生物质炭在水土环境及农田系统中的应用杨帆科学出版社
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北京朝阳
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作者杨帆
出版社科学出版社
ISBN9787030763389
出版时间2024-06
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定价198元
货号1203325294
上书时间2024-07-21
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目录
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第1章 概述 1
1.1 生物质炭起源 1
1.2 生物质炭研究现状 2
1.2.1 生物质炭制备 2
1.2.2 生物质炭结构优化 3
1.3 生物质炭应用价值和前景 4
参考文献 5
第2章 生物质炭生产加工 9
2.1生物质炭制备方法 9
2.1.1 原材料预处理 9
2.1.2 炭化方法 10
2.1.3 活化方法 12
2.1.4 加热方法 14
2.1.5 生物质炭制备过程的影响因素 15
2.2 生物质炭生产原料及化学反应过程 16
2.2.1 生物质炭生产原料 16
2.2.2 生物质炭的改性 17
2.3 生物质炭表征方法 19
2.3.1 傅里叶变换红外光谱（FTIR） 19
2.3.2 比表面积（BET）及孔隙结构 21
2.3.3 扫描电子显微镜（SEM） 22
2.3.4 X射线衍射分析（XRD） 23
2.3.5 X射线光电子能谱（XPS） 24
2.3.6 其他表征方法 25
参考文献 28
第3章 生物质炭去除水体污染物 30
3.1生物质炭去除水体重金属 30
3.1.1 生物质炭去除水体重金属的性能 30
3.1.2 生物质炭去除水体重金属的影响因素 32
3.1.3 生物质炭去除水体重金属的机制 33
3.2生物质炭修复水体富营养化 34
3.2.1 水体富营养化的形成因素与危害 34
3.2.2 生物质炭吸附磷酸盐和硝酸盐的性能 35
3.2.3 生物质炭吸附磷酸盐和硝酸盐的影响因素 37
3.2.4 生物质炭吸附磷酸盐和硝酸盐的机制 39
3.3 生物质炭去除水体有机污染物 41
3.3.1 生物质炭吸附水中有机物的性能 42
3.3.2 生物质炭吸附水中有机物的影响因素 43
3.3.3 生物质炭吸附水中有机物的机制 45
3.4 生物质炭去除水体其他污染物 45
3.5 生物质炭去除水体污染物的应用 46
3.5.1 铁基生物质炭对水中Pb(Ⅱ)去除机制研究 46
3.5.2 新型生物质炭的制备及其对水体重金属离子的去除 57
3.5.3 玉米秸秆生物质炭对水中锌离子的去除效果及机制研究 62
3.5.4 多孔生物质炭的制备及其强化吸附水体重金属 71
参考文献 79
第4章 生物质炭改善土壤理化性质 83
4.1 生物质炭改善土壤物理性质 83
4.1.1 生物质炭对土壤容重的影响 83
4.1.2 生物质炭对土壤孔隙结构的影响 84
4.1.3 生物质炭对土壤水分的影响 85
4.1.4 生物质炭对土壤团聚体的影响 86
4.2 生物质炭提升土壤化学性质 87
4.2.1 土壤化学特性与土壤质量 87
4.2.2 生物质炭对土壤pH的影响 88
4.2.3 生物质炭对土壤阳离子交换量的影响 91
4.2.4 生物质炭对土壤养分元素的影响 92
4.2.5 生物质炭对土壤有机质的影响 105
4.3 生物质炭对典型养分运移行为的影响 107
4.3.1 不同生物质炭掺杂比例对磷素运移行为的影响 107
4.3.2 不同离子强度条件下施用生物质炭对磷素运移行为的影响 108
4.3.3 不同 pH条件下施用生物质炭对磷素运移行为的影响 109
4.3.4 不同阳离子类型条件下施用生物质炭对磷素运移行为的影响 111
4.3.5 不同石英砂粒径条件下施用生物质炭对磷素运移行为的影响 113
参考文献 114
第5章 生物质炭调控土壤生物功能 118
5.1 土壤生物 118
5.1.1 土壤微生物组成及功能 118
5.1.2 土壤动物组成及功能 120
5.2 生物质炭与土壤生物 120
5.2.1 生物质炭与土壤微生物 120
5.2.2 生物质炭与土壤动物 135
5.3生物质炭优化土壤生态服务功能 138
5.3.1 生物质炭-微生物相互作用对土壤养分转化过程的影响 138
5.3.2 生物质炭-微生物相互作用对土壤有机污染物降解的影响 140
5.3.3 生物质炭-微生物相互作用对土壤重金属污染的影响 141
参考文献 144
第6章 生物质炭促进农作物生长与增产 150
6.1 生物质炭对农作物生长指标的影响 152
6.1.1 生物质炭对农作物生物学性状的影响 152
6.1.2 生物质炭对农作物光合作用的影响 155
6.1.3 生物质炭对农作物根系的影响 157
6.2生物质炭对农作物产量和品质的影响 159
6.2.1 生物质炭对农作物产量的影响 160
6.2.2 生物质炭对农作物品质的影响 163
6.3生物质炭对农作物经济效益的影响 166
参考文献 167
第7章 生物质炭的固碳减排效应 171
7.1生物质炭对土壤碳的固持作用 171
7.1.1 生物质炭的“负碳”效应.173
7.1.2 生物质炭的碳捕捉与封存效果 174
7.1.3 生物质炭固碳减排的生命周期评估 176
7.2 生物质炭对土壤碳稳定性的影响 178
7.2.1 生物质炭对土壤有机质积累及稳定性的影响及机制 179
7.2.2 生物质炭对溶解性有机质的影响及机制 182
7.2.3 生物质炭对土壤有机质矿化作用的影响及机制 191
7.3生物质炭与土壤温室气体排放 196
7.3.1 生物质炭对CO2排放的影响 196
7.3.2 生物质炭对CH4和氮氧化物排放的影响 199
7.3.3 生物质炭固碳潜力 201
参考文献 204
第8章 生物质炭的稳定性和潜在环境风险 210
8.1 生物质炭的稳定性 210
8.1.1 生物质炭的物理分解 210
8.1.2 生物质炭的化学分解 211
8.1.3 生物质炭的生物分解 212
8.2 生物质炭的迁移 212
8.2.1 生物质炭胶体的制备 214
8.2.2 实验的主要参数测定 216
8.2.3 生物质炭胶体在多孔介质中的迁移实验 218
8.2.4 数值模拟数学模型 221
8.2.5 离子强度对生物质炭胶体迁移的影响 222
8.2.6 pH对生物质炭胶体迁移的影响 223
8.2.7 介质粒径对生物质炭胶体迁移的影响 225
8.2.8 数值模拟结果 227
8.3 生物质炭的潜在环境风险 228
8.3.1 生物质炭制备过程的潜在环境风险 229
8.3.2 生物质炭施用过程的潜在环境风险 231
参考文献 234
内容摘要
全书以生物质炭调节农田环境，促进作物生长，固碳减排效应为主线，共分八章。第一章概述生物质炭的研究背景及意义，总结国内外开展相关研究的现状；第二章介绍生物质炭的制备及表征方法；第三章介绍生物质炭吸附重金属等有机污染物的性能及机制；第四章介绍生物质炭对土壤理化性能的影响；第五章介绍生物质炭对土壤微生态环境、微生物生态功能的影响，并分析生物质炭与微生物在土壤中的相互作用机制；第六章分析生物质炭对作物生长及产量品质的影响；第七章分析生物碳的固碳减排效应与生态价值；第八章总结了生物质炭应用的潜在环境风险
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