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生物炭及生物炭基肥在农业中的应用研究进展

生物炭及生物炭基肥在农业中的应用研究进展
生物炭及生物炭基肥在农业中的应用研究进展

污泥基生物炭的吸附性能

污泥基生物炭的吸附性能 诺氟沙星属喹诺酮类抗生素,其可以有效抑制革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的DNA促旋酶,被广泛应用于治疗人类泌尿和呼吸系统感染[1]以及动物疾病. 大多NOR不能被人体或动物完全吸收,有60%-70%[2]的NOR最终会通过粪便和尿液排放入水环境中. 传统水处理方法很难完全去除这类化合物,残留在水环境中的NOR可能促进细菌的耐药性,并且通过污染饮用水威胁人类身体健康[3]. 因此,从水环境中去除NOR是一项重要且有意义的研究. 目前,对于此类抗生素的有效去除方法包括吸附[4]、光解[5]、化学氧化[6]等. 生物炭是指在限氧或无氧条件下,利用生物质热裂解产生的富含碳的物质[7]. 不同生物质原材料制备的生物炭在元素含量、产率、酸碱性、表面形貌等材料的结构和性质上存在差异[8]; 生物炭制备温度也是影响生物炭表面结构和性质的重要因素,温度不同,生物炭表面孔道结构和微孔的形态数量也不同[9]. 目前对生物炭的应用主要包括以下3个方面:①土壤改良. 生物炭可以对土壤改性,提高土壤对营养的截留能力[10],促使有益微生物的生长[11],进而促使农作物生长; ②固碳作用. 生物炭是稳定的碳固定载体,可以有效抑制温室气体的释放,从而减缓全球气候变化[12]; ③吸附材料. 生物炭特性包括较大的比表面积,多孔结构,表面富含功能团和矿物质,这使得其具有良好的吸附特性,可以用于去除水体中的污染物[13]. 目前国内外已有学者采用林业废弃物、农业废弃物和工业有机废弃物等原料制作生物炭对抗生素进行吸附研究,均取得了较好的成效[14, 15, 16]. 芦苇作为一种多年水生或湿生禾草,在我国分布广泛,且产量丰富. 芦苇凋落物每年仅有15% 被降解,是一种稳定难降解的秸秆[17]. 凋落物如果得不到及时处理,腐烂的芦苇秸秆会对环境造成二次污染,同时还会影响新生芦苇的生长. 据预测分析,截止2015年年末,我国污泥的产量将达到2 600万t[18]. 由于市政污泥含有大量有机质、重金属,病原微生物,处理不当,还会引起二次污染. 上述两种生物质产量大,再次利用率低,且容易对环境造成影响. 目前,国内外对于芦苇基和污泥基生物炭作为吸附剂吸附水体中抗生素的研究鲜有报道. 本研究采用芦苇秸秆和市政污泥制备生物炭,利用BET法计算比表面积,材料表面SEM扫描、 EDS元素分析和FTIR图谱讨论了生物炭的结构与性质; 通过控制NOR溶液pH、吸附时间、吸附温度和NOR初始浓度研究了吸附性能; 采用动力学方程拟合、吸附等温线拟合以及热力学参数的计算初步讨论了吸附机制. 1 材料与方法 1.1 主要试剂与溶液 诺氟沙星标准品购自百灵威科技有限公司(纯度99.5%),NOR性质见表 1. NaOH、 HCl、CaCl2、 NaN3均为分析纯. 称取0.01 g NOR标准品溶解于含有0.01mol ·L-1 CaCl2(控制吸附平衡过程)和200.0 mg ·L-1 NaN3(抑制微生物活性)、 pH=7的1 000 mL的背景溶液中,得到10.0 mg ·L-1 的NOR储备液.

农业资源开发与利用

1.农业资源包括哪些?简述我国农业资源的主要特征。 包括土地资源、气候资源、生物资源、水资源、肥料资源和废弃物资源等自然资源;另外还包括农业劳动力资源、农业资金、技术和信息、农业旅游资源等。 光热资源较丰富,水资源不足 耕地数量少,质量不高,后备资源不足 有林地数量少,宜林地数量较多,质量较好 草地数量多,质量较差 生物资源种类多 资源区域分布不匹配,大部分地区资源组合错位 人口多,农业人口比重大,劳动力剩余状况严重,文化素质低 大部分地区物质技术基础薄弱,装备水平还是以人畜动力和手工操作为主 城市和工业发展水平低,交通运输条件差,对农业生产支持和辐射不够 农村经济体制的发展解放了农村生产力,促进了农村经济发展,但目前与农村市场经济发展的要求还很不适应,需进一步改革和完善 2.根据你所学的知识谈谈当前我国农业资源与利用存在哪些主要问题。 耕地资源紧张 农业水资源不足 化肥资源短缺 农业资源承受的压力不断增长 农业资源质量不高 农业资源利用率低 农业后备可开发资源潜力有限 农业资源配置不合理 农业环境污染严重 3.气候资源有哪些明显的特征?如何综合利用太阳能。 组成因素的相互制约性和不可代替性; 时间变化的周期性和随机波动性; 空间分布的差异性和不均衡性; 开发利用的有限性和长远潜在性; 气候资源的多宜性和两重性。 太阳能的综合利用 通常根据太阳能的地区分布特点、时间变化规律以及影响太阳能利用的技术措施等,对一定区域范围内的太阳能资源进行分类和区划。 太阳能可以转换成热能、电能和生物化学能,转换过程分别称为光—热转换、光—电转换和光—化学转换。 利用光伏效应原理制成的太阳能电池,可将太阳的光能直接转化成电能加以利用,称为光--电转换,即太阳能光电利用。接收或聚集太阳能使之转换为热能,然后用于生产和生活的一些方面,是光—热转换,即太阳能热利用的基本方式。 利用藻类或叶绿素将太阳能转换为化学能加以储存和利用,称为光—化学能转换 4、我国水资源存在哪些主要问题?在农业上如何合理利用水资源或节水。 我国水资源的问题: ①分布不均、地区水资源总量差异大;

微生物在农业生产中的应用

微生物在农业中的应用 (课程论文) 姓名:艾孜提艾力?阿卜力克木 班级:农学091班 学号:093131112 2012-5-14

微生物农业中的应用 人类在农业生产中对微生物资源的利用已经有四五千年的历史, 如酿酒、制醋等。近代, 随着现代生物技术的不断进步, 微生物作为一种重要的资源, 由于其生长周期短, 易于大规模培养等优点, 已经被运用于农业生产的方方面面, 随之出现了被称为“白色农业”的微生物产业化的工业型新农业。我国是一个传统的农业大国, 在农业现代化进程中, 对农业微生物资源的开发利用尤为重要。近年来, 以微生物饲料、微生物肥料、微生物农药、微生物食品、微生物能源等为代表的新型农业生产技术的研究和开发利用取得了长足进步。 1微生物饲料 能够用于微生物饲料的生产及调制的微生物, 主要有细菌、酵母菌、担子菌及部分单细胞藻类微生物等。其主要产品是: 单细胞蛋白(SC P ) , 发酵饲料, 微生物添加剂, 酶制剂, 赖氨酸等。乳酸菌广泛用作微生物饲料添加剂及饲料发酵剂, 它是动物肠道内寄生的一类正常有益菌, 在动物肠道内和饲料中, 乳酸本身既是营养物质, 又有抑制其他致病性微生物和腐败微生物的作用。SC P 不但蛋白质含量丰富, 而且还含有脂肪、糖、核酸、维生素和无机元素, 因此是一种具有较高价值的多功能食品或饲料, 在饲料生产中, 主要由微型藻类及一些富含蛋白质的微生物产生。但是由于SCP 核酸含量较高, 核酸在畜体内消化后形成尿酸, 而家畜无尿酸酶, 尿酸不能分解, 随血液循环在家畜的关节处沉淀或结晶, 引起痛风症或风湿性关节炎。为此应发展脱核酸技术, 生产脱核酸SCP , 未脱核酸

秸秆生物炭基肥项目可行性分析报告(模板参考范文)

秸秆生物炭基肥项目 可行性分析报告 规划设计 / 投资分析

秸秆生物炭基肥项目可行性分析报告说明 该秸秆生物炭基肥项目计划总投资18317.52万元,其中:固定资产投资14930.39万元,占项目总投资的81.51%;流动资金3387.13万元,占项目总投资的18.49%。 达产年营业收入30884.00万元,总成本费用23589.36万元,税金及附加330.92万元,利润总额7294.64万元,利税总额8631.72万元,税后净利润5470.98万元,达产年纳税总额3160.74万元;达产年投资利润率39.82%,投资利税率47.12%,投资回报率29.87%,全部投资回收期4.85年,提供就业职位519个。 充分依托项目承办单位现有的资源或社会公共设施,以降低投资,加快项目建设进度,采取切实可行的措施节约用水。贯彻主体工程与环境保护、劳动安全和工业卫生、消防工程“同时设计、同时建设、同时投产”的总体规划与建设要求。 ...... 主要内容:总论、投资背景及必要性分析、市场调研预测、产品规划分析、项目选址研究、工程设计可行性分析、工艺技术、环境影响分析、企业安全保护、项目风险评估、项目节能可行性分析、实施进度、项目投资情况、项目经济收益分析、综合评价说明等。

第一章总论 一、项目概况 (一)项目名称 秸秆生物炭基肥项目 (二)项目选址 某经济示范中心 (三)项目用地规模 项目总用地面积52546.26平方米(折合约78.78亩)。 (四)项目用地控制指标 该工程规划建筑系数54.93%,建筑容积率1.18,建设区域绿化覆盖率5.83%,固定资产投资强度189.52万元/亩。 (五)土建工程指标 项目净用地面积52546.26平方米,建筑物基底占地面积28863.66平方米,总建筑面积62004.59平方米,其中:规划建设主体工程46152.24平方米,项目规划绿化面积3614.46平方米。 (六)设备选型方案 项目计划购置设备共计105台(套),设备购置费6489.20万元。 (七)节能分析 1、项目年用电量1033429.57千瓦时,折合127.01吨标准煤。

热解污泥生物炭化学组成及环境效应研究进展

董智伟等 热解污泥生物炭化学组成及环境效应研究进展 热解污泥生物炭化学组成及环境效应 研究进展* 第一作者:董智伟,男,1993年生,硕士研究生,研究方向为生物质资源化利用」通讯作者# *国家自然科学基金资助项目(No.41763016);昆明理工大学分析测试基金资助项目(No.2017T20130171) # 董智伟左宁王彦周昱伟陈芳媛$ (昆明理工大学环境科学与工程学院,云南昆明650500) 摘要 污泥是生物法处理市政污水、工业废水产生的副产物,产量大,且处理不当会造成生态污染。用污泥制备污泥生物炭" 既能实现污泥资源化利用又能减少环境污染。对目前热解污泥生物炭制备和施用过程中产生的环境效应进行综述,着重讨论了热 解污泥制备污泥生物炭过程中的元素(碳、氢、氧、氮、硫等)转化、污泥生物炭中重金属形态、吸附性质及土壤施用情况#系统地分析 污泥生物炭从制备到施用过程的环境效应,有利于对其实际应用进行全面的环境风险评估# 关键词污泥生物炭热解元素转化环境效应 DOI : 10.15985/https://www.doczj.com/doc/af18223023.html,ki. 1001-3865.2019.04.021 Research progress in chemical p roperties and environmental effects of pyrolysis sludge biochar DONG Zhixvei , ZUO Ning -, WANG Yan , ZHOU Yuzvei , CHEN Fangyuan . ( Faculty of Environmental Science and Engineering , Kunming University of Science and Technology ■, Kunming Yunnan 650500)Abstract : Sludge is by-product of biological process in the treatment of municipal sewage and industrial wastewater. It has a huge production and may cause ecological po l ution if improperly treated. Preparation of biochar with sludge may realize both resource utilization and po l ution reduction of the sludge. The environmental e f ects in thesludge biochar preparation and application process werereviewed.Thetransformation ofelements (carbon , hydrogen , oxygen , nitrogen , sulfur , etc. 5 and heavy metal species , adsorption property and applied conditions of sludge biochar were discussed. The systematical analysis of the environmental effect of pyrolysis sludge biochar from preparation to application was helpful to its comprehensive environmental risk evaluation. Keywords : sludge biochar ; pyrolysis ; element conversion ; environmental effect 近年来,生物炭由于其特殊的、多元的功能和价 值得到越来越多学者的关注#生物炭是生物质在完 全或部分缺氧状态下热解产生的一类难溶、稳定、含 碳量高的高度芳香化固态物质,其元素组成主要包 括碳、氢、氧、氮、硫、磷、钾、钙、硅等。主要元素碳质 量分数为66.6% #87.9%,氢质量分数为1.2%? 2.9%,氧质量分数为10.6%#26.6%。从化学构成 来看,生物炭主要由烷基和芳香结构组成,同时还包 含有羧酸及其衍生物、酚类、烯烃及其衍生物等。从 微观结构上看,生物炭多由紧密堆积、高度扭曲的芳 香环片组成,表面孔隙多,比表面积较大。多孔特征 促进了生物炭对有机物和重金属的吸附去除,施加 到土壤中可以为微生物生存提供附着位点和较大空 间,提高土壤水分和通气性,调节土壤微环境[12] # 因此,生物炭在环境修复和土壤改良等方面都拥有 巨大的应用潜力 污泥是污水处理厂的主要副产物。据估计, 2015 年中国污水处理厂产生了 34000000t 污泥 (含水量80%左右)56*。随着城镇化进程加快,污 水处理厂的进一步普及,污泥产量还将不断提高。 同时,污泥含重金属、有机物、病原体等各种污染物, 处理不当将会造成严重的环境问题7。热解是一项 应用较广的固废处理技术,热解污泥能够减少污泥 体积,杀死病原体,分解有机物,有利于污泥资源化 利用8。热解的基本过程是污泥在相对低温(通常 小于700 °C )和无氧条件下加热,最终产生生物气、 生物油和生物炭产品。生物气和生物油可以用作生 物能源,生物炭可以回收利用。污泥中有机质含量达60%以上,具有较高的 碳、氮、硫含量。热解过程中,这些元素转化的CO ” HCN'H ^S 等气体排放到环境中,会造成大气污染。 同时,污泥相对其他生物质具有高含量重金属。热 解后,大量重金属将残留在污泥生物炭中,施加到土 壤后会影响农作物的生长。因此,了解污泥生物炭? 479 ?

生物炭在农业中的运用讲解

课程名称:化学前沿 题目:生物炭在农业中的运用学院:化学与化工学院 年级: 专业: 班级: 学号: 姓名: 教师:

目录 摘要 (3) 关键词 (3) Abstract. (3) Key words (3) 前言 (3) 1、生物炭的生产原料 (4) 2、生物炭的生产过程及其理化特性 (4) 3、生物炭对土壤的作用机理。 (5) 3. 1 生物炭对土壤物理性质的影响 (5) 3. 1. 1 生物炭对土壤容重的影响 (5) 3. 1. 2 生物炭对土壤孔隙度的影响 (6) 3. 1. 3 生物炭对土壤水分的影响 (6) 3. 2 生物炭对土壤化学性质的影响 (7) 3. 2. 1 生物炭对土壤pH 的影响 (7) 3. 2. 2 生物炭对土壤阳离子交换量的影响 (8) 4、生物炭对土壤污染物环境风险的消减作用 (9) 4.1生物炭对土壤中N、P的持留 (9) 4.2生物炭对土壤中重金属的吸附和固持 (9) 5、生物炭在农业上应用的模式 (10) 5.1炭基有机肥模式 (10) 5.2炭基有机-无机复混肥模式 (10) 5.3改良土壤的模式 (11) 5.4土壤重金属污染治理的模式 (12) 6、生物炭在农业生产上的应用价值分析 (13) 7、发展与展望 (13) 8、参考文献。 (14)

生物炭在农业中的运用 摘要 生物炭(Biochar)是在限氧或隔绝氧的环境条件下,通过高温裂解,将小薪柴、农作物秸秆、杂草等生物质经炭化而形成的,是一种碳含量极其丰富的炭。这种由植物形成的,以固定碳元素为目的的炭被科学家们称为“生物炭”。生物炭作为土壤改良剂、肥料缓释载体及碳封存剂备等运用越来越广。其农用的效益是多元化的,将生物炭农用已作为当前农业的重要课题。 关键词:生物炭、性质特点、农业、改良、应用现状、发展前景 Abstract: Biochar is an insoluble solid matter with high aromatization produced by biomass pyrolysis in completely or partially hypoxic conditions. In recent years,biochar is widely used in agriculture as a soil amendment and controlle release carrier for fertilizers. In order to boost the study and utilization of biochar in agriculture,this study summarized the factors that affect properties of biochar and its effects on soil physical and chemical properties,amount of microorganisms in soil,and growth and yields of crops. The fu-ture research issues were also suggested.Biochar has showed important roles in controlling non-point source pollution, improving soil quality, increasing soil production, alleviating climate changes, and maintaining agro-ecosystem sta-bility. The prospect of biochar industrialization and development in China was also proposed. Keywords:Biochar;Character;Agriculture;Improvement;Application status;Development prospect 前言 作为农业大国的中国,年产作物秸秆8×108 t以上[1],而以作物秸秆为主的广泛存在的生物质Cbiomass)是制备生物质炭(biochar)的主要原料。生物质炭是由生物质在完全或部分缺氧的条件下经热裂解、炭化产生的一类高度芳香

污泥基生物炭在水处理中的应用

污泥基生物炭在水处理中的应用 摘要:随着污水处理厂的规模逐渐扩大,出水要求更加严格,导致剩余污泥的 排放量越来越大。污泥中包含着很多有毒物质,如重金属、盐类、有机污染物、 病原菌等,长期暴露于环境中将会严重影响人类的健康,破坏生态环境,造成二 次污染。因此对市政污泥进行减量化、稳定化、无害化、资源化利用是如今环境 发展过程中亟待解决的问题之一。在污水处理中,吸附法成本低廉、操作简便、 去除污染物能力较强,污泥基生物炭作为常见的优良吸附剂被广泛用于水污染处 理当中。 关键词:污泥;生物炭;水处理;应用 1生物炭简介 生物炭(biochar)指在低氧或缺氧条件下将木材、农作物秸秆、污泥或动物粪便等生物质 经过高温裂解形成的稳定且富含碳元素的物质。生物炭的基本组成元素是碳、氢、氧等,但其 主要成分是碳(约70%-80%)。自然界中的生物质多种多样,所以不同生物质制成的生物炭在结构、孔隙结构、比表面积等方面上具有很大差异。但它作为一种功能多样的生物炭材料,在环 境学、材料学及农业等方面都展现出了极大的应用潜力,目前已经引起了各行各业的广泛关注。 2污泥基生物炭的制备方法 生物炭的制备原料非常多,如花生壳、玉米芯、玉米秸秆、甜菜根、稻谷壳和果皮等, 都可被用于制备生物炭。生物炭制备通常使用的方法为高温裂解法和水热碳化法。其中,高 温裂解法即将生物质原料置于缺氧或氧含量极低的环境下,对其有控制地进行高温分解制备 得到生物炭的方法,其又可分为慢速热解、中速热解和快速热解;水热碳化法是一种将生物质 置于一定温度的水中,并在一定压力的条件下得到生物炭的一种制备方法。此外,由于因为 材料、热解方式、温度等的不同,不同方法得到的生物炭性质存在差异。污泥基生物炭的制备,实现消耗处理市政污泥减少环境污染,将污泥进行废物利用。 3污泥基生物炭在水污染中的应用 3.1吸附去除重金属离子 重金属污染是指由重金属或其化合物的造成的环境污染,主要来源于工业污染、生活垃 圾等方面,长时间存在于生态环境中,并随生物链不断累计最终将会严重危害人体健康。用KOH活化制备污泥基生物炭,经过研究发现,活化剂的浓度选取15%时吸附效果最佳,当污 泥质量与KOH溶液比为1:1时,吸附率达到99.87%。当活化剂的浓度选择合理时,由于脱水作用使得污泥基生物炭产生较多的孔隙,增加其吸附金属的能力,而当活化剂过少或过多时,会因为空隙不够和产生更大的孔隙导致吸附效果下降。KOH浸渍时间为4h、炭化温度为750℃、炭化时间为40min为最佳制备条件。利用含铁污泥和棉花秸秆制备涂覆的棉秆生物 质炭,用于去除Cr(VI)。经过分析表明该吸附剂的表面积达到129.2m2/g,孔隙体积为 0.1711cm3/g,对Cr(VI)有着较强的吸附能力。并且利用磁铁可以很容易从溶液中分离出铁碳 化合物从而达到回收再利用的效果,水处理厂产生的铁渣可以直接回收制得吸附剂,为铁资 源利用提供一个较好的研究方向。 3.2吸附去除染料

农业资源的开发与利用

农业资源的开发与利用 摘要:简述了开发与利用农业生物资源的重要性,总结分析了农业生物资源保存、研究和利用现状。针对目前存在的突出问题,提出了构建农业生物资源保护与利用平台的设想。 关键词:生物资源;开发利用;存在问题;发展战略 农业生物资源包括农作物、畜禽、农业微生物和药用植物等种质资源,是维持人类生存、健康与发展的最根本物质基础和战略资源,也是农业新品种和生命科学源头创新的材料基础。育种实质上就是作物种质资源优异基因的重组再加工,小麦矮秆基因、水稻“野败”型不育基因的应用引发了“绿色革命”。因此,保护农业生物资源多样性,发掘其中的优异基因,是实现农业可持续发展的中心策略。当前,农业生物资源保护与利用工作仍处于初级阶段,还存在许多不足,而作物种类减少、品种遗传基础狭窄的问题却日益突出。我们应该充分认识农业生物资源在经济社会、农业可持续发展及食物与生态安全保障等方面的重要作用,站在国家和民族长远利益的高度,切实加强农业生物资源保护与利用工作。 农业生物资源开发与利用中存在的主要问题 农业生物资源研究是农业科技发展的重要基础,其中存在着很多问题,急需解决。 一是对生物资源的重要性认识不足,对生物资源保护和利用工作的基础性、长期性、稳定性和公益性还没有形成广泛的社会共识。 二是管理职责不明,缺乏高层次整体规划,尚未建立起统一、高效的全省农业生物资源管理工作体系。 三是资源保存分散,共享效率低。长期以来,资源分散保存在不同的行业机构和技术人员手中,存在部门分割、单位所有的现象,机构之间以及保存者与利用者之间缺乏联系,资源共享的整体能力较差。 四是资源评价、鉴定等技术工作不深入,典型性和关键性数据缺乏,资源潜在的经济、社会和生态价值没能体现出来。 五是缺乏高层次专业人才。资源保护和管理工作具有基础性和技术支撑性等特点,短期内难以出大成果和高水平论文,难以吸引高层次人才从事这项工作。 2 农业生物资源开发与利用的战略设想 我国具有丰富的农业生物资源,但随着农业集约化发展、生态环境变化和大规模经济建设,加之长期以来农业生物资源工作存在的诸多问题,使农业生物资源多样性破环严重,农业品种遗传基础越来越窄。因此,加强农业生物资源的管理、保护及研究利用越来越迫切,任务十分艰巨。 农业生物资源综合开发的主要目标是在一定的时间里和确定的区域内,提高农业综合生产能力和市场竞争力,增加农民收入;农业综合开发的主要内容是加强农业基础设施建设、改善农业生产条件和生态环境、培育农业特色主导产业、发展农业产业化经营和加快农业科技推广;在综合开发中要求兼顾经济效益、社会效益和生态效益的和谐统一。由此可见,农业综合开发与新农村建设紧密相关。农业综合开发目标的实现过程,也是促进新农村建设目标实现的过程,尤其是农业综合开发要求同时取得经济效益、社会效益和生态效益,这也正是新农村建设过程中必须要实现的。农业综合开发所包括的土地治理项目、多种经营及龙头项目、专项科技示范项目等几类项目的建设将有利于促进农村地区的生产发展和村容整洁、农民的生活宽裕及文化素质的提高,是新农村建设的重要组成内容。总

DB21T2398-2015生物碳基肥料

ICS65.080  G 21   DB21 辽宁省地方地方标准  DB21/T 2398—2015    生物炭基肥料  Biochar Based Fertilizer     2015-01-05发布2015-03-05实施

前言    本标准依据GB/T 1.1-2009给出的规则编写。  本标准由辽宁金和福农业开发有限公司、沈阳农业大学辽宁省生物炭工程技术研究中心提出。  本标准由鞍山市质量技术监督局归口。  本标准起草单位:辽宁金和福农业开发有限公司、沈阳农业大学辽宁省生物炭工程技术研究中心。 本标准主要起草人:孟军,韩晓日,陈温福,刘金,陈国松,张宇红,张兴国,史国宏

生物炭基肥料    1 范围  本标准规定了生物炭基肥料的要求,试验方法,检验规则,标识,包装,运输和储存。  本标准适用于以农林废弃物制成的生物炭为载体,根据我国不同区域土壤肥力及作物对养分的需要,科学添加适量氮、磷、钾及微量元素,调配造粒而制成的生物炭基肥料。  2 规范性引用文件  下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。  GB/T 212 煤的工业分析方法 GB/T 6003.1 试验筛 技术要求和检验 第1部分:金属丝编织网试验筛 GB/T 6679 固体化工产品采样通则 GB/T 6682 分析实验室用水规格和试验方法  GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定 GB 8569 固体化学肥料包装 GB/T 8572 复混肥料中总氮含量的测定蒸馏后滴定法 GB/T 8573 复混肥料中有效磷含量的测定 GB/T 8574 复混肥料中钾含量的测定四苯硼酸钾重量法 GB/T 8576 复混肥料中游离水含量的测定真空烘箱法 GB/T 12496.3 木质活性炭实验方法灰分含量的测定 GB/T 12496.4 木质活性炭实验方法水分含量的测定 GB/T 14540 复混肥料中铜、铁、锰、锌、硼、钼含量的测定 GB 15063 复混肥料(复合肥料) GB 18382 肥料标识内容和要求 GB/T 19203 复混肥料中钙、镁、硫含量的测定 GB/T 22924 复混肥料﹙复合肥料﹚中缩二脲含量的测定 HG/T 2843 化肥产品化学分析中常用标准滴定溶液,标准溶液,试剂溶液和指示剂溶液 NY/T 1973 水溶肥料 水不溶物含量和pH的测定 3 术语和定义  下列术语和定义适用于本标准。

农业自然资源利用及农业规划

农业生产是自然再生产和经济再生产交织进行的物质产物,受到自然规律、经济规律的严格制约。 农业自然条件和社会经济、技术条件都存在着很大的地域差异,这种差异又往往带有一定的规律性,称之农业地域分异规律。农业自然资源利用及农业区划就是从自然、经济、技术的综合角度,揭示我国农业自然资源的时空分布规律和农业生产的地域分异规律,研究农业的地区布局和结构、合理配置农业生产力的一门应用基础科学。 自然界存在的能被人类利用或在一定技术、经济和社会条件下能被利用来作为农业生产原材料的物质和能量来源,叫农业自然资源。(天然存在的自然物质) 农业自然资源主要包括:气候资源、水资源、土地资源和生物资源,是农业生产的基本资料和劳动对象。因此你哦工业生产是生物再生产。 农业自然资源的主要内涵:1、气候资源提供并保证或影响农业生产获得产量的光、温度、水等气候因子的数量及组合特征,称为农业气候资源或气候条件,包括光能、热量资源、降水资源及天气灾害。2、水资源可供工农业生产和人类生活开发利用的含有较低的可溶性盐类并不含有毒物质的水分来源叫水资源。它通常是指逐年可以得到更新的那部分淡水量。市一中动态资源,包括地表水、地下水和冰川水,以地表水为主,以大气降水补给来源。3、土资源土地是地球表面人类生活和生产活动的主要场所,广义土地是气候、地貌、岩石、土壤、植被和水文等自然要素共同作用多形成的自然综合体,包括耕地、园地、林地、早地、内陆水域、沿海滩涂。4、生物资源可作为农业生产经营对象的天然生长植物、动物和农业微生物的种类及群落类型称为生物资源。 生物资源包括植物资源、动物资源和微生物资源三大类,按照其性质可分为:品种资源、林木资源、草场资源、水产资源、野生生物资源、珍稀生物资源、天敌资源。农业资源的基本特性:1、整体性组成农业自然资源的各个要素是相互联系、相互制约的整体。自然界是一个统一体,在一定的水、热条件下,形成一定的土壤和植被,以及与之相适应的动物和微生物群落,成为一个生态系统。2、地域性由于地球与太阳位置及其运动特点,地球表面海陆分布的差异,以及地质地貌的变化,使得 地球上各个地区的水、热条件不同,从而 形成多种资源生态环境。3、可更新性农 业自然资源是可以更新和循环的,这是区 别于矿产资源的一个重要特征。农业自然 资源可以不断更新、不断补给、不断生长、 永续利用。合理运动和保护,才能不断更 新和循环。4、不可逆的发展性农业自然 资源是不断向前发展演变的。5、可培育性 农业自然资源是可以培育和改造的,自然 资源是天然存在的自然物。6、数量的有限 性和潜力的无限性农业自然资源数量是 有限的,地球上土地的面积,水的数量, 到达地面的太阳辐射量,以及生物的种类、 生产力、蓄积量等,在一定地区、一定时 间内都是有一定数量限制性。 开发利用自然资源中应遵循以下几个原 则:1、因地制宜,2、宏观全局,3、远近 兼顾。 农业自然资源开发利用中遵循一下几种基 本原则:1、因地制宜。2、宏观全局。3、 远近兼顾。4、用养结合。 我国农业气候资源的主要特点:1、光、热 条件优越我国大部分地区位于中纬度地 带,光、热条件优越,光能资源丰富。2、 季风气候特征显著夏季主要受来自海洋 气流的影响,冬季则受大陆气流影响。 季风气候还具有不稳定性特点,夏季风和 冬季风每年的进退时间,影响范围和强都 不同,因而降水年内分布不均,年际变率 大,气温冷热变化激烈。所以我国干旱、 洪涝、低温、霜冻、干热风、冰雹、台风 等天气灾害频率高,农业生产不稳定。 我国农业的水资源特点:1、河川径流总量 大。2、地区分布不均匀,水工配合不协调。 3、年内、年际水量变化大。 4、水资源开 发利用程度高。 我国土地资源主要特点:1、农业用地比重 小,耕地的比重尤小。2、各类土地资源的 绝对数量大,人均占有的相对数量少。3、 后备土地资源不多,非农占地情况严重。 我国生物资源:1、植物资源丰富多样化。 具世界第三。2、动物资源种属繁多。3、 经济真菌资源品类丰茂。 我国野生动物资源的特点:1、特有种和珍 奇种类较多。2、华中和华南区所产野生动 物色彩绚丽,富于光泽。 气候、土地、水、生物等自然资源是农业 生产的基本资料和劳动对象,是结构农业 生产力的决定因素,从自然再生产的角度 看,农业生产的实质就是各种农业自然资 源循环和转化而形成各种农产品的过程, 农业生产是人类劳动参与下进行的,因此, 农业生产也是劳动者参与的社会经济再生 的过程。 农业自然资源对农业生产的作用和效果, 不能脱离一定的社会经济技术条件,农业 自然资源对农业生产的作用,自始至终收 到人为的调节和控制,把握农业发展的方 向和进程。 我国自然资源利用的技术条件特点:1、人 口众多,农业人口比重大。2、农村经济底 子薄,扩大再生产力低。3、农业现代化装 备有一定基础。4、农村交通运输不发达, 自给半自给经济比重大。 农业自然资源是可更新的资源,如果利用 的合理,可以持续不断更新地位人类提供 越来越多的农产品,如果不合理运用,使 可更新的资源失去其更新的条件,破坏生 态平衡,则不仅不能造福人类,反而会带 来祸患,在人类史上,这种教训是深刻的。 自然资源采取掠夺性经营,带来水土流失、 土地沙化,森林和水产资源衰退,早场退 化等恶果,形成恶性循环,其表现在几个 方面:1、种植业盲目滥垦,广种薄收。2、 林业集中过伐,重采轻造。3、草原牧业超 载过牧,靠天养畜。4、渔业重捕轻养,遭 鱼滥捕。5、地下水资源超重量开采,江河 水源污染。6、野生动物资源乱捕滥猎,许 多珍稀物种频临灭绝。 合理运用农业资源的基本途径:1、树立人 口、资源平衡的观点,实行资源节约型集 约化营运。2、立足于生产、生活和生态的 统一,改善资源生态环境。3、增加物质、 能量投入,扩大资源产出能力。4、坚持分 区化类指导,发挥资源地区优势。 我国目前资源不足,破坏、浪费资源现象 严重,必须做好一下几点:1、制止对资源 掠夺性经营,提高林地、耕地、草地、水 面的单位面积。资源的不同特点,确定适 宜的发展农业。2、严格控制非农占地,实 行多热高产,缓和人多地少矛盾。3、建立 节水型工农业生产体系,缓解水资源供需 矛盾。 缓和人多地少矛盾的有效途径:1、必须运 用经济手段,按照价值规律来控制非农占 地。2、充分发挥光热资源和劳力资源优势, 因地制宜实行多熟制。3、坚持不谢地进行 农田基本建设,有计划地政治各种低产土 壤、低产田、不断提高耕地质量,努力挖

生物炭利用

1 改良土壤 木炭的土地利用是指在土壤中加入木炭颗粒或载有菌体、肥料或与其它材料混配的功能型木炭复合材料。其目的是改良土壤,增加地力,改善植物生境,提高土地生产力及产品品质。应用领域主要是农田、林地和草坪。木炭的特点:黑色,多孔,表面发达,通常比表面积在300~400 m2·g-1,有植物生长所必须的营养成分和微量元素,具有一定强度和较高的生物和化学稳定性。 1.1 土壤改良 填加木炭的土壤,透气、透水、保水功能得到不同程度的改善。据日本肥粮检定协会的报告:加5%的黑炭,土壤的保水率和透水性分别提高14.6%和 88.9%,其对治理土壤板结的效果好于珍珠岩和蛭石。日本政府1986年11月将木炭纳入地力增进法,确定为土壤改良资材。 木炭对施于农田的肥料有吸持和缓释作用,此项技术近年在我国出现并得到推广。在农业生产中,购置化肥的费用对农产品生产成本影响至关重要。例如:在玉米种植成本中,化肥项支出占44%。多数情况下,化肥的利用率只有1/3,其余或滞留于土壤中或流失,三者比例相近。国家环境保护农业废弃物综合利用工程技术中心推广的“炭粉还田防止化肥流失技术”称可减少50%的化肥流失。植物原料在原组织中的K、Na、Ca和各种微量元素,在制炭过程中转入木炭中,当炭被施入土壤中以后,随之也增加了土壤中植物生长所必须的营养物质。木炭多孔,且能富集土壤中的空气、水分、养分,适宜微生物栖息、繁衍。土壤团粒结构增加,作物根系发达,根部CO2增多。福建林学院曾用试验证明炭有很好的固氮作用。试验是在黄沙壤、黑沙壤中加进1%的木炭颗粒、颗粒活性炭、粉状活性炭,1a后,加炭土样中的好气性固氮菌、嫌气性固氮菌数量明显增加。木炭色黑、吸热,散于地表面1L·m-2,地温提高7℃。 木炭多孔,有蓄热作用,对气温骤变所带给作物的伤害有一定的抵御能力;能减少诸如重金属、残留农药等有毒物质对作物的伤害;木炭对一些气体的吸附容量,按木炭容积的倍数计,H4N、H2C1、SO2、H2S、NO2、CO2、02、N、H2、CHC分别为90.0、85.0、65.0、55.0、40.0、35.0、9.3、7.5、5.0、1.8。在木炭土地利用的各方面,日本应用面广,历史较长,经验多,效果显著。在木炭纳人地力增进法前后30a间,耗用木炭已达数十万吨,主要为树皮炭、房屋解体木材烧

微生物在农业领域的应用

微生物在农业领域的应用 自20世纪7O年代以来,微生物科学技术在中国农业中得到了普遍推广和应用。在农业生产中,中国研制出多种微生物制剂,以防治园林和蔬菜病虫害,改善作物品质:在农业环保中,中国利用微生物处理水污染,化学农药污染,固体废弃物以及利用微生物生产沼气,有效改善了农村环境,节约了能源。农业微生物资源的开发利用对促进农业生产的变革具有明显的现实意义和深远的历史意义,其必将成为世界各国政府和科技部门研究的重点。 农业微生物基因工程研究现状与前景概述 众所周知,微生物和农业的关系十分密切.索有“微生物大本营”之称的土壤中,微生物扮演质循环的主要角色,有着不可替代的作用.它们分解动植物的残体废物而将其转化成为腐殖质,促进土壤良好结构的形成.许多土壤微生物可固定空气中的氮素和转化各类有机物,不断为植物提供可有效利用的碳、氮、磷、钾、硫等各类营养元素.自然界还广泛存在昆虫的病原微生物和植物病菌的拮抗微生物,它们可用于植物病虫害的防治而部分替代化学农药.另外,通过微生物繁殖和发酵能生产有机酸、氨基酸、生长激素、抗生素、各类酶制剂等多种产品,可分别用作饲料添加剂、食品添加剂和农药等,应用日益广泛.然而地球上的农业微生物资源虽然极为丰富,人类对其利用也有久远的历史.但是,传统常规的微生物技术主要是筛选各类天然微生物菌株并加以利用,不仅效率低、周期妊、成本高,而且选出的菌株通常还存在种种缺陷和不足,因而使其广泛应用受到限制.基因工程技术能够迅速实现遗传物质在不同生物种之间的转移,因而已经农业微生物遗传改良的主要手段.对野生型菌株进行遗传改良,可以提高相关功能基因的表达量、延长表达时问、产生新的优良性能.固氮菌重组后的固氮效率可以大幅提高;一些具有杀虫和防病作用的菌株通过基因工程改造后,毒力效价提高,效力变得迅速和持久,防治对象范围扩大,应用更加广泛.有的土壤微生物具有降解化学工业污染物的能力,但当环境中污染物成分比较复杂时往往难以发挥作用,通过改造后这一缺陷就可克服.面对人口剧增、耕地锐减、资源枯竭、环境恶化等重大社会、经济问题的严峻挑战,农业微生物基因基因工程技术的进一步研究开发将成为实现农业可持续发展的有效途径.目前农业微生物基因工程已发展成为现代生物技术中最为活跃,最具创新性的前沿领域之一,并且取得了不少重大的进展. 微生物农药。微生物农药是指非化学合成、具有杀虫防病作用的微生物制剂,如微生物杀虫剂、杀菌剂、农用抗生素等.这一类微生物包括杀虫防病的细菌、病毒和真菌。微生物农药是利用微生物菌体或其代谢产物来防治植物病虫害的一种生物制剂,它是通过从自然界采集患病体,进行分类筛选病原体或病菌拮抗微生物,经人工培养、收集、提取而制成的。这些病原体和拮抗物及其产物为昆虫吞食、动植物接触感染后,由于微生物自身活动产生毒素,导致昆虫新陈代谢受阻,组织器官受到破坏,有害植物病毒细胞死亡,从而达到消灭病虫害的目的。 微生物激素微生物激素是一种植物生长调节剂,一般以极低的浓度促进植物细胞的发育,使植物茎杆伸长,叶面增大,刺激果实生,或者促进作物提前抽穗开花,提早成熟,也能打破种子休眠激素作用机理是在植物体内促进或抑制酶类、糖类合成,诱导植物细胞发育,达到促进增长的效果。现在使用普遍的有五大类植物激素:赤霉索、生长索、细胞分裂素、脱落酸、乙烯。其中,前三种为促进型激索,后两种为抑制型激素。激素生产一般用阎体发酵或r[业发酵进行。

生物炭制备方法及其应用的研究进展

第47卷第7期2019年4月广 州 化 工 Guangzhou Chemical Industry Vol.47No.7Apr.2019 生物炭制备方法及其应用的研究进展 * 李佳燕,陈 兰,喻 婕,戴智强,张 震,王 娜 (天津中医药大学中药制药工程学院,天津 301617) 摘 要:生物炭作为一种绿色环保,廉价易得的新型功能材料,具有比表面积大,孔隙结构致密,来源广泛,环境友好等 优点三通过对生物炭制备方法的分类与总结,对比不同制备方法的优缺点,为生物炭制备过程的改进提供技术支持三通过对生物炭的应用进行总结与分析,为其在农业生产二环境保护二能源化工等领域的广泛应用提供理论与实践依据三 关键词:生物炭;制备方法;改性;土壤修复;污水处理;大气污染  中图分类号:X705  文献标志码:A 文章编号:1001-9677(2019)07-0022-04 * 基金项目:天津中医药大学校大学生科技创新基金资助项目(CXJJ2018YC19)三第一作者:李佳燕(1998-),女,本科生三 通讯作者:王娜(1983-),女,讲师,研究方向为中药废弃物的再利用三 Research Progress on Preparation Methods and Applications of Biochar * LI Jia -yan ,CHEN Lan ,YU Jie ,DAI Zhi -qiang ,ZHANG Zhen ,WANG Na (College of Pharmaceutical Engineering of Traditional Chinese Medicine,Tianjin University of Traditional Chinese Medicine,Tianjin 301617,China) Abstract :Biochar,as a new kind of green and environmentally friendly functional material,has the advantages of low cost,wide sources,large specific surface area and dense pore structure.Through the classification and summary of biochar preparation methods,the advantages and disadvantages of different preparation methods were compared,which provided technical support for the improvement of biochar preparation process.The application of biochar was summarized and analyzed,which provided theoretical and practical basis for its wide application in agricultural production,environmental protection,energy and chemical industry. Key words :biochar;preparation method;modification;soil remediation;sewage disposal;air pollution 生物炭是生物质在低氧或缺氧条件下,通过高温裂解碳化,形成的高度芳香化二富含碳的多孔颗粒固体[1]三生物炭的多孔结构,可以稳定地将碳元素固定长达数百年,矿化后碳元素在环境中很难再分解三制备生物炭的原料主要是制药二造纸二农产品加工等行业产生的废弃物三将这些废弃物加工制备成生物炭,并应用到农业二环保二化工二制药等领域,可以实现废弃物的高值利用,从而有效减少资源浪费,具有重要的实际意义和研究价值三 1 生物炭的制备 生物质主要由纤维素二半纤维素和木质素组成三生物炭的制备是生物质发生热裂解,由大分子转变为小分子的过程三其中伴随有脂肪烃脱水缩聚形成芳香环,羟基二羧基等极性官能团脱除的过程三根据制备过程中生物质的热解温度二升温速率以及加热介质的不同,生物炭的制备方法可分为:慢速热解二快速热解二气化热解二水热炭化以及微波热裂解法[1-2]三1.1 慢速热解 慢速热解法也称为传统炭化法,是指生物质以一个相对较低的速率加热,经过较长的热解时间制备生物炭的过程三慢速 热解法对设备条件要求不高,反应条件较为温和,在固定床或移动床上就可以进行反应,通过普通的马弗炉控制温度就可以实现生产三Xiao 等[3]以氮气为保护气,以稻秆为原料,在马弗炉内制备生物炭三在升温速率为5℃/min 的条件下,他们考察了反应温度对产物的影响三结果表明,当反应温度为150℃时,生物炭的产率最高为93.9%三随着炭化温度的升高,生物炭的产率逐渐下降,其灰分含量逐渐升高,pH 值增大,芳香化程度明显增高,微孔结构更加完善三李敏等[4]分别在窑式二固定床和移动床三种设备中进行了生物炭的制备过程,考察不同反应温度及风量条件对热解过程的影响三结果表明,产物的分布和特性与反应器的种类有关,而热解炭化制备生物炭的关键因素是温度与风量三 1.2 快速热解 快速热解法是生物质在无氧或限氧条件下快速(103~104℃/s,)加热到较高反应温度(常压下500℃左右),从而使生物质大分子发生热解转化,生成气体小分子二挥发分以及焦油等产物的过程三该过程通常在流化床中进行三与慢速热解法相比,快速热解的升温速率快二加热时间短,生物油产率相对较高,而生物炭产率相对较低,且得到的生物炭密度高二偏酸

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