研究揭示熱解溫度影響生物炭多相結構演變機制

　　近日，農業農村部環境保護科研監測所重金屬生態毒理與污染修復創新團隊揭示了秸稈生物炭多相結構特征及其潛在環境風險，為秸稈資源的可持續利用和生物炭定制開發提供理論支撐。相關研究成果發表于《生物資源技術》（Bioresource Technology）。

　　熱解溫度是影響生物炭理化性質的重要因素之一，然而熱解溫度與生物炭表面性質的定量關系尚不明晰，熱解溫度介導的生物炭源可溶性有機物組分及官能團的演變機制有待深入研究，且生物炭潛在風險分析是其大規模應用的前提保證。

　　該研究定量分析了熱解溫度對秸稈生物炭固相結構特征以及生物炭源溶解性有機質含量和組成的影響。秸稈生物炭中潛在有毒元素總量隨熱解溫度增加而增加，但其有效性則逐漸降低。秸稈生物炭中持久性自由基含量隨熱溫度的增加表現出先增加后降低的趨勢。

　　結果表明，400℃下制備的秸稈生物炭氮含量和官能團豐富，更適用于土壤改良與培肥。500℃下制備的秸稈生物炭孔隙發達，更適用于環境污染修復。600℃制備的秸稈生物炭含碳量高、穩定性強，可用于實現農林碳封存。

　　該研究得到國家重點研發計劃和國家自然科學基金項目的支持。