两类生物炭的抗氧化性比较 - 环境化学.pdf

第３３卷　 第６期 环　 境　 化　 学 Ｖｏｌ． ３３，Ｎｏ． ６ ２０１４年　 　 ６月 ＥＮＶＩＲＯＮＭＥＮＴＡＬ ＣＨＥＭＩＳＴＲＹ Ｊｕｎｅ 　 ２０１４ ＤＯＩ：１０．７５２４／ｊ．ｉｓｓｎ．０２５４⁃６１０８．２０１４．０６．０１８ 两类生物炭的抗氧化性比较∗ ∗∗ 陈静文　 张　 迪 　 吴　 敏　 王　 朋 （昆明理工大学环境科学与工程学院，昆明，６５０５００） 摘　 要　 通过对有机碳损失率及其半衰期的考察，探讨了植物及沉积物两类生物炭在４ 种不同的氧化剂 ＮａＣｌＯ、Ｈ Ｏ 、Ｆｅｎｔｏｎ试剂和ＫＭｎＯ 氧化时的稳定性．结果表明，木质素的含量是影响植物及其生物炭抗氧化 ２ ２ ４ 性的主要因素；而对于沉积物及其生物炭，无机矿物对有机碳的保护作用是其稳定的主要机理．与原生物质相 比，所有生物炭均表现出较高的稳定性，可以更加稳定地固定碳． 关键词　 生物炭，氧化，稳定性，沉积物． Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｏｆ ｔｗｏ ｂｉｏｃｈａｒｓ ∗∗ ＣＨＥＮ Ｊｉｎｇｗｅｎ　 　 ＺＨＡＮＧＤｉ 　 　 ＷＵＭｉｎ　 　 ＷＡＮＧＰｅｎｇ （Ｆａｃｕｌｔｙ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ＆ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｋｕｎｍｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｋｕｎｍｉｎｇ，６５０５００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ，ｔｈｅ ｏｘｉｄａｔｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｏｆ ｔｗｏ ｂｉｏｃｈａｒｓｗａｓａｓｓｅｓｓｅｄｂａｓｅｄ ｏｎｔｈｅｌｏｓｓｒａｔｅ ａｎｄ ｈａｌｆ⁃ｌｉｆｅ ｐｅｒｉｏｄ ｏｆ ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎ． Ｆｏｕｒ ｏｘｉｄａｎｔｓ ｗｅｒｅ ｕｓｅｄ ｆｏｒ ｔｈｅ ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｏｆ ｂｉｏｃｈａｒｓ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ＮａＣｌＯ，Ｈ Ｏ ，Ｆｅｎｔｏｎ ａｎｄ ＫＭｎＯ ． Ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｌｉｇｎｉｎ ｉｎ ｐｌａｎｔｓ ａｎｄ ｐｌａｎｔ⁃ ２ ２ ４ ｄｅｒｉｖｅｄ ｂｉｏｃｈａｒｓ ｗａｓ ｔｈｅ ｍａｊｏｒ ｆａｃｔｏｒ ｆｏｒ ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ． Ｆｏｒ ｓｅｄｉｍｅｎｔｓ ａｎｄ ｓｅｄｉｍｅｎｔ⁃ｄｅｒｉｖｅｄ ｂｉｏｃｈａｒｓ，ｔｈｅ ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｗａｓ ｔｈｅ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｉｎｏｒｇａｎｉｃ ｍｉｎｅｒａｌ ｆｏｒ ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎ． Ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｏｒｇｉｎａｌ ｂｉｏｍａｓｓ， ａｌｌ ｏｆ ｂｉｏｃｈａｒｓ ｓｈｏｗｅｄ ｈｉｇｈｅｒ ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ， ｉｍｐｌｙｉｎｇ ｔｈａｔ ｂｉｏｃｈａｒ ｃｏｕｌｄ ｓｅｑｕｅｓｔｒａｔｅ ｃａｒｂｏｎ ｍｏｒｅ ｓｔａｂｌｙ ａｎｄ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｂｉｏｃｈａｒ，ｏｘｉｄａｔｉｏｎ，ｓｔａｂｉｌｉｔｙ，ｓｅｄｉｍｅｎｔ． 稳定性是生物炭基础研究中重要的一环，大量研究表明，燃烧温度、氢碳物质的量之比、氧碳物质的 ［１］ 量之比、土壤特性以及气候条件等因素均会影响生物炭的稳定性 ，但是影响程度大小还不清楚．对生 物炭稳定性的评价主要从３个方面入手，包括物理稳定性、化学稳定性和生物稳定性．物理稳定性主要 考察生物炭的热稳