生物炭在环境治理中的应用：原理、技术与实践 电子工业 9787465970 王兵 等；（美）Johannes Lehmann（约翰纳斯？雷曼）,（澳） Stephen Joseph（史蒂芬？约瑟夫）|译者:王兵 等
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作者王兵 等；（美）Johannes Lehmann（约翰纳斯？雷曼）,（澳） Stephen Joseph（史蒂芬？约瑟夫）|译者:王兵 等
出版社电子工业
ISBN9787121465970
出版时间2023-12
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定价248元
货号31910126
上书时间2024-06-27
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作者简介
JohannesLehmann，美国康奈尔大学土壤生物地球化学和土壤养分管理专业教授，国际生物炭动议组织联合创始人兼主席，美国农业部和能源部生物质能研发委员会委员，NutrientCyclinginAgroecosystems主编。StephenJoseph，澳大利亚新南威尔士大学材料科学与工程学院客座教授，国际生物炭动议组织联合创始人。＜BR＞王兵，男，汉族，1982年7月生，博士，贵州大学一流学科特聘教授（B类），硕士生导师，贵州省\"千”层次创新型人才，2012-2013年美国康奈尔大学访问学者，2016-2017年美国佛罗里达大学访问学者，主要从事生物炭的生物地球化学行为与环境效应、土壤重金属污染修复治理及固体废弃物资源化利用等方面的研究。近年来作为项目负责人先后主持了国家重点研发计划专题项目、国家自然科学基金面上项目、国家自然科学青年基金项目、贵州省农业科技攻关计划项目、贵州省国际科技合作计划项目、贵州省科学技术基金项目、中国科学院\"西部之光”人才培养计划项目、贵州省高层次留学人才创新创业择优资助项目等课题10余项。目前已在国内外相关学术刊物上发表学术论文60余篇，其中第一作者或通讯作者在CriticalReviewsinEnvironmentalScienceandTechnology、ScienceoftheTotalEnvironment、Chemosphere等环境领域SCI期刊发表论文20余篇，获得授权发明专利3项，2010年荣获中国科学院朱李月华优秀博士生奖，并担任中国矿物岩石地球化学学会终身会员、国家自然科学基金委员会同行评议专家及JournalofHazardousMaterials、ChemicalEngineeringJournal、JournalofCleanerProduction、ScientificReports、ScienceoftheTotalEnvironment、Chemosphere、JournalofEnvironmentalManagement等20余个环境领域国际著名刊物审稿人
目录
第1 章 用于环境管理的生物炭 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????.1
1.1 生物炭的定义 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????1
1.2 生物炭研究及其应用历史 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????3
1.3 生物炭系统 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????5
1.4 土壤改良 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????7
1.5 缓解气候变化和减少养分流失 ????????????????????????????????????????????????????????????????7
1.6 废物处理 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????8
1.7 能源生产 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????8
1.8 生物炭研究的现状、发展和展望 ?????????????????????????????????????????????????????????????9
参考文献 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.10
第2 章 生物炭的传统用法 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????13
2.1 引言 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.13
2.2 欧洲 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.16
2.2.1 新石器时代和青铜器时代 ??????????????????????????????????????????????????????????.16
2.2.2 中世纪厚熟表层土壤栽培 ??????????????????????????????????????????????????????????.17
2.2.3 “蚂蚁”――地中海地区的传统施肥技术 ???????????????????????????????????????.19
2.3 亚洲 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.21
2.3.1 中国古代稻田 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????.21
2.3.2 东南亚―婆罗洲 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????.22
2.3.3 日本 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.23
2.4 澳大利亚和新西兰 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.24
2.5 非洲 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.25
2.6 南美洲 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.26
2.6.1 巴西（Terra Preta deíndio） ??????????????????????????????????????????????????????????.26
2.6.2 秘鲁 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.27
2.7 结论 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.28
参考文献 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.28
第3 章 生物炭制备的基本原理 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????33
3.1 引言 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.33
3.2 木炭制备的历史和工艺 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????.34
3.3 生物质填料热解的基本概念 ????????????????????????????????????????????????????????????????.39
3.4 木炭的产量和性质 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.45
3.5 结论与展望 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.49
参考文献 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.49
第4 章 生物炭制备技术 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????55
4.1 引言 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.55
4.2 热化学转化技术 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.56
4.3 生物炭制备反应器的选择标准 ?????????????????????????????????????????????????????????????.57
4.4 反应器类型、运行方式和工艺参数 ???????????????????????????????????????????????????????.61
4.4.1 热化学反应器中的氧气含量 ???????????????????????????????????????????????????????.63
4.4.2 反应器类型（固定床反应器、移动床反应器、流化床反应器、
循环床反应器、烧蚀反应器、气流床反应器） ???????????????????????????????????????.63
4.4.3 使用的粒度 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.63
4.4.4 操作模式 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.64
4.5 加热方式 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.64
4.5.1 部分燃烧（自热过程） ???????????????????????????????????????????????????????????????.65
4.5.2 与热气接触碳化 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????.65
4.5.3 间接加热 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.65
4.5.4 与固体热载体直接接触 ?????????????????????????????????????????????????????????????.65
4.5.5 微波热解 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.66
4.6 固定式、半便携式、便携式反应器 ???????????????????????????????????????????????????????.66
4.7 装载方式 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.66
4.8 过程控制 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.67
4.8.1 压力 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.67
4.8.2 固体和气体接触模式：逆流、并流和错流 ?????????????????????????????????????.68
4.9 生物炭制备的最新技术 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????.68
4.10 结论与展望 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.72
参考文献 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.72
第5 章 生物炭的特性：物理和结构特性 ???????????????????????????????????????????????????????????77
5.1 引言 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.78
5.4 生物炭的分子结构 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.79
5.5 结构复杂性的降低 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.80
5.6 改变生物炭物理结构的方法 ????????????????????????????????????????????????????????????????.81
5.7 生物炭的比表面积 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.82
5.8 生物炭的微孔 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.82
5.9 生物炭的大孔 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.85
5.10 生物炭的粒度分布 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????.85
5.11 生物炭的密度 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.86
5.12 生物炭的机械强度 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????.88
5.13 结论与展望 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.88
参考文献 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.88
第６章 生物炭的特性：大分子特性 ?????????????????????????????????????????????????????????????????95
6.1 引言 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.95
6.2 生物炭的动态分子模型 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????.95
6.3 芳香环、碳层和晶体 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????.97
6.3.1 芳香性定义 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.97
6.3.2 芳香性和共振（共轭）的功能影响 ???????????????????????????????????????????????.98
6.3.3 芳香性的测量 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????.99
6.3.4 生物炭中芳香结构的形成 ??????????????????????????????????????????????????????????103
6.4 非芳香族生物炭 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????106
6.4.1 非芳香族碳和生物炭的化学稳定性 ??????????????????????????????????????????????106
6.4.2 非芳香族碳和生物炭的热稳定性 ?????????????????????????????????????????????????106
6.4.3 非芳香族碳和生物炭的生物稳定性 ??????????????????????????????????????????????107
6.4.4 非芳香族碳在生物炭结构维度中的作用 ????????????????????????????????????????107
6.4.5 生物炭中的杂原子官能团 ??????????????????????????????????????????????????????????108
6.5 结论 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????112
参考文献 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????112
第7 章 生物炭的元素组成及影响保肥的因素 ??????????????????????????????????????????????????.117
7.1 引言 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????117
7.2 养分总量 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????117
7.3 有效养分 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????120
7.4 pH 值和石灰值 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????124
7.5 养分固持 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????126
7.6 阳离子交换量（CEC） ????????????????????????????????????????????????????????????????????????127
7.7 定制生物炭 ???????????????????????????????????????????????????????????????
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