يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية

مقالة منهجية

الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية توصيف ستة Biochars إنتاج لمعالجة المواقع الملوثة

34.9K مشاهدات

⸱

DOI:

10.3791/52183

⸱

نوفمبر 28, 2014

 ,  ,  , 
1Department of Chemistry and Chemical Engineering, Royal Military College of Canada, 2Analytical Services Unit, School of Environmental Studies, Queen's University

في هذه المقالة

ملخص

الفحم النباتي هو مادة غنية بالكربون استخدامها بوصفها تعديل التربة مع القدرة على تنحية الكربون على نحو مستدام، وتحسين نوعية الركيزة والملوثات فاكهة الغبيراء. يصف هذا البروتوكول الأساليب التحليلية 17 تستخدم لتوصيف الفحم النباتي، وهو الأمر المطلوب قبل التنفيذ على نطاق واسع من هذه التعديلات في البيئة.

الملخص

الخواص الفيزيائية والكيميائية للالفحم النباتي تختلف استنادا إلى مصادر المواد الأولية وظروف الإنتاج، مما يجعل من الممكن لهندسة biochars مع وظائف محددة (على سبيل المثال تنحية الكربون، وتحسين نوعية التربة، أو الامتصاص الملوثات). في عام 2013، قدمت مبادرة الفحم النباتي الدولي (IBI) المتاحة للعموم بهم موحدة تعريف المنتج وإرشادات اختبار المنتج (النسخة 1.1) التي وضعت معايير لالخصائص الفيزيائية والكيميائية للالفحم النباتي. وقد تم تحليل ستة biochars مصنوعة من ثلاثة المواد الأولية المختلفة، وعلى اثنين من درجات الحرارة عن الخصائص المتعلقة استخدامها كتعديل التربة. يصف بروتوكول تحليل المواد الأولية وbiochars وتشمل: القدرة تبادل الأيونات الموجبة (CEC)، مساحة محددة (SSA) والكربون العضوي (OC) ونسبة الرطوبة، ودرجة الحموضة، وتوزيع حجم الجسيمات، وتحليل الداني والنهائي. كما هو موضح في البروتوكول هي تحليلات من المواد الأولية والفحم النباتيالصورة عن الملوثات بما في ذلك هيدروكربونات عطرية متعددة الحلقات (الحلقات)، ثنائي الفينيل متعدد الكلور (PCBs)، والمعادن والزئبق وكذلك المغذيات (الفوسفور والنتريت والنترات والأمونيوم كما النيتروجين). ويتضمن البروتوكول أيضا إجراءات الاختبار البيولوجية، وتجنب ديدان الأرض والمقايسات الإنبات. على أساس السيطرة ضمان الجودة / الجودة (QA / QC) نتائج الفراغات، والتكرارات، والمعايير والمواد المرجعية، تم تحديد كافة أساليب كافية للاستخدام مع المواد الفحم النباتي وسيطة. وكانت جميع biochars والمواد الأولية جيدا داخل المعيار الذي وضعته IBI وكان هناك اختلاف كبير بين biochars، ما عدا في حالة من الفحم النباتي التي تنتج من مواد النفايات البناء. وكان هذا الفحم النباتي (ويشار إلى قديم الفحم النباتي) مصممة لديهم مستويات مرتفعة من الزرنيخ والكروم والنحاس، والرصاص، وفشل دودة الأرض تجنب وإنبات المقايسات. وبناء على هذه النتائج، فإن الفحم النباتي قديم لا تكون مناسبة لاستخدامها بوصفها تعديل التربة لق الكربونequestration، وتحسين نوعية الركيزة أو العلاج.

المقدمة

الفحم النباتي هو من قبل المنتج غنية بالكربون التي تنتج أثناء الانحلال الحراري للمواد العضوية 1. الفائدة، سواء علنا وأكاديميا، في إضافة الفحم النباتي للتربة، وينبع من قدرتها على تحسين نوعية التربة ونمو النبات 2، 3، 4 عزل الكربون على نحو مستدام، ويعب من الملوثات الضارة 2، 3، 5-7، بينما يشكل في ذات الوقت بدائل للنفايات إدارة الإنتاج والطاقة من خلال الانحلال الحراري.

ويجري انتاج Biochars من قبل العديد من الشركات والمنظمات في جميع أنحاء العالم عن طريق نظم الانحلال الحراري مختلفة. المواد المستخدمة لإنتاج الفحم النباتي وتشمل (ولكن لا تقتصر على) رقاقات الخشب والسماد الحيواني والنفايات البناء 1. ويتوقع لهذه الاختلافات لتغيير الخواص الفيزيائية والكيميائية للbiochars "، ​​وبالتالي قدرتها على تحسين ركائز، وتعزيز الاستقرار على المدى الطويل وزيادة قدرات الامتصاص. بالإضافة إلى ذلك، أثناء عملية الانحلال الحراري أماه الفحم النباتيذ تصبح ملوثة غير قصد مع المعادن، الحلقات وثنائي الفينيل متعدد الكلور نتيجة المواد الأولية الملوثة أو شروط الانحلال الحراري غير لائقة. لذلك، قبل يمكن تطبيق الفحم النباتي على نطاق واسع في البيئة كتعديل التربة، وتوصيف دقيق للالفحم النباتي للملوثات، مساحة محددة، والقدرة على تبادل الأيونات الموجبة، وتجنب ديدان الأرض وإنبات وغيرها التي اقترحتها مبادرة الفحم النباتي الدولي (IBI) يجب أن تتم. في عام 2013، أول موحدة تعريف المنتج وإرشادات اختبار المنتج لالفحم النباتي، والتي تضع معايير للخصائص الفيزيائية والكيميائية الفحم النباتي، ونشرت وإتاحتها للعموم.

وقد أظهرت الأبحاث أن الفحم النباتي المنتجة في دفيئة التجارية في أوديسا، ON، كندا لديها القدرة على تحسين نمو النبات بشكل كبير في التربة المتدهورة بشكل مكثف ومستمر يعب الملوثات العضوية الثابتة مثل ثنائي الفينيل متعدد الكلور 2 و 3. وقد تم إنتاج هذا الفحم النباتي من ثلاثةالمواد الأولية المختلفة (أي مصادر المواد العضوية) عن طريق نظام المرجل حيث يتم استخدام الحرارة المتولدة لتدفئة عملية المسببة للاحتباس الحراري خلال أشهر الشتاء.

وتقدم هذه الدراسة بيانات التوصيف المناسب أن إنتاج الفحم النباتي في غلاية الكتلة الحيوية، واستخدام الفحم النباتي كتعديل التربة. والهدف من هذه الدراسة هو تميز بدقة الخصائص البيولوجية للستة biochars وفقا للمعايير التي وضعتها IBI في هم الموحد تعريف المنتج وإرشادات اختبار المنتج (النسخة 1.1) (2013) الفيزيائية والكيميائية و. وسيتم ربط هذه الخصائص، حيثما أمكن، لأداء كل الفحم النباتي إلى التعديلات الزراعية وقدرتها على يعب الملوثات.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

ملاحظة: التحاليل الكيميائية أجريت في وحدة الخدمات التحليلية (ASU) في مدرسة الدراسات البيئية في جامعة كوينز (كينغستون، ON). تم اعتماد ASU من قبل الجمعية الكندية لاعتماد المختبرات (CALA) لاختبارات محددة المدرجة في نطاق الاعتماد. وأجريت تحاليل أخرى، بما في ذلك التجارب المسببة للاحتباس الحراري، في الكلية العسكرية الملكية في كندا (كينغستون، ON) في قسم الكيمياء والهندسة الكيميائية.

1. اعتبارات عامة

  1. لضمان الجودة ومراقبة الجودة، وتحليل تحليلية فارغة ومكررة التحليلي، نسخة مكررة نموذج والمواد المرجعية القياسية مع كل دفعة من عينات (الحد الأقصى لحجم الدفعة 10) لالأساليب في البروتوكول.
  2. إنشاء نماذج مكررة عند أخذ العينات الفرعية من العينة الأصلية وتذهب من خلال نفس إعداد كما العينات غير معروفة. ضمان القيم المكررة ضمن 20٪ من كلالبعض أو تكرار التحليل. تأكد من أن نتائج تحليل الفراغات هي أقل من حدود الكشف عن أسلوب المقابلة. حدود المواد المرجعية القياسية تعتمد على الأسلوب الفردي ولكن تأكد من أنها عادة في غضون 15-30٪ من القيمة المتوقعة.
    ملاحظة: في العديد من الأساليب المذكورة في البروتوكول، وترد تفاصيل حول النظام المقترح لتحليل عينة بما في ذلك calibrants، والفراغات، والمعايير العالية والمنخفضة، وعينات مجهولة. هذا هو لضمان عدم تلوث المتبادل بين العينات وضمان مستوى عال لQA / QC.
    ملاحظة: تم إنتاج ستة biochars في الاحتباس الحراري التجارية وتحليل لمعلمات البيولوجية الكيميائية والفيزيائية و. أسماء كل الفحم النباتي تعكس المعلمات إنتاجها أو مصدر المواد الأولية (الجدول 1).

2. اختبار الفئة A: بسيطة خصائص الفحم النباتي المساعدة

  1. والرطوبة العضوية مسألة المحتوى
    1. استخدام خسارة على الاشتعال الإجراء خارجواصطف نيلسون وسومرز (1996).
      1. تشمل نسخة مكررة العينة والمواد المرجعية القياسية (أوتاوا الرمال) لكل 10 عينات مجهولة.
      2. تسمية الأكواب 50 مل مع علامة مقاومة للحرارة، فرن تجفيف لهم في 105 ° C، والسماح لهم لتبرد ثم تسجيل الوزن.
      3. تزن 2 غرام من عينة الهواء المجفف في كوب المجفف الفرن. عينة جافة في 105 درجة مئوية لمدة 24 ساعة، ثم إزالة من الفرن والسماح لتبرد.
      4. مرة واحدة باردة، وتزن الكأس والعينة (X = وزن العينة المجففة - وزن الكأس).
      5. وضع العينة في الفرن دثر والحرارة لمدة 16 ساعة يشمل على 420 ° C. إزالة عينة من الفرن ويترك ليبرد. تزن الكأس مع عينة مرة أخرى وتسجيل الوزن (Y = وزن عينة ashed - وزن الكأس).
      6. أداء الحسابات التالية:
        ط) خسارة على الاشتعال = XY
        ب)٪ الرطوبة = ((عينة الوزن - X) / عينة الوزن) × 100٪
        ج)٪ العضوية ماتإيه = (خسارة على الاشتعال / X) × 100٪
  2. التحليل التقريبي والنهائي
    ملاحظة: للحصول على المباشر / التحليل النهائي، وقد تم تحليل أربع عينات: منخفضة، عالية، وأجري ستاندرد الوقود وارتفاع 2. تحليل PAH بها على الأقل، عالية، وستاندرد الوقود. وقد تم اختيار هذه كممثل لbiochars إنتاجها منذ عام 2012.
    1. إجراء القريبة ويحلل في نهاية المطاف في منشأة تجارية على أساس الأساليب: D3172-13 ASTM 8 و D3176-09، الممارسة القياسية لالداني و Ultimate تحليل 9 من الفحم وفحم الكوك، على التوالي.
  3. درجة الحموضة
    1. معايرة مسبار درجة الحموضة يوميا قبل استخدام مع المعايير المعايرة.
    2. إضافة 0.25 جم الفحم النباتي إلى 25 مل المقطر والماء منزوع الأيونات.
    3. يهز يدويا لمدة 2 دقيقة، ثم الطرد المركزي ل 3،000 x ج لمدة 5 دقائق.
    4. جمع طاف في الزجاج أنبوب اختبار وقياس درجة الحموضة.
  4. حجم الجسيمات التوزيع
    1. تحليل جميع العينات في triplicatالبريد عبر النخل الجاف التدريجي مقتبس من ASTM D5158-98 10 باستخدام سبعة المناخل الولايات المتحدة قياسي وعموم (4.7، 2.0، 1.0، 0.50، 0.25، 0.15، و0.0075 ملم)
      1. تسجيل وزن كل غربال فارغة وكومة من المناخل وذلك من عموم إلى 4.7 ملم مع 4.7 ملم غربال يجري في الأعلى.
      2. وضع 60 غرام من الفحم النباتي في 4.7 ملم غربال، ضع غطاء على رأس وتأمين كومة من المناخل على شاكر.
      3. يهز لمدة 10 دقيقة وتسجيل وزن كل غربال. إبلاغ البيانات في ملف إكسل كما في المئة المتبقية في كل غربال.

3. اختبار الفئة B: سمية التقارير

  1. اختبارات الإنبات
    1. استخدام الأسلوب اختبار إنبات البذور التي حددها سليمان وآخرون (2012) 11.
      1. استخدام ورق الترشيح وتربة والضوابط إيجابية.
      2. تأكد من أن الأوزان الخاصة بكل العلاج 3 غرام من الفحم النباتي، و 10 غرام من تربة، و1 قطعة من filteص الورق.
        ملاحظة: تستند هذه القيم على وحدة التخزين في طبق بتري بحيث يكون لكل الطبق هو ~ 50٪ الكاملة (من حيث الحجم).
      3. في أطباق بتري (8.5 سم وقطرها)، ضع خمسة القرع ثمرة قرعية النيابة. PEPO (اليقطين) البذور و50 الحجازي (البرسيم) البذور في كل معاملة.
      4. باستخدام اسطوانة تخرج إضافة 15 مل من الماء لجميع أطباق بتري، ثم تغطيتها مع الأغطية الخاصة بها.
      5. وضع أطباق بتري للإنبات في ظل 14:10 ساعة (يوم: ليلة) الإضاءة الفلورسنت والحفاظ على درجة حرارة 27 درجة مئوية في (± 6 درجات مئوية).
      6. بعد سبعة أيام تسجيل عدد البذور النابتة. النتائج بلغ عن٪ نبتت في طبق بتري. قياس طول الجذر البذور النابتة باستخدام المسطرة. أطوال تقرير الجذر كمبلغ لكل طبق بتري (سم / طبق بتري).
  2. دودة الأرض تجنب
    1. تخزين الدوده الحمراء في مصفوفة التربة صحية تتألف من الطحالب وبوتينغالتربة والحفاظ على رطوبة التربة في ~ 30٪.
    2. استخدام أسلوب تجنب ديدان الأرض التي وصفها لي وآخرون. (2011). اختر الديدان تتراوح 0،3-0،6 غرام في الحجم.
      1. لهذا الاختبار، استخدم ست عجلات تجنب (الشكل 1) أو بنية مماثلة لتلك التي وردت في البيئة كندا الحاد تجنب اختبار (البيئة كندا، 2004).
      2. مزيج biochars بشكل منفصل باستخدام الأشياء بأسمائها الحقيقية ودلو مع تربة بمعدل 2.8٪ (حسب الوزن).
      3. ملء كل من المقصورات ستة مع 120 غرام من التربة أو خليط التربة / الفحم النباتي، مع كل حجرة أخرى بمثابة عنصر تحكم غير المعدلة (الشكل 1) أي التربة دون الفحم النباتي. إضافة 10 الديدان إلى المقصورة وسط مستديرة.
      4. فضح الديدان لمدة 48 ساعة الحفاظ على عجلة تجنب مغطاة بورق الألمنيوم لمنع دودة الهروب. الحفاظ على ظروف درجات الحرارة للعجلات تجنب بين 20-25 درجة مئوية. مراقبة رطوبة التربة والحفاظ على ~ 30٪.
      5. بعد 48 ساعة إزالة الديدان وتسجيل مواقعها في عجلة تجنب، أي إذا كانوا في ط) عدلت أو الثاني) المقصورات غير المعدلة. لا إعادة استخدام الديدان للاختبار في المستقبل.
  3. الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات
    1. تحليل الحلقات بواسطة مذيبات وGC-MS على أساس EPA 8270 12.
  4. ثنائي الفينيل متعدد الكلور (PCB) تركيز
    1. عينات الجافة (10 غرام) بين عشية وضحاها في 25 درجة مئوية لمدة 18-24 ساعة ثم طحن لهم إلى مسحوق ناعم (حجم الجسيمات <0.15 ملم) مع 10 جم كبريتات الصوديوم و 10 غرام أوتاوا الرمال.
    2. تشمل واحدة التحليلي فارغة (الرمال أوتاوا)، عنصر تحكم واحد (كمية معروفة من مستوى PCB) وعينة واحدة مكررة التحليلية لكل 10 عينات مجهولة.
    3. وضع 2 غرام العينة إلى سوكسليت كشتبان وإضافة 100 ميكرولتر decachlorobiphenyl (DCBP) كمعيار بديل الداخلي.
    4. استخراج العينات في جهاز سوكسليت لمدة 4 ساعة عند 4-6 دورات في الساعة في 250 مل من ثنائي كلورو ميثان.
    5. باستخدام الغاز اللوني مجهزة الصغرى 63 ني أسر الإلكترون كاشف (GC / μECD)، عمود تنصهر السيليكا الشعرية (30 م، 0.25 مم × 0.25 ID سمك ميكرون فيلم) وتحليل مقتطفات الفحم النباتي لمجموعه Aroclors البرمجيات المناسبة. استخدام الهيليوم بوصفها الناقل للغاز بمعدل تدفق 1.6 مل / دقيقة. استخدام النيتروجين مثل غاز ماكياج للكشف عن أسر الإلكترون (تنمية الطفولة المبكرة). قيم بلغ عن ميكروغرام / غرام من الوزن الجاف.
  5. تحليل المعادن
    1. عينات الهواء الجاف ل18-24 ساعة وطحن الى مسحوق ناعم (حجم الجسيمات <0.15 ملم) مع هاون ومدقة.
    2. باستخدام كاشف الصف الأحماض المركزة والحرارة 0.5 غرام من العينة في 2 مل 70٪ (وزن / وزن) حمض النتريك و 6 مل 38٪ (وزن / وزن) حمض الهيدروكلوريك، حتى يتم تقليل مستوى الصوت إلى 1-2 مل. ثم الماكياج الحل ل25 مل في قارورة حجمية باستخدام المقطر والماء منزوع الأيونات وتصفيتها من خلال هتما رقم 40 مرشح صأبر.
    3. تحليل العينات باستخدام المتزامن بالحث البلازما مطياف الانبعاث الذري (ICP-AES) مع المعايير / التحكم التالية (راجع الخطوة 3.5.3.1). تحليل معايير ICP متعددة العناصر وتحقق من الخطأ٪ وارتباط معاملات منحنيات المعايرة. ويتم شراء المعايير في خلطات مخصصة مع العديد من العناصر في كل مستوى. كل عنصر لديه منحنى معايرة 3 نقطة (على سبيل المثال يتم تشغيل الكادميوم في 0، 0.1، 1.0 و 5 جزء في المليون). تحقق منحنيات مع معايير الاختيار المعايرة. إعادة تقويم تقريبا كل 18 عينة.
      1. إضافة معايير داخلية (الإنديوم وسكانديوم) "على خط" مع عينات للتحقق الاستقرار الصك. تحليل العينات مع معايير مراقبة الجودة إضافية بما في ذلك المواد المعتمدة المرجعية (بوش والفروع والأوراق، الأبيض الملفوف والسبانخ)، والفراغات طريقة (إضافة إلى الأحماض أنبوب الهضم فارغ ويعاملهم كما هو موضح في 3.5.2 أعلاه)، التكرارات التحليلية، و التكرارات المجال.
  6. عطارد
    1. ضمان الأجهزة يلبي المعايير المحددة في US EPA أسلوب 7473 ويسمح للقياس المباشر الزئبق
    2. تزن 100 ملغ من الفحم النباتي المجفف في الهواء الأرض (حجم الجسيمات <0.15 مم) في الكوارتز أو النيكل تزن القوارب.
    3. استخدام محلول المخزون ICP-AES من 1،000 ميكروغرام / مل زئبق وحمض الهيدروكلوريك 5٪ في الماء منزوع الأيونات المزدوج (DDI) لجعل مخزون عمل (5 ميكروغرام / مل، 1 ميكروغرام / مل، 0.1 ميكروغرام / مل، 0.01 ميكروغرام / مل) والمعايير المعايرة.
    4. استخدام قارب فارغة تنظيفها كطريقة فارغة. تحليل العينات بدءا من الطريقة فارغة، قليلة QC (20 نانوغرام زئبق - 20 ميكرولتر من 1 ميكروغرام / مل زئبق)، فارغة، وارتفاع QC (200 نانوغرام زئبق - 40 ميكرولتر من 1 ميكروغرام / مل زئبق)، تحدد، لم تحدد، المرجع القياسي مادة (MESS-3)، فارغ، MESS-3، فارغ، 1 نموذج فارغ، نموذج 2، فارغ، نموذج 2 الحزب الاتحادي الديمقراطي، فارغ، نموذج 3، لم تحدد، الخ
    5. ضع القوارب في غرفة الصك حيث العينة سوف تتحلل حراريا في continuتدفق الأوس من الأوكسجين.
      ملاحظة: سيتم بعد ذلك حمل نواتج الاحتراق خارج في تدفق الأكسجين ومن ثم تتحلل بشكل أكبر في سرير محفز الساخن. سيتم محاصرين أبخرة الزئبق في انبوب ملغام الذهب والمستوعبة لاحقا لتحديد الكميات طيفية في 254 نانومتر.

4. اختبار الفئة C: الفحم النباتي تحليل متقدمة والتربة خصائص تعزيز

  1. الأمونيوم كما النيتروجين
    ملاحظة: أسلوب يستفيد من رد فعل ترتيل حيث أملاح الأمونيوم في حل تتفاعل مع فينوكسيد. إضافة هيبوكلوريت الصوديوم يؤدي تشكيل مجمع أخضر اللون. يضاف نتروبروسيد الصوديوم لتكثيف اللون.
    1. تزن 5 غرام من العينة المجففة الهواء الأرض (حجم الجسيمات <0.15 مم) في دورق مخروطي سعة 125 مل. إضافة 50 مل من 2 M (0.01٪ (V / V) بوكل. ضع القوارير على شاكر الدورية لمدة 1 ساعة في 200 دورة في الدقيقة. وبعد الهز كاملة، تصفية العينات من خلال هتما رقم 42 ورقة مرشح في 100 مل ررقارورة أستيك.
    2. إعداد حلول الكاشف:
      1. الفينول القلوية - قياس 87 مل من الفينول المسال إلى 1-L الحجمي شغل 2/3 بالماء DDI. إضافة 34 ز هيدروكسيد الصوديوم، وجعل تصل إلى حجم بالماء DDI.
      2. محلول هيبوكلوريت - باستخدام 100 مل تخرج اسطوانة قياس 31.5 مل من التبييض التجاري (5-10٪) وملء إلى 100 مل بالماء DDI. نقل إلى زجاجة وإضافة 1.0 غرام من حبيبات هيدروكسيد الصوديوم والسماح لهم حل.
      3. حل EDTA - حل 32 غرام من EDTA ثنائي الصوديوم و 0.4 ز هيدروكسيد الصوديوم في 1-L الحجمي شغل 2/3 بالماء DDI. إضافة 0.18 ز نيتروبريسيد وحل عن طريق هز. جعل تصل إلى حجم بالماء DDI وإضافة 3 مل تريتون (10٪).
    3. جعل المعايير معايرة (0.1، 0.2، 0.3، 0.5، 1.0، و 2.0 ميكروغرام / مل تركيز N) باستخدام كاشف الصف NH 4 Cl و المياه DDI. إعداد QC المعيار المرجعي من مصدر الصف كاشف من كلوريد الأمونيوم مختلفة من المصدر التي استخدمت لصنع المعايير.استخدام الماء منزوع الأيونات مزدوج كما الفراغات.
    4. بدء تشغيل المحلل التلقائي. تصميم كل تشغيل للبدء مع مستوى عال (2.0 ميكروغرام / مل N) × 2، معايير معايرة (الأعلى إلى الأقل)، أسلوب فارغة، ارتفاع قياسي، منخفض قياسي (0.1 ميكروغرام / مل N) × 2، مياه الغسيل، المرجع QC عينة × 2، والعينات، عينة مكررة، وارتفاع قياسي.، ومياه الغسيل.
      ملاحظة: سوف يقوم البرنامج المحلل التلقائي حساب تركيزات تلقائيا في استخراج.
    5. حساب تركيز الفحم النباتي = (استخراج تركيز × 50 مل (بوكل)) / 5 ز الفحم النباتي عينة.
  2. بوكل إستخلاص النطرون والنترات التي كتبها المحلل التلقائي
    ملاحظة: في هذه الطريقة تستخدم Griess Ilosvay اللونية رد فعل أيونات النتريت مع سلفانيلاميد في الظروف الحمضية لتشكيل مجمع ديازو. يتفاعل المجمع مع مزيد من N -1-naphthylethylenediamine هيدروكلوريد لتشكيل صبغ أرجواني الآزو. يتم تحويل النترات في العينة إلى النتريت من خلال التعرض لعامل مختزل(في هذه الحالة على النحاس والكادميوم خفض عمود). وهذا يعطي قدرا من تركيز النتريت نترات + في العينة.
    1. تزن 5 غرام من العينة المجففة الهواء الأرض (حجم الجسيمات <0.15 مم) إلى 125 مل دورق مخروطي سعة. إضافة 50 مل من 2 M (0.01٪ (V / V)) بوكل. وضع قوارير على شاكر الدورية لمدة 1 ساعة في 200 دورة في الدقيقة. بعد الهز كاملة، تصفية العينات من خلال هتما رقم 42 ورقة مرشح في قارورة بلاستيكية 100 مل.
    2. السماح الكواشف (كلوريد الأمونيوم واللون الكاشف) لتسخين إلى درجة حرارة الغرفة.
    3. بدوره على مقياس الألوان السماح للمصباح الاحماء. المخزنة داخل محلل السيارات هي خطوط الكاشف المسمى كلوريد الأمونيوم، اللون الكاشف والمياه. بدء تشغيل المضخة وتسمح للماء لتشغيل من خلال النظام، فحص جميع خطوط أنابيب مضخة لوظيفة المناسبة.
    4. مرة واحدة وقد معايرتها النظام، وخطوط مكان في الكواشف منها وتسمح لتشغيل لمدة 5-10 دقيقة. بدوره على مسجل الرسم البياني. انتظر خط الأساس لتحقيق الاستقرار، وتعيين إلى ال 10 وحدة الرسم البياني.
    5. إعداد 100 ميكروغرام / مل نترات والنيتريت المعايير المالية QC من كنو 3 و 2 نانو والمياه DDI، على التوالي. لجعل 10 ميكروغرام / مل المتوسطة الموحدة، وإضافة 5 مل من 100 ميكروغرام / مل محلول المخزون إلى الدورق الحجمي 50 مل والماكياج للحجم مع 0.01٪ بوكل. لجعل معايير معايرة الجمع بين 0.01٪ بوكل ومستوى المتوسط ​​10 ميكروغرام / مل أعد في قوارير حجمية 25 مل لجعل معايير المعايرة (0.05، 0.2، 0.5، 1.0، 1.5، 2 ميكروغرام / مل NO NO 3 أو 2). استخدام بوكل لالفراغات الأسلوب.
    6. إعداد التموج باستخدام 5 غرام من الرمل أوتاوا (مادة خاملة) وإضافة 0.05 مل من المناسب 1،000 ميكروغرام / مل مستوى QC لانهاء نتيجة 10 ملغ N / كغ العينة. جعل مجتمعة NO NO 3 + 2 ارتفاع كتبها ارتفاعه عينة واحدة مع 0.025 مل من كل 1،000 ميكروغرام / مل الأسهم القياسية ومراقبة الجودة. إعداد واحد عينة ارتفاع في المدى من قبل ارتفاعه 5.0 غرام من العينة الفحم النباتي غير معروفة مع 0.025 مل من المناسب 1،000 ميكروغرام / مل الأسهم القياسية ومراقبة الجودة.
    7. بدء تشغيل التحليل. تشمل مجموعة كاملة من المعايير المعايرة، وهما عينات مرجعية QC، اثنين على الأقل من الفراغات بوكل، واثنين على الأقل من المعايير النطرون، ومجموعة من المسامير أوتاوا الرمال والفراغات وسبايك عينة في كل شوط.
      قد أعد تشغيل معايير كعلامات بين كل 5 عينات غير معروفة وللتحقق من القيم لإعداد منحنى قياسي: ملاحظة.
    8. كرر 2.0 ميكروغرام معيار / مل في نهاية كل شوط. تشغيل عينات المكررة بمعدل لا يقل عن 10٪. تشغيل النطرون + تحليل نترات أولا، تليها تحليل النطرون.
    9. سجل على المرتفعات الذروة النطرون نترات ورقة عمل لجميع معايير والشيكات QC والعينات. استخدام عدد من وحدات الرسم البياني على النحو قياس الارتفاع. لمعايرة الأجهزة، استخدم ارتفاعات النسبية للمعايير. تأكد من أن قيمة R 2 تقع فوق 0.99، إن لم يكن إعادة تشغيل المعايير.
    10. حساب تركيز العينات باستخدام فورميولاو:
      استخراج تركيز = (ذروة الارتفاع - اعتراض من منحنى المعايرة / المعايرة المنحدر كيرف) س التخفيف
      الفحم النباتي تركيز = (استخراج تركيز × 50 مل (بوكل)) / 5 ز الفحم النباتي عينة
    11. طرح تركيز النتريت المقدرة من نترات بالإضافة إلى نتريت تركيز لحساب نترات.
  3. الفسفور المستخلص (2٪ حمض الفورميك استخراج)
    ملاحظة: البرنامج محلل السيارات بحساب تركيزات تلقائيا. تقارير البرامج معلومات المعايرة، والخير من نوبة من منحنى المعايرة، وتركيزات لجميع العينات، calibrants، والفراغات وعينات QC التي كانت تديرها.
    1. قبل تخزين تحليل العينات في وعاء زجاجي نظيف أو كيس من البلاستيك معقمة. الاحتفاظ بعينات المبردة وتحليل في غضون أسبوعين أو الاحتفاظ تجميدها لمدة تصل إلى عام واحد.
    2. جعل جميع المعايير ومعايير مراقبة الجودة مع نفس السائل استخراج يستخدم للعينات. استخدام مصبات الأنهار الرواسب باعتباره refere القياسيةمواد الامتحانات التنافسية الوطنية وفي كل حمام من عينات تشمل اثنين من الفراغات سيتم استخراج.
    3. باستخدام الحجمي 1-L شغل إلى 750 مل بالماء DDI، إضافة 20 مل (98-99٪) حمض الفورميك وملء للحجم بالماء DDI.
    4. إضافة 1.0 غرام من العينة المجففة الهواء الأرض (حجم الجسيمات <0.15 مم) في دورق مخروطي سعة 125 مل. إضافة 50 مل من 2٪ من محلول حمض الفورميك. وضع قوارير على sonicator لمدة 10 دقيقة، ثم نقل على الدورية شاكر لمدة 1 ساعة في 200 دورة في الدقيقة. بعد الهز، والعينات باستخدام فلتر هتما رقم 42 ورقة مرشح إلى مجموعة أخرى من قوارير مخروطي 125 مل.
    5. إعداد معايير والمسامير:
      1. إعداد 1،000 ميكروغرام / مل QC المالية الموحدة من الفوسفاتية هيدروجين البوتاسيوم والماء DDI. استخدام QC سهم ستاندرد لجعل معايير معايرة (5 ميكروغرام / مل، 1 ميكروغرام / مل، و 0.5 ميكروغرام / مل، 0.2 ميكروغرام / مل، 0.1 ميكروغرام / مل). استخدام 0.100 مل من المعيار QC لجعل سبايك QC. لجعل معيار QC تحقق، إضافة 0.100 مل من QC اسهم ستاندرد إلى المجلد 50 ملقارورة umetric وجعلها تصل إلى حجم مع بوكل.
        ملاحظة: هذا هو 0.2 ميكروغرام / مل تركيز التخفيف.
      2. استخدام مصبات الأنهار الرواسب باعتباره QC المرجعي عينة. استخدام 0.01٪ بوكل كطريقة فارغا.
    6. تحليل على النظام المحلل التلقائي. مجموعة عينات على النحو التمهيدي (ارتفاع قياسي (0.5 ميكروغرام / مل)، Calibrants (5 ميكروغرام / مل، 1 ميكروغرام / مل، و 0.5 ميكروغرام / مل، 0.2 ميكروغرام / مل، 0.1 ميكروغرام / مل)، فارغة، فارغة، وارتفاع قياسي ( 0.5 ميكروغرام / مل)، منخفض قياسي (0.1 ميكروغرام / مل)، منخفض قياسي (0.1 ميكروغرام / مل)، لاغية، QC (المرجع عينة / مصبات الأنهار الرواسب)، QC (المرجع عينة / مصبات الأنهار الرواسب)، أسلوب فارغة، نموذج 1، نموذج 2، نموذج 2 الحزب الاتحادي الديمقراطي، نموذج 3 الخ، ارتفاع قياسي، خالية.
    7. في كل دفعة من عينات أيضا استخراج اثنين من الفراغات: واحد هو معايرة فارغة ويجب ان يكون لوضعها في الرف المعياري للالاوتوماتيكى، والآخر هو طريقة فارغة وكان لها أن توضع في علبة العينة.
  4. محددة المساحة بالمتر المربع
    ملاحظة: s تحليلوقد أجريت الصورة ل-ايميت-الصراف بروناور (BET) مساحة السطح في الكيميائية البيولوجية راديو النووية (CBRN) مختبر حماية في RMC. يستخدم أسلوب N تحليل الامتصاص 2 الغاز في 77 K في نطاق الضغط النسبي 0،01-0،10 بعد التفريغ عند 120 درجة مئوية لمدة لا تقل عن 2 ساعة. تم تحليل عينة مكررة لكل 6 عينات غير معروفة. عينات ليست الأرض إلى مسحوق شكل قبل التحليل.
    ملاحظة: مرات إفراغ الغاز والضغوط هي محددة لتصنيع أداة وطريقة المقدمة قد صودق سابقا مع ارتفاع في درجة الحرارة الكربون المنشط.
  5. تبادل الأيونات الموجبة القدرات (CEC)
    1. اتبع الطريقة خلات الصوديوم لجنة الانتخابات المركزية وصفها ليرد وفليمنغ (2008) لحساب لجنة الانتخابات المركزية.
      1. تشمل فارغ واحد التحليلي (المياه DDI) والمواد المرجعية القياسية (أوتاوا الرمال) وتكرار لكل 10 العينات.
      2. إعداد تشبع الحل (1 M NaOAc درجة الحموضة 8.2) عن طريق إذابة 136.08 غرام من NaOAC. 3H 2 Oفي 750 مل المقطر والماء منزوع الأيونات. ضبط درجة الحموضة إلى 8.2 بإضافة حمض الخليك أو هيدروكسيد الصوديوم. تمييع إلى 1 L بالماء DDI.
      3. إعداد أول حل الشطف (80٪ الأيزوبروبانول (IPA)) من خلال الجمع بين 800 مل IPA مع 200 مل المقطر والماء منزوع الأيونات. ثم إعداد الحل الشطف الثاني (100٪ IPA).
      4. إعداد الحل استبدال (0.1 M NH 4 الكلورين) عن طريق إذابة 5.35 ز NH 4 الكلورين إلى 1 L المقطر والماء منزوع الأيونات.
      5. تزن 0.2 غرام من عينة (الهواء المجففة، وليس الأرض) في أنبوب الطرد المركزي 30 مل. وفي الوقت نفسه، تزن 0.5 غرام من نفس العينة الهواء المجفف إلى وزن ما قبل التجفيف الألومنيوم عموم. وضع العينة في عموم تجفيف الألمنيوم في الفرن على حرارة 200 درجة مئوية لمدة 2 ساعة، تبريده في مجفف وثم وزن من جديد لتحديد محتوى الماء من العينة المجفف في الهواء. استخدام هذه العينة لحساب معامل التصحيح محتوى الماء، F (الخطوة 4.4.1.10).
      6. إضافة 15 مل من محلول تشبع، دوامة، ثم الطرد المركزي في 3،000x ج لمدة 5 دقائق. صب وبعناية تجاهل طاف لضمان لا يضيع العينة. كرر هذه الخطوة مرتين أخريين.
      7. إضافة 15 مل من محلول الشطف الأول. دوامة والطرد المركزي في 3،000 x ج لمدة 5 دقائق. صب وتجاهل بعناية طاف. كرر هذه الخطوة عدة مرات، في كل مرة قياس التوصيل الكهربائي للمحلول طاف. عندما يسقط التوصيل من طاف أدناه الموصلية من NaOAc مشبعة IPA (~ 6 ميكرو ثانية / سم)، والتحول إلى الحل الشطف الثاني. مواصلة لشطف العينة حتى قطرات الموصلية من طاف أقل من 1 ميكرو ثانية / سم.
      8. السماح للعينة في الهواء الجاف في غطاء الدخان، ثم إضافة 15 مل من محلول استبدال. دوامة والطرد المركزي في 3،000 x ج لمدة 5 دقائق. صب وحفظ طاف في قارورة حجمية 100 مل. كرر هذه الخطوة ثلاث مرات أكثر، في كل مرة إنقاذ طاف في نفس القارورة الحجمية. ثم جعل الحجمي إلى 100 مل مع المقطر، وا منزوع الأيوناتثالثا.
      9. تحليل محتوى الصوديوم عن طريق إضافة بالحث البلازما مطياف الانبعاث الذري (ICP-AES) كما هو موضح سابقا.
      10. أداء الحسابات التالية:
        F = (وزن المجففة، والهواء العينة المجففة الفرن - وزن العينة الهواء المجفف)
        C = تركيز نا (ملغم / لتر) في القارورة الحجمية 100 مل
        W = الوزن (ز) من عينة الهواء الجاف تضاف إلى أنبوب الطرد المركزي
        CEC = (C X 0.435) / (م خ F) (cmol / كغ)

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

ملخص عن النتائج بما في ذلك بالمقارنة مع المعايير التي وضعتها IBI 13 يمكن العثور عليها في الجدولين 1 (ملخص)، 2 (الجديدة، العليا والدنيا، المواد الخام الثالث والعالية 2 biochars) و 3 (الفحم النباتي قديم). وكانت جميع biochars والمواد الأولية المستخدمة في عامي 2012 و 2013 (الجدول 2) أيضا ضمن المعيار الذي وضعته IBI وكان هناك اختلاف كبير بين biochars. الفحم النباتي القديم (الجدول 3)، والفحم ا...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

وكانت كل من الطرق المذكورة في البروتوكول التحقق بعناية وتستخدم على نطاق واسع للتربة. كما وصف الفحم النباتي لا يزال في مراحله الأولى، وكانت فعالية هذه الأساليب لالركيزة غنية بالكربون غير معروفة إلى حد كبير. وبالتالي، على الرغم من أن هذه الأساليب نفسها ليست جديدة، وتطبيقها على تميز بشكل روتيني الفحم النباتي هو. من حيث السيطرة ضمان الجودة / جودة، لم تكن هناك قضايا بين أي من الطرق فيما يتعلق الفراغات كونها أقل من حدود الكشف أو المبالغ المستردة كونها صحيحة للمواد مرجعية معيارية. وهذا ي...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

يعلن المؤلفون أنه ليس لديهم مصالح مالية متنافسة.

شكر وتقدير

تم تمويل هذا العمل من قبل الوكالة الفيدرالية للتنمية الاقتصادية الكندية (FedDev) التابعة لوزارة كندا (FedDev) للبحوث التطبيقية والتسويق لجامعة كوينز (الدكتورة أليسون روتر والدكتور داركو ماتوفيتش). خالص الشكر ل Burt's Greenhouses (أوديسا ، أونتاريو) لتوفير الفحم الحيوي. شكر خاص ل Yuxing Cui من مجموعة حماية CBRN في RMC وموظفي ASU و Zeeb Lab على دعمهم المستمر.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
دفيئاتBiocharتم إنتاج جميع الفحم الحيوي الستة في Burt's Greenhouse عبر نظام غلاية BlueFlame
NaOAcFisher ScientificE124-4لإذابة 136.08 جم من NaOAC.< / sup>3H2< / sub>O في 750 مل من الماء المقطر منزوع الأيونات (ماء DDI)
حمض الخليكفيشر ScientificA38-212
الصوديوم هيدروكسيدفيشر ScientificSS284-1
IsopropanolFisher ScientificA416P480٪ IPA: 800 مل IPA مع 200 مل ماء DDI.
NH4Clفيشر A649500 العلمييذوب 5.35 جم NH4Cl في 1 لتر من ماء DDI.
Alumminum تجفيف عمومفيشر Scientific08-732-110
فرن تجفيففيشر Scientific508N0024200 درجة ؛ C لمدة 2 ساعة.
مجفففيشر Scientific08-595A
محلول تشبع1113032410Mettler
Fisher Scientific06-664-25
VortexBarnstead / Thermolyne871000536389     
الطرد المركزيالدولية243728083,000 × جم لمدة 5 دقائق.
محلول الشطففيشر العلمي (شركة ريكا للكيمياء)06-664-24
مقياس الموصليةWESCAN88298
استبدال الحلفيشر Scientific06-664-24
ICP-AESVarianEL00053841
ASAP 2000 محلل مساحة السطح كافلون885التفريغ عند 120 درجة ؛ C لمدة لا تقل عن 2 ساعة.
دثرفيشر Scientific806N0024الحرارة لمدة 16 ساعة تغطي عند 420 درجة مئوية.
مقياس الأس الهيدروجينيفيشر 1230185263
غربالفيشر العلمي2288926غربال 4.7 مم في الأعلى.
منخل سكاكرماينزر الثاني0414-02رج لمدة 10 دقائق.
كبريتات الصوديومVWREM-SX0761-5
أوتاوا ساندفيشر ScientificS23-3
جهاز Soxhletفيشر Scientific (Pyrex)09-557A4 & nbsp ؛ HR في 4 & - - - - 6  دورات / ساعة.
DCBPSuprlco التحليلي48318     
ثنائي كلورو ميثانسيجما ألدريتش40042-40855-U
6890 بالإضافة إلى كروماتوجراف الغاز مايكرو 63 ني ECDAgilentUS00034778
الهيليومAlphaGazSPG-NIT1AL50SMART
النيتروجينAlphaGazSPG-HEL1AL50SMART
Mortor and PestleFisher Scientific (CoorsTeh)12-948G
حمض النيتريكفيشر العلمي351288212
رقم 40 ورقة ترشيحفيشر العلمية (واتمان)09-845A
كوارتز / نيكل تزن قواربفيشر Scientific11-474-210
DMA-80ATS Scientific5090264
98 &# 8211 ؛ 99٪ حمض الفورميكسيجما ألدريتش33015-1 لتر1 لتر حجمي مملوء إلى 750 مل بماء DDI أضف 20 مل حمض الفورميك واملأه بماء DDI.
SonicatorFisher Sientific15338284
شاكر الدوارنيو برونزويك Scientific (Innova 2100)14-278-1081 ساعة عند 200 دورة في الدقيقة.
رقم 42 ورق ترشيحفيشر Scientific (Whatman)09-855A
WhirlPacksFisher ScientificR55048
ثنائي هيدروجين البوتاسيوم OrthophospahteFisher Scientific181525
2 M KClقوارير
فيشر Scientific Fisher Scientific03-337-20
كلوريد الأمونيومPX05115فيشر العلمياسمح للتسخين حتى درجة حرارة الغرفة
كاشف اللونفيشر 361028260 العلمياسمحه للتسخين حتى درجة حرارة الغرفة
مقياس الألوانفيشر سيانتيفيك13-642-400قم بتشغيله للسماح للمصباح بالتسخين وتشغيله لمدة 5 دقائق.
ASEAL Auto Analyzer 2SEAL4723A12068
الفينول المسالفيشر MPX05115الفينول القلوي السائل: قم بقياس 87 مل من الفينول المسال إلى 1-L الحجمي المملوء 2/3 بماء DDI. أضف 34 جم من هيدروكسيد الصوديوم ، وقم بتعويض الحجم بماء DDI.
NaOHFisher ScientificS318-3
هيبوكلوريت للتبييض التجاريللبيعبالتجزئة: باستخدام أسطوانة متدرجة سعة 100 مل ، قم بقياس 31.5 مل من المبيض التجاري واملأها حتى 100 مل بماء DDI.
كريات هيدروكسيد الصوديومفيشر ScientificS320-1
ثنائي الصوديوم EDTASigma AldrichE5124
Hyprchlorite الصوديومفيشر ScientificSS290-1
تريتون (10٪)فيشر ScientificBP151-100
الصوديوم NitroprussideFisher ScientificS350-100
أملاح الأمونيومفيشر ScientificA637-10
PhenoxideFisher ScientificAC388611000
Eisenia FetidaThe Worm Factory
Spadeمتجر
دلومتجر
بوتينغالبيع بالتجزئة
تجنبالبيئة كنداتم إنشاؤه بتصميم معدل من وزارة البيئة الكندية اختبار التجنب الحاد.
AlumminumFoil Fisher Scientific01-213-100
Petri DishFisher Scientific08-757-118.5 سم.
بذور اليقطينأونتاريو شركة البذور (OSC)2055
Alfalpha SeedsOntario Seed Company (OSC)6675
أنابيب الطرد المركزي (30 مل)فيشر العلمية 22-038-906
أكواب (50  مل)فيشر ساينتيفيك (بيركس)02-540 جميجف الفرن عند 105 &# 176 ؛ درجة مئوية.
أكواب (30  مل)فيشر ساینتفيك (بيركس)20-540C
قوارير إرلينماير (125   مل)فيشر Scientific (Pyrex)S76106C
قارورة حجمية (100 & nbsp ؛ مل)فيشر العلمي (بيركس)10-211C
المعهد الوطني لرواسب مصباتللمعايير1546Aالمواد المرجعية القياسية
BleachClorox Ultra (5 &# 8211; 10٪ هيبوكلوريت الصوديوم)
Burt Balance شركة معدات فرن العلمي بلاستيكية P282100 محلول البيع بالتجزئةالبيع بالتجزئة التربة متجر عجلة قطرها الأنهار

المراجع

  1. Lehmann, J. A handful of carbon. Nature. 447, 143-144 (2007).
  2. Denyes, M. J., Langlois, V. S., Rutter, A., Zeeb, B. A. The use of biochar to reduce soil PCB bioavailability to Cucurbita pepo and Eisenia fetida. Sci. Total Environ. 437, 76-82 (2012).
  3. Denyes, M. J., Rutter, A., Zeeb, B. A. In situ application of activated carbon and biochar to PCB-contaminated soil and the effects of mixing regime. Environmental Pollution. 182, 201-208 (2013).
  4. Glaser, B., Lehmann, J., Zech, W. Ameliorating physical and chemical properties of highly weathered soils in the tropics with charcoal–a review. Biol. Fertility Soils. 35 (4), 219-230 (2002).
  5. Hale, S. E., Hanley, K., Lehmann, J., Zimmerman, A., Cornelissen, G. Effects of chemical, biological, and physical aging as well as soil addition on the sorption of pyrene to activated carbon and biochar. Environ. Sci. Technol. 45 (24), 10445-10453 (2012).
  6. Oleszczuk, P., Hale, S. E., Lehmann, J., Cornelissen, G. Activated carbon and biochar amendments decrease pore-water concentrations of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in sewage sludge. Bioresour. Technol. 111, 84-91 (2012).
  7. Ghosh, U., Luthy, R. G., Cornelissen, G., Werner, D., Menzie, C. A. In-situ sorbent amendments: A new direction in contaminated sediment management. Environ. Sci. Technol. 45 (4), 1163-1168 (2011).
  8. International. ASTM D3172-13. Standard Practice for Proximate Analysis of Coal and Coke. , (2013).
  9. International. D3176-09. Standard Practice for Ultimate Analysis of Coal and Coke. , (2013).
  10. International. D5158-98. Standard Test Method for Determination of Particle Size of Powdered Activated Carbon by Air Jet Sieving. , (2005).
  11. Solaiman, Z. M., Murphy, D. V., Abbott, L. K. Biochars influence seed germination and early growth of seedlings. Plant Soil. 353 (1-2), 273-287 (2012).
  12. Method 8270D Semivolatile Organic Compounds by GC/MS. , (2007).
  13. International Biochar Inititive (IBI). Standardized Product Definition and Product Testing Guidelines for Biochar that is Used in Soil IBI-STD-1.1. , (2013).
  14. Demirbas, A. Biorefineries: Current activities and future developments. Energy Conversion and Management. 50 (11), 2782-2801 (2009).
  15. Bakker, R. Advanced biofuels from lignocellulosic biomass. The Biobased Economy: 'Biofuels, Materials and Chemicals in the Post-oil Era'. , 165(2012).
  16. Preston, C., Schmidt, M. Black (pyrogenic) carbon: a synthesis of current knowledge and uncertainties with special consideration of boreal regions. Biogeosciences. 3 (4), 397-420 (2006).
  17. McBeath, A. V., Smernik, R. J. Variation in the degree of aromatic condensation of chars. Org. Geochem. 40 (12), 1161-1168 (2009).
  18. Schmidt, M. W., Noack, A. G. Black carbon in soils and sediments: analysis, distribution, implications, and current challenges. Global Biogeochem. Cycles. 14 (3), 777-793 (2000).
  19. Yaman, S. Pyrolysis of biomass to produce fuels and chemical feedstocks. Energy Conversion and Management. 45, 651-671 (2004).
  20. Brewer, C. E., Schmidt‐Rohr, K., Satrio, J. A., Brown, R. C. Characterization of biochar from fast pyrolysis and gasification systems. Environmental Progress & Sustainable Energy. 28 (3), 386-396 (2009).
  21. Cantrell, K. B., Hunt, P. G., Uchimiya, M., Novak, J. M., Ro, K. S. Impact of pyrolysis temperature and manure source on physicochemical characteristics of biochar. Bioresour. Technol. 107 (0), 419-428 (2012).
  22. Enders, A., Hanley, K., Whitman, T., Joseph, S., Lehmann, J. Characterization of biochars to evaluate recalcitrance and agronomic performance. Bioresour. Technol. 114 (0), 644-653 (2012).
  23. Krull, E., Baldock, J. A., Skjemstad, J. O., Smernik, R. J. Characteristics of Biochar: Organo-chemical Properties. Lehmann, J., Joseph, S. , earthscan. London. 53-65 (2009).
  24. Atkinson, C., Fitzgerald, J., Hipps, N. Potential mechanisms for achieving agricultural benefits from biochar application to temperate soils: a review. Plant Soil. 337 (1), 1-18 (2010).
  25. Sun, X., Werner, D., Ghosh, U. Modeling PCB Mass Transfer and Bioaccumulation in a Freshwater Oligochaete Before and After Amendment of Sediment with Activated Carbon. Environ. Sci. Technol. 43 (4), 1115-1121 (2009).
  26. Sun, X., Ghosh, U. PCB bioavailability control in Lumbriculus variegatus through different modes of activated carbon addition to sediments. Environ. Sci. Technol. 41 (13), 4774-4780 (2007).
  27. Hale, S. E., Werner, D. Modeling the Mass Transfer of Hydrophobic Organic Pollutants in Briefly and Continuously Mixed Sediment after Amendment with Activated Carbon. Environ. Sci. Technol. 44 (9), 3381-3387 (2010).
  28. Li, D., Hockaday, W. C., Masiello, C. A., Alvarez, P. J. J. Earthworm avoidance of biochar can be mitigated by wetting. Soil Biol. Biochem. 43 (8), 1732-1740 (2011).
  29. Zimmerman, A. R. Abiotic and microbial oxidation of laboratory-produced black carbon (biochar). Environ. Sci. Technol. 44 (4), 1295-1301 (2010).
  30. Deenik, J. L., McClellan, T., Uehara, G., Antal, M. J., Campbell, S. Charcoal volatile matter content influences plant growth and soil nitrogen transformations. Soil Sci. Soc. Am. J. 74 (4), 1259-1270 (2010).
  31. Sander, M., Pignatello, J. J. Characterization of charcoal adsorption sites for aromatic compounds: insights drawn from single-solute and bi-solute competitive experiments. Environ. Sci. Technol. 39 (6), 1606-1615 (2005).
  32. Liang, B., et al. Black carbon increases cation exchange capacity in soils. Soil Sci. Soc. Am. J. 70, 1719-1730 (2006).
  33. Chan, K., Van Zwieten, L., Meszaros, I., Downie, A., Joseph, S. Agronomic values of greenwaste biochar as a soil amendment. Soil Research. 45, 629-634 (2007).
  34. Enders, A., Hanley, K., Whitman, T., Joseph, S., Lehmann, J. Characterization of biochars to evaluate recalcitrance and agronomic performance. Bioresour. Technol. 114, 644-653 (2012).
  35. Lee, J. W., et al. Characterization of biochars produced from cornstovers for soil amendment. Environ. Sci. Technol. 44 (20), 7970-7974 (2010).
  36. Novak, J. M., et al. Characterization of designer biochar produced at different temperatures and their effects on a loamy sand. Annals of Environmental Science. 3 (1), 195-206 (2009).
  37. Mohan, D., Sarswat, A., Ok, Y. S., Pittman, C. U. Jr Organic and inorganic contaminants removal from water with biochar, a renewable, low cost and sustainable adsorbent–A critical review. Bioresour. Technol. , In Press. (2014).
  38. Peterson, S. C., Appell, M., Jackson, M. A., Boateng, A. A. Comparing Corn Stover and Switchgrass Biochar: Characterization and Sorption Properties. Journal of Agricultural Science. 5 (1), 1-8 (2013).
  39. Kloss, S., et al. Characterization of Slow Pyrolysis Biochars: Effects of Feedstocks and Pyrolysis Temperature on Biochar Properties. J. Environ. Qual. 41 (4), 990-1000 (2012).
  40. Wu, W., et al. Chemical characterization of rice straw-derived biochar for soil amendment. Biomass Bioenergy. 47, 268-276 (2012).
  41. Brewer, C. E., Unger, R., Schmidt-Rohr, K., Brown, R. C. Criteria to Select Biochars for Field Studies based on Biochar Chemical Properties. BioEnergy Res. 4 (4), 312-323 (2012).
  42. Gomez-Eyles, J. L., Sizmur, T., Collins, C. D., Hodson, M. E. Effects of biochar and the earthworm Eisenia fetida on the bioavailability of polycyclic aromatic hydrocarbons and potentially toxic elements. Environmental Pollution. 159 (2), 616(2011).
  43. Paul, P., Ghosh, U. Influence of activated carbon amendment on the accumulation and elimination of PCBs in the earthworm Eisenia fetida. Environmental Pollution. 159 (12), 3763(2011).
  44. Environment Canada (EC) Biological Test Method: Tests for Toxicity of Contaminated Soil to Earthworms ('andrei', 'Eisenia fetida', or 'Lumbricus terrestris) EPS1/RM/43. , (2007).
  45. Zhang, B. G., Li, G. T., Shen, T. S., Wang, J. K., Sun, Z. Changes in microbial biomass C, N, and P and enzyme activities in soil incubated with the earthworm Metaphire guillelmi or Eisenia fetida. Soil Biol. Biochem. 32 (1), 2055-2062 (2000).
  46. Belfroid, A., vanden Berg, M., Seinen, W., Hermens, J., Uptake van Gestel, K. bioavailability and elimination of hydrophobic compounds in earthworms (Eisenia andrei) in field-contaminated soil. Arch. Environ. Contam. Toxicol. 14 (4), 605-612 (1995).
  47. Denyes, M. J., Button, M., BA, Z. eeb, Rutter, A., Weber, K. P. In situ remediation of PCB-contaminated soil via phytoextraction and activated carbon/biochar amendments- soil microbial responses. Journal of Hazardous Materialssubmitted. , (2014).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

الوسوم

الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية توصيف ستة Biochars إنتاج لمعالجة المواقع الملوثة
اتصل بنا
أوصِ بها للمكتبة

الخصوصية

شروط الاستخدام

السياسات

2026 © حقوق الطبع والنشر MyJoVE Corporation. جميع الحقوق محفوظة.