الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية توصيف ستة Biochars إنتاج لمعالجة المواقع الملوثة

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.

الهدف العام من التجربة التالية هو توصيف الخصائص الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية لستة أفحم حيوية لاستخدامها كتعديلات للتربة لمعالجة المواقع الملوثة في خصائص أداة الفحم الحيوي الأساسية ، ونسبة الرطوبة والمواد العضوية. يتم تحديد التحليل التقريبي والنهائي وتوزيع الأس الهيدروجيني وحجم الجسيمات. يشمل تحليل الإبلاغ عن المواد السامة إنبات البذور واختبار تجنب دودة الأرض ، بالإضافة إلى اختبار الملوثات للهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات ، والمتعدد الكلور ، والشمر الحيوي والمعادن ، بما في ذلك الزئبق في التحليل المتقدم للفحم الحيوي وخصائص تحسين التربة.

يتم اختبار الأفحم الحيوية بحثا عن العناصر الغذائية بما في ذلك الأمونيا والنترات والنتريت والفوسفور ، بالإضافة إلى قدرتها على امتصاص الملوثات أو تثبيتها من خلال تقييم مساحة سطحها المحددة وقدرتها على تبادل الكاتيون. وتفصيلت نتائج هذه الطرق الخصائص الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية للفحم الحيوي وتحدد أهليتها لاستخدامها كتعديلات للتربة لمعالجة المواقع الملوثة. الميزة الرئيسية لاستخدام هذه الأساليب هي أنها هي نفسها تلك التي حددتها المبادرة الدولية للفحم الحيوي أو IBI وبروتوكولها الموحد ، وقد أظهرنا أنها دقيقة وفعالة في تحليل الأحرف الحيوية المتعددة.

ستكون العديد من هذه الأساليب مألوفة للعلماء المتخصصين في أبحاث التربة ، بشرط اتباع تدابير ضمان الجودة ومراقبة الجودة الصحيحة. هذه الطرق موثوقة وسهلة التطبيق على كل من الفحم الحيوي والمواد الأولية الخاصة بها. في عملنا السابق ، أكدنا على أهمية التوصيف الدقيق للفحم الحيوي قبل التنفيذ على نطاق الحقل.

عندما علمنا أن IBI كان يطور بروتوكولا موحدا ، كنا قد بدأنا بالفعل هذا المشروع ، وبالتالي تمكنا من استيعاب العديد من جوانب بروتوكولات IBI في عملنا. ستقوم طالبة الدكتوراه ، ماكنزي ديز ، وطالبة الماجستير ميشيل باريسيان ، وفني مختبر معتمد بتوضيح هذه الإجراءات قبل البدء في هذا الإجراء. قم بمعايرة مسبار الأس الهيدروجيني قبل الاستخدام وفقا لمعايير المعايرة.

بعد ذلك ، أضف نقطة 25 جراما من الفحم الحيوي إلى 25 مل من الماء المقطر منزوع الأيونات في أنبوب الطرد المركزي. رج المحلول يدويا لمدة دقيقتين ، ثم قم بالطرد المركزي بمحلول 3000 جم لمدة خمس دقائق. عند الانتهاء ، اجمع السوبينات في أنبوب اختبار زجاجي وقم بقياس الأس الهيدروجيني لتوزيع حجم الجسيمات عبر الغلاف الجاف التدريجي.

سجل وزن سبعة غرابيل قياسية أمريكية بعد هذا المكان ، 60 جراما من الفحم الحيوي في غربال 4.7 ملم. ثم ضع الغطاء في الأعلى وقم بتأمين كومة المناخل على شاكر. بعد هز العينة لمدة 10 دقائق ، سجل وزن كل غربال.

أبلغ عن البيانات الموجودة في ملف Excel كنسبة مئوية متبقية في كل غربال. بالنسبة لاختبارات الإنبات ، تأكد من أن الكميات الخاصة بكل معالجة هي ثلاثة جرامات من الفحم الحيوي ، و 10 جرامات من التربة المزروعة ، وقطعة واحدة من ورق الترشيح. ثم ضع العلاجات في أطباق بتري المعنية.

بعد ذلك ، ضع خمس بذور اليقطين و 50 بذور برسيم في أطباق بتري. لكل علاج باستخدام أسطوانة متدرجة ، أضف 15 مل من الماء إلى جميع أطباق بتري وقم بتغطيتها بالأغطية المعنية. ضع أطباق بتري للإنبات تحت 14 ، 10 ساعات من فترة الصورة الفلورية.

الحفاظ على درجة الحرارة عند 27 درجة زائد أو ناقص ست درجات مئوية لمحاكاة دورة النهار والليل الصيفية. بعد سبعة أيام ، سجل عدد البذور التي نبتت وأبلغ عن النتائج كنسبة مئوية للنببات لكل طبق بتري. قم بقياس طول جذر البذور النابتة باستخدام المسطرة.

ثم أبلغ عن أطوال الجذر كمجموع لكل طبق بتري. امزج الفحم الحيوي باستخدام الأشياء بأسمائها الحقيقية ودلو مع تربة تأصيص بمعدل 2.8٪ من حيث الوزن. بعد ذلك ، املأ كل مقصورة.

احصل على عجلة لتجنب دودة الأرض بها 120 جراما من التربة المزروعة كعنصر تحكم أو خليط من الفحم الحيوي للتربة مع كل حجرة أخرى تعمل كعنصر تحكم غير معدل. في هذه المرحلة ، قم بإزالة isea petito من خليط تربة صحي من الطحالب يتم الحفاظ عليه عند رطوبة 30٪ ، واختيار الديدان التي يتراوح حجمها من 0.3 إلى 0.6 جرام. أضف 10 ديدان إلى المقصورة الوسطى المستديرة وقم بتغطية عجلة التجنب بورق الألمنيوم.

بعد 48 ساعة ، قم بإزالة الديدان وتسجيل موقعها في عجلة التجنب لتحديد تركيز الشمر الحيوي متعدد الكلور أو تركيز ثنائي الفينيل متعدد الكلور. جفف عينات التربة 10 جرام طوال الليل عند 25 درجة مئوية لمدة 18 إلى 24 ساعة. عند الانتهاء ، قم بطحن العينات إلى مسحوق ناعم مع 10 جرامات من كبريتات الصوديوم و 10 جرامات من رمل أوتاوا.

في المكان التالي ، جرامين من العينة في كشتبان سولي وأضف 100 ميكرولتر من ديكو كلورو بينال كمعيار بديل داخلي. استخرج العينات في جهاز oxit لمدة أربع ساعات بأربع إلى ست دورات في الساعة في 250 مل من ثنائي كلورو ميثان بعد الاستخراج. انقل كل عينة مستخلص إلى أنبوب وركز إلى مليلتر واحد باستخدام فراغ ، باستخدام كروماتوجراف غاز مزود بكاشف التقاط الإلكترون ، وعمود شعري من السيليكا المنصهر وبرنامج مناسب ، وقام بتحليل مستخلصات الفحم الحيوي لإجمالي قيم الإبلاغ عن الجملة على أنها ميكروغرام لكل جرام من الوزن الجاف.

توضح نتائج هذا الجدول الخصائص الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية المطلوبة لتوصيف الفحم الحيوي ومخزوناته العلفية بشكل كامل. تتوافق البروتوكولات الموضحة في هذه المخطوطة والمطلوبة للحصول على هذه النتائج مع تلك الموضحة في بروتوكول IBI الموحد. الاختبار البيولوجي للفحم الحيوي مهم لتقييم سميته.

قد يؤدي التعرض للملوثات إلى تثبيط قدرة ديدان الأرض على أداء وظائف التربة الأساسية مثل التحلل وتمعدن المغذيات وتحسين بنية التربة. أسفر الاختبار عن اختلافات كبيرة بين الأفخاذ الحيوية. لم يظهر الفحم الحيوي الجديد أي آثار ضارة على دودة الأرض isia feta كما تم تقييمها من خلال تجنب دودة الأرض.

ومع ذلك ، تجنبت الديدان بشكل كبير الفحم الحيوي القديم وبذور اليقطين والبرسيم التي نبتت جيدا بنسبة 67٪ و 81٪ على التوالي. تكاثرت الجذور أيضا بشكل جيد بمتوسط أطوال بعد سبعة أيام يبلغ 14 سم و 55 سم لبذور اليقطين والبرسيم على التوالي. أظهر الفحم الحيوي القديم سمية للنباتات ولم تظهر جميع الأفحم الحيوية الأخرى التي تم تقييمها أي آثار ضارة على إنبات البذور كما تم قياسها بالنسبة المئوية والإنبات وطول الجذر بعد سبعة أيام.

جميع الطرق مطلوبة لتوصيف الفحم الحيوي بشكل فعال قبل التطبيق على نطاق الحقل. ومع ذلك ، يمكن تنفيذ العديد من هذه الطرق في نفس الوقت ، وهذا يقلل من مقدار الوقت اللازم لتوصيف الفحم الحيوي. عند تنفيذ أي من هذه الطرق ، من الضروري التأكد من تجانس الفحم الحيوي بشكل صحيح وأخذ عينة تمثيلية.

هناك العديد من جوانب ضمان الجودة ومراقبة الجودة التي تعتبر جزءا لا يتجزأ من كل طريقة وحاسمة لإنتاج بيانات موثوقة. بعد التوصيف الشامل للفحم الحيوي ، قد يبدأ التطبيق الميداني للفحم الحيوي. قد يكون الهدف من هذه الدراسات هو تقليل التوافر البيولوجي للملوثات عن طريق الامتصاص ، أو تحسين غلة المحاصيل من خلال زيادة قدرة تبادل القطط في إضافات المغذيات ، أو تقييم إمكانات عزل الكربون للفحم الحيوي من خلال تحديد استقراره وتربته بمرور الوقت.

بعد مشاهدة هذا الفيديو ، يجب أن يكون لديك فهم جيد للطرق الكيميائية والفيزيائية والبيولوجية المطلوبة لتوصيف الفحم الحيوي تماما. يمكن بعد ذلك استخدام الفحم الحيوي كتعديل للتربة لمعالجة المواقع الملوثة.