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生物質(zhì)炭對重金屬Cu形態(tài)的影響

分別添加不同施用量的350℃、450℃、550℃、650℃、750℃ 5個溫度下制備的生物質(zhì)炭后，經(jīng)過不同的試驗時間其對土壤中重金屬Cu形態(tài)分布的影響見圖7-4。從圖7-4中可以看出，空白對照組（CK）中的重金屬Cu主要以殘渣態(tài)存在，達到了81.6%，其次以還原態(tài)、氧化態(tài)和弱酸提取態(tài)存在，分別為11.2%、4.89%和2.27%。添加各溫度下馬弗爐制備的生物質(zhì)炭30d后發(fā)現(xiàn)，重金屬Cu的形態(tài)分布有所變化。當(dāng)各溫度下的生物質(zhì)炭施用量均為1%時，添加350℃下的生物質(zhì)炭，發(fā)現(xiàn)重金屬Cu的弱酸提取態(tài)向氧化態(tài)轉(zhuǎn)變，但轉(zhuǎn)化率變化不大，氧化態(tài)含量只升高了1.39%；添加450℃下的生物質(zhì)炭時還原態(tài)和氧化態(tài)Cu含量均有所增加；添加550℃、650℃、750℃下的生物質(zhì)炭發(fā)現(xiàn)主要差異在氧化態(tài)Cu含量，即鐵錳氧化物含量增多，弱酸態(tài)和還原態(tài)Cu含量變化不大；添加750℃下的生物質(zhì)碳時氧化態(tài)Cu含量增加較明顯，增加了8.05%。當(dāng)添加各溫度下的生物質(zhì)炭量為5%時，與施用量1%相比，弱酸提取態(tài)和還原態(tài)均向氧化態(tài)轉(zhuǎn)變，且隨著制備溫度的升高氧化態(tài)Cu含量逐漸升高，還原態(tài)Cu含量相對降低一些，說明5%的施用量比1%施用量的處理效果好。

圖7-4　分別添加5個溫度下的生物質(zhì)炭后重金屬Cu的形態(tài)分布

圖中CK表示未添加生物質(zhì)炭的空白對照；1%、5%表示馬弗爐制備的生物

質(zhì)炭添加量；1% DZ表示添加1%電阻爐制備的不同溫度下的生物質(zhì)炭，下同

添加各溫度下馬弗爐制備的生物質(zhì)炭60d后，從圖7-4可以看出生物質(zhì)炭施用量為1%時，相對于60d下測定的未添加生物質(zhì)炭的空白對照組（CK）中重金屬Cu各形態(tài)含量，還原態(tài)Cu含量均降低，殘渣態(tài)Cu含量均升高，但隨著制備溫度的升高，各形態(tài)含量變化無規(guī)律性。750℃制備的生物質(zhì)炭使還原態(tài)Cu含量降低，降低了5.02%。此外，各個溫度下的生物質(zhì)炭均使殘渣態(tài)Cu含量升高，其升高趨勢表現(xiàn)為550℃>650℃>750℃>350℃>450℃。當(dāng)生物質(zhì)炭施用量為5%時，各形態(tài)含量變化較明顯，還原態(tài)Cu含量降低，氧化態(tài)Cu含量升高。添加各溫度下馬弗爐制備的生物質(zhì)炭后還原態(tài)Cu含量降低趨勢主要表現(xiàn)為750℃>650℃>550℃>350℃>450℃，降低7.79%；氧化態(tài)Cu含量升高趨勢表現(xiàn)為750℃>650℃>450℃>350℃>550℃，升高了11.15%。結(jié)果表明，5%的施用量比1%施用量的處理效果更好，且生物質(zhì)炭對土壤作用時間延長也會促進重金屬的形態(tài)改變。

添加電阻爐在5種溫度條件下制備的生物質(zhì)炭后，還原態(tài)Cu含量降低，殘渣態(tài)Cu含量升高，但這種幅度變化不大。與同等條件下施用量1%，施用時間60d，馬弗爐制備的生物質(zhì)炭相比，沒有顯示出更好的效果。