PH有机质粘粒
