不同秸秆材料与制备工艺下生物炭性质及对土壤重金属的钝化效应

占国艳，陈振宁，童 非，沈华光，高 岩，刘丽珠，张振华①，卢 信②

(1.江苏省农业科学院农业资源与环境研究所/ 农业农村部长江下游平原农业环境重点实验室，江苏 南京 210014；2.南京农业大学资源与环境科学学院，江苏 南京 210095；3.江苏省有色金属华东地质勘查局/ 江苏华东新能源勘探有限公司，江苏 南京 210007)

我国的生物质能源丰富，农作物秸秆每年产量高达9亿t[1]，然而这些秸秆大多直接焚烧或者露天堆放，这既是对资源的浪费，也会对环境造成污染。生物炭(biochar)一般是富含碳的生物质在限氧环境下通过热化学过程产生的固体物质(其他产物包括固体残渣、生物油和气体混合物)[2]。生物炭碳含量丰富，pH值较高，阳离子交换能力较强,表面具有含氧官能团，并具有较大孔隙结构和比表面积，可以起到改善土壤结构、提高土壤养分以及吸附重金属等污染物的作用[3-4]；另外，通过将生物质热解炭化并施加到土壤中还能起到固碳作用，减少CO2等温室气体的排放。因此，生物炭是一种在农业和环境领域有着广阔应用前景的材料。

重金属Cd是土壤中最常见的重金属污染物之一，其化学活性强，也是土壤中毒性最强的重金属元素之一，Cd不能降解且容易被植物根系吸收并在果实/籽粒中富集，通过食物链进入人体，并长期积累，最终危害人体健康。我国近年来因为采矿、污灌等原因造成湖南、广西和成都等地局部出现稻米Cd超标，严重威胁当地居民的身体健康[5]。原位重金属钝化……