工 作 研 究农业开发与装备 2019年第3期
摘要：随着我国工业化进程的逐步加快，重金属污染日益严重，其具有生物相容性、高毒性、不可降解性以及持久性等特点，治理周期长、成本高以及难度大，生物炭活性基团丰富、比表面积大，在重金属修复中具有良好效果。本文主要针对生物炭修复重金属污染土壤的研究进展进行分析和探究，希望给予我国相关领域以些许参考和借鉴。 关键词：生物炭；重金属污染土壤修复；研究进展
在工业化发展进程下，土壤污染已经成为困扰居民健康和社会发展的重要原因，重金属作为土壤污染的主要形式，其来源于工业排放、采矿、冶炼、化工、农药化肥以及汽车尾气，通过径流、降尘等方式对土壤形成污染。重金属污染治理难度较大，无法通过生物法或者化学法进行降解，在进入食物链后容易导致人类出现中毒情况，例如铬中毒会出现恶心、腹泻以及头疼等病状，危害人们身体健康。采用生物炭可以有效治理重金属污染土壤，缓解以及减少其对人类和环境的毒害和污染，有助于实现社会生产和生态环境的协同发展。
1 生物炭性质如何自制夹蛋器
1.1 元素组成
组成生物炭的元素较多，其中主要包括 N、O、H、 C等，其中碳元素含量为80％左右。生物炭成分为芳香类以及烷基类物质，在高温环境下，其中的P、C元素含量持续升高，通过限氧裂解法进行秸秆生物炭制备，其中灰分含量较高，有机碳含量较低。
1.2 pH值
通过试验对水稻和淤泥的灰分含量进行测定后可以发现，将生物炭掺入到土壤中，可以提升土壤pH值，进而起到改良土壤性能的作用。将酒糟生物炭掺入到酸性土壤中，在提升土壤PH值的同时，还可以降低其中的重金属含量，将其转化为固体残渣，有助于缓解土壤重金属污染。中性以及碱性土壤不能使用含有生物炭的肥料，会导致土壤出现肥力下降以及板结等情况，对于酸性土壤需要适当使用生物炭进行pH值调节，进而提升土壤肥力。1.3 比表面积 peepm生物炭表面呈现多孔以及多疏松结构，致使其比表面积较大，并且与热解温度具有密切关系，如果在高温环境下，生物炭中的含氧官能团会不断增加，进而导致生物炭表面呈现多孔结构，化学结构较为稳定，为吸附重金属和微生物生存提供了优质环境。同时，比表面积大还可以促进水分吸收和储存养分，并且将养分逐渐释放到污染土壤中，提升土壤的营养成分，促进植物正常生长发育。
土豆切丝机2 生物炭对重金属的吸附机理分析
生物炭吸附重金属的方式主要是利用提升土壤阳离子交换量修复和治理污染土壤，阳离子交换量越高，去对重金属离子的吸附性能就越好，进而降低土壤中含有的重金属，起到修复以及治理的作用。生物炭pH呈现碱性，其掺入到土壤中可以改良土壤性能，增加土壤微粒的负电荷，提升阳离子交换量。例如水稻秸秆中含有无机矿物、半纤维素以及纤维素，在制备生物炭中，纤维素组分会裂解，进而产生二氧化硅，会导致生物炭吸附性能降低，因此，矿物元素与生物炭吸附性具有密切关系。
通过生物炭修复的土壤，其持水能力和肥力获得显著 提升，有利于提升农作物的品质和产量。生物炭所具备的修复作用受到以下因素影响：第一，生物炭数量，加入生物炭的数量越多，其吸附作用越强；第二，制备工艺，通过制备的原材料具有更为显著的吸附作用；第三，热解温度，不同热解温度的生物炭，其吸附效果也存在较大差异。
3 生物炭修复重金属污染土壤的国内外研究进展
3.1 国内研究进展
当前，我国相关专家学者通过大量的实践和研究后得出，生物炭可以有效缓解重金属对土壤的污染，将蒙脱石与生物炭进行混合后，添加到污染土壤中，能够降低各种重金属元素的移动性，防止其被植物根系吸收；以生物炭作为基肥施加到土壤中，可以提升土壤性质和营养成本，降低植物对金属离子的积累和吸收；通过相关实验证明，将微生物与生物炭进行配置制作肥料，能够提升农作物品质和产
量，降低对金属离子的吸收；将复合肥与生物炭混合，能够降低植物中重金属的积累量，对修复土壤具有积极作用。
3.2 国外研究进展
生物炭具有较强的吸附性，其可以将土壤中的金属离子变为稳定状态，进而提升土壤肥力，对促进环境与生态的良性发展积极作用。国外一些研究机构在黑麦草和玉米种植试验中，将秸秆碾碎混入到土壤中，可以降低玉米中的铅含量，对重金属起到固化作用；将其他材料与生物炭混入到土壤中，可以保证植物良性生长，并且治理重金属污染，例如将固氮细菌与生物炭混合，可以提升土壤中的氮含量，降低植物中蕴含的重金属，例如萝卜和卷心菜；将锰氧化物与生物炭混合到土壤中，可以提升生物炭对铅元素的吸附能力，应用成本低廉，适用于大范围推广。同时，在多种重金属离子污染土壤中使用生物炭，需要综合考虑生物炭的数量和种类，避免出现浪费情况，通过科学且具有针对性的使用，起到恢复土壤效能的目的。塑料玻璃滑道
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4 结语
经过大量试验证明，生物炭是一种具有较强吸附性的材料，其可以有效恢复和治理重金属污染土壤，但是关于其研究进展我国依然处于初级阶段，对不同用途、不同原料的制备工艺尚未形成标准化和统一性的制作规范，在制备工艺和原料预处理等方面需要加强研究。同时，很多试验为室内以及短期试
验，关注生物炭的对土壤的作用没有完全掌握，需要经过长期性、系统性以及规模性的试验，掌握生物炭在土壤中的衰减和迁移规律，进而发挥其污染的功效。
参考文献
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附特性[J].环境科学研究，2019，
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[2] 段靖禹，李华，马学文，等.青霉菌与生物炭复合修复土壤砷污
染的研究[J].环境科学学报，2019，
（3）：1-6.
生物炭修复重金属污染土壤的研究进展
闫 洪1，曹国涛2，魏文亮3，张 晋4
（1.内蒙古巴彦淖尔市五原县农牧业技术推广中心，内蒙古五原 015100；
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2.廊坊市农业广播电视学校，河北廊坊 065000；
3.永清县农业农村局，河北永清 065600；
4.河北慈心环保科技有限公司，河北永清 065600）
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