不同作物秸秆生物炭吸附细菌和铅镉的作用
生物炭是农业废弃物资源化利用的产物，是生物质在缺氧或厌氧条件下，低温热解而形成的含碳量较高的一类物质。生物炭施用于土壤不仅可以增加土壤中碳的储量，减少CO2的释放，而且还可改善土壤的物理、化学和生物学性质，提高土壤肥力。同时，生物炭还具有促进植物生长、降低重金属和有机污染物生物有效性等作用，在农业和环保领域应用较多。此外，近几年细菌对重金属离子的吸附的研究也是进行的如火如荼，而对重金属吸附菌和生物炭的共同利用这方面的研究也有待进行。因此，本研究选取不同秸秆来源在400℃和600℃制备的生物炭作为研究对象，研究其对铅镉的吸附作用，探究生物炭和巨大芽孢杆H3菌株对铅镉吸附的协同作用。研究发现400℃制备的生物炭的吸附性能比600℃制备的生物炭高，水稻秸秆炭的吸附性能比玉米秸秆炭高，这两种生物炭对铅的吸附能力高于对镉的吸附能力，而生物炭和H3菌株的互作会降低吸附性能。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1材料与方法2
1.1实验材料 2
1.2实验方法 2
1.2.1生物炭的制备2
1.2.2铅镉对H3菌株的致死浓度 2
1.2.3生物炭对溶液中铅镉的去除作用3
1.2.4生物炭协同细菌对溶液中铅镉的去除作用3
1.2.5生物炭对细菌的吸附作用4
2结果与分析4
2.1生物炭制备4
2.2铅和镉对H3的致死浓度4
2.3生物炭对溶液中铅镉的去除作用4
2.3.1 镉离子处理组4
2.3.2铅离子处理组5
2.4生物炭协同细菌对溶液中铅镉的去除作用6
2.4.1镉离子处理组6
2.4.2铅离子处理组8
3讨论 10
3.1成炭温度对活性炭性质的影响10
3.2原料生物质种类对活性炭性质的影响10
3.3活性炭与重金属和重金属吸附菌10
3.4展望10
致谢11
参考文献11
不同作物秸秆生物炭吸附细菌和铅镉的作用 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
引言
生物炭（Biochar），近几年越来越多地出现在各类科学期刊中，Biochar是Bio和Charcoal的缩写，是2007年在澳大利亚第一届国际生物炭会议上确定下来的，国内一些研究机构将其翻译为生物炭、生物碳、生物质炭、生物质焦等。国际生物炭行动组织（International Biochar Initiative，IBI）将生物炭定义为：生物炭是一种细颗粒状木炭，富含有机碳且难降解，是由植物或废弃的原材料经髙温热裂解而生成的，属于广义概念上黑炭的一种类型。作为一种土壤改良剂，生物炭形成了一个顽强的碳负性的土壌碳结合体，并将大气中二氧化碳储存到高度抗性的土壤碳库中。土壤中施用了生物炭后，其营养持久性增强，不仅减少了作物对肥料的需求，而且对于气候和环境一定的影响[1]。
生物炭的元素组成主要包括碳（C）、氮（N）、氢（H）、氧（O）等，还含有丰富的常量元素磷（P）、钙（Ca）、镁（Mg）、钾（K）及微量元素锰（Mn）、锌（Zn）、铜（Cu）等[2]一般碳含量高达60%以上[3][4]。生物炭一般由稳定芳香化结构组成，并含有大量脂肪族和氧化态碳结构物质[5]。生物炭的碳形式由制备条件、形成过程、植物细胞结构中碳的特征、与植物生长地的地质情况有关。不同的原材料、湿度、时间生产得到的生物炭，在比表面积、孔容、孔径、结构、pH、灰分含量、持水性、表观密度等理化性质上差异很大[6]。一般来讲，不同的生物质类型或炭化条件所制得的生物炭表现出不同的性能。
刘莹莹等[7]研究发现，玉米秸秆因其含碳量高的因素，对溶液中的Pb2+和Cd2+的去除率较高。陈再明等[8]研究发现。戴静等[9]试验指出活性炭是通过其在水中水解出的CO32、PO43、SiO44和溶液中的Pb2+，Cd2+发生反应沉淀而去除。
我国是农业大国，有丰富的农业生物质废弃物。每年产生各类农作物秸秆7×108吨左右[10]，而大米，玉米等等大宗农作物的秸秆占5×108吨左右，这提供了非常丰富的生物质原料。
现在生物炭作为农业废弃物资源化综合利用的产物，是由生物质在部分或完全缺氧的情况下热解产生的一类含碳量较高（碳的含量达60%以上）的高度芳香化物质，由于其特殊的理化性质以及其在全球生物地球化学循环、环境系统和气候变化中的重要作用，近几年来已成为当前最具有吸引为的研究方向之一。
利用微生物去除重金属离子也是这两年环境科学的热门领域，而生物炭可以有效固定微生物，具有处理效率高、稳定性好、作用时间长、无二次污染、抗环境影响因子、强能够直达水底、便于存储与运输等优点。然而重金属吸附菌与生物炭之间的互作仍有待进一步细致的探究。
生物炭是农业废弃物资源化利用的产物，是近几年来在农业和环境科学领域迅速发展起来的研究热点之一，在环境保护方面的应用前景广阔。当前，科研人员研究使用的生物炭多种多样，同种生物质材料在不同裂解温度和裂解时间的条件下，制备的生物炭理化性质有一定差异性，而不同种生物质在相同裂解温度度和时间的条件下制备的生物炭，其理化性质也存在差异，而具有不同理化性质的生物炭基本理化特征还未完全弄清楚，缺乏系统而全面的研究，以上诸多不确定性和差异必然会造成试验结果的差异性和不同。基于此，本文选取不同制备温度、不同来源生物炭作为研究对象，研究其吸附铅镉的作用，探讨其与细菌协同吸附铅镉的作用，以期为生物炭和细菌联合修复重金属污染研究提供理论支持。
1 材料与方法
1．1 实验材料
本次试验所有材料均由大学生命科学学院地质微生物试验室提供。
1．1．1 秸秆材料 包括水稻秸秆和玉米秸秆。
1．1．2 菌株材料 巨大芽孢杆菌H3菌株。
1．1．3 培养基和试剂 LB培养基，LB固体培养基，CdCl2母液（Cd2+浓度为5 g/L），Pb（NO3）2母液（Pb2+浓度为10 g/L）
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1材料与方法2
1.1实验材料 2
1.2实验方法 2
1.2.1生物炭的制备2
1.2.2铅镉对H3菌株的致死浓度 2
1.2.3生物炭对溶液中铅镉的去除作用3
1.2.4生物炭协同细菌对溶液中铅镉的去除作用3
1.2.5生物炭对细菌的吸附作用4
2结果与分析4
2.1生物炭制备4
2.2铅和镉对H3的致死浓度4
2.3生物炭对溶液中铅镉的去除作用4
2.3.1 镉离子处理组4
2.3.2铅离子处理组5
2.4生物炭协同细菌对溶液中铅镉的去除作用6
2.4.1镉离子处理组6
2.4.2铅离子处理组8
3讨论 10
3.1成炭温度对活性炭性质的影响10
3.2原料生物质种类对活性炭性质的影响10
3.3活性炭与重金属和重金属吸附菌10
3.4展望10
致谢11
参考文献11
不同作物秸秆生物炭吸附细菌和铅镉的作用 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
引言
生物炭（Biochar），近几年越来越多地出现在各类科学期刊中，Biochar是Bio和Charcoal的缩写，是2007年在澳大利亚第一届国际生物炭会议上确定下来的，国内一些研究机构将其翻译为生物炭、生物碳、生物质炭、生物质焦等。国际生物炭行动组织（International Biochar Initiative，IBI）将生物炭定义为：生物炭是一种细颗粒状木炭，富含有机碳且难降解，是由植物或废弃的原材料经髙温热裂解而生成的，属于广义概念上黑炭的一种类型。作为一种土壤改良剂，生物炭形成了一个顽强的碳负性的土壌碳结合体，并将大气中二氧化碳储存到高度抗性的土壤碳库中。土壤中施用了生物炭后，其营养持久性增强，不仅减少了作物对肥料的需求，而且对于气候和环境一定的影响[1]。
生物炭的元素组成主要包括碳（C）、氮（N）、氢（H）、氧（O）等，还含有丰富的常量元素磷（P）、钙（Ca）、镁（Mg）、钾（K）及微量元素锰（Mn）、锌（Zn）、铜（Cu）等[2]一般碳含量高达60%以上[3][4]。生物炭一般由稳定芳香化结构组成，并含有大量脂肪族和氧化态碳结构物质[5]。生物炭的碳形式由制备条件、形成过程、植物细胞结构中碳的特征、与植物生长地的地质情况有关。不同的原材料、湿度、时间生产得到的生物炭，在比表面积、孔容、孔径、结构、pH、灰分含量、持水性、表观密度等理化性质上差异很大[6]。一般来讲，不同的生物质类型或炭化条件所制得的生物炭表现出不同的性能。
刘莹莹等[7]研究发现，玉米秸秆因其含碳量高的因素，对溶液中的Pb2+和Cd2+的去除率较高。陈再明等[8]研究发现。戴静等[9]试验指出活性炭是通过其在水中水解出的CO32、PO43、SiO44和溶液中的Pb2+，Cd2+发生反应沉淀而去除。
我国是农业大国，有丰富的农业生物质废弃物。每年产生各类农作物秸秆7×108吨左右[10]，而大米，玉米等等大宗农作物的秸秆占5×108吨左右，这提供了非常丰富的生物质原料。
现在生物炭作为农业废弃物资源化综合利用的产物，是由生物质在部分或完全缺氧的情况下热解产生的一类含碳量较高（碳的含量达60%以上）的高度芳香化物质，由于其特殊的理化性质以及其在全球生物地球化学循环、环境系统和气候变化中的重要作用，近几年来已成为当前最具有吸引为的研究方向之一。
利用微生物去除重金属离子也是这两年环境科学的热门领域，而生物炭可以有效固定微生物，具有处理效率高、稳定性好、作用时间长、无二次污染、抗环境影响因子、强能够直达水底、便于存储与运输等优点。然而重金属吸附菌与生物炭之间的互作仍有待进一步细致的探究。
生物炭是农业废弃物资源化利用的产物，是近几年来在农业和环境科学领域迅速发展起来的研究热点之一，在环境保护方面的应用前景广阔。当前，科研人员研究使用的生物炭多种多样，同种生物质材料在不同裂解温度和裂解时间的条件下，制备的生物炭理化性质有一定差异性，而不同种生物质在相同裂解温度度和时间的条件下制备的生物炭，其理化性质也存在差异，而具有不同理化性质的生物炭基本理化特征还未完全弄清楚，缺乏系统而全面的研究，以上诸多不确定性和差异必然会造成试验结果的差异性和不同。基于此，本文选取不同制备温度、不同来源生物炭作为研究对象，研究其吸附铅镉的作用，探讨其与细菌协同吸附铅镉的作用，以期为生物炭和细菌联合修复重金属污染研究提供理论支持。
1 材料与方法
1．1 实验材料
本次试验所有材料均由大学生命科学学院地质微生物试验室提供。
1．1．1 秸秆材料 包括水稻秸秆和玉米秸秆。
1．1．2 菌株材料 巨大芽孢杆菌H3菌株。
1．1．3 培养基和试剂 LB培养基，LB固体培养基，CdCl2母液（Cd2+浓度为5 g/L），Pb（NO3）2母液（Pb2+浓度为10 g/L）
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