Name: Physique, chimique et caractérisation biologique des Six biochars produites pour lassainissement des sites contaminés (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-11-28T15:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 39 s
Description: Découvrez la caractérisation physique, chimique et biologique du biochar pour l'assainissement des sols contaminés. Cette méthode évalue les propriétés du biochar selon les protocoles normalisés de l'IBI.

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Ce travail a été financé par l’Agence fédérale de développement économique du Canada (FedDev) pour l’extension de la recherche appliquée et de la commercialisation à l’Université Queen’s (Allison Rutter et Darko Matovic). Nous remercions sincèrement Burt’s Greenhouses (Odessa, ON) d’avoir fourni les biochars. Nous remercions tout particulièrement Yuxing Cui du Groupe de protection CBRN du CMR et le personnel de l’ASU et du Zeeb Lab pour leur soutien continu.

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<li>Denyes, M. J., Langlois, V. S., Rutter, A., Zeeb, B. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+use+of+biochar+to+reduce+soil+PCB+bioavailability+to+Cucurbita+pepo+and+Eisenia+fetida%5BTitle%5D)+AND+%22Sci.+Total+Environ%22%5BJournal%5D)">The use of biochar to reduce soil PCB bioavailability to Cucurbita pepo and Eisenia fetida.</a> Sci. Total Environ. 437, 76-82 (2012).</li>
<li>Denyes, M. J., Rutter, A., Zeeb, B. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+situ+application+of+activated+carbon+and+biochar+to+PCB-contaminated+soil+and+the+effects+of+mixing+regime%5BTitle%5D)+AND+%22Environmental+Pollution%22%5BJournal%5D)">In situ application of activated carbon and biochar to PCB-contaminated soil and the effects of mixing regime.</a> Environmental Pollution. 182, 201-208 (2013).</li>
<li>Glaser, B., Lehmann, J., Zech, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ameliorating+physical+and+chemical+properties+of+highly+weathered+soils+in+the+tropics+with+charcoal%E2%80%93a+review%5BTitle%5D)+AND+%22Biol.+Fertility+Soils%22%5BJournal%5D)">Ameliorating physical and chemical properties of highly weathered soils in the tropics with charcoal–a review.</a> Biol. Fertility Soils. 35 (4), 219-230 (2002).</li>
<li>Hale, S. E., Hanley, K., Lehmann, J., Zimmerman, A., Cornelissen, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+chemical%2C+biological%2C+and+physical+aging+as+well+as+soil+addition+on+the+sorption+of+pyrene+to+activated+carbon+and+biochar%5BTitle%5D)+AND+%22Environ.+Sci.+Technol%22%5BJournal%5D)">Effects of chemical, biological, and physical aging as well as soil addition on the sorption of pyrene to activated carbon and biochar.</a> Environ. Sci. Technol. 45 (24), 10445-10453 (2012).</li>
<li>Oleszczuk, P., Hale, S. E., Lehmann, J., Cornelissen, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Activated+carbon+and+biochar+amendments+decrease+pore-water+concentrations+of+polycyclic+aromatic+hydrocarbons+%28PAHs%29+in+sewage+sludge%5BTitle%5D)+AND+%22Bioresour.+Technol%22%5BJournal%5D)">Activated carbon and biochar amendments decrease pore-water concentrations of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in sewage sludge.</a> Bioresour. Technol. 111, 84-91 (2012).</li>
<li>Ghosh, U., Luthy, R. G., Cornelissen, G., Werner, D., Menzie, C. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In-situ+sorbent+amendments%3A+A+new+direction+in+contaminated+sediment+management%5BTitle%5D)+AND+%22Environ.+Sci.+Technol%22%5BJournal%5D)">In-situ sorbent amendments: A new direction in contaminated sediment management.</a> Environ. Sci. Technol. 45 (4), 1163-1168 (2011).</li>
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<li>Schmidt, M. W., Noack, A. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Black+carbon+in+soils+and+sediments%3A+analysis%2C+distribution%2C+implications%2C+and+current+challenges%5BTitle%5D)+AND+%22Global+Biogeochem.+Cycles%22%5BJournal%5D)">Black carbon in soils and sediments: analysis, distribution, implications, and current challenges.</a> Global Biogeochem. Cycles. 14 (3), 777-793 (2000).</li>
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<li>Cantrell, K. B., Hunt, P. G., Uchimiya, M., Novak, J. M., Ro, K. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Impact+of+pyrolysis+temperature+and+manure+source+on+physicochemical+characteristics+of+biochar%5BTitle%5D)+AND+%22Bioresour.+Technol%22%5BJournal%5D)">Impact of pyrolysis temperature and manure source on physicochemical characteristics of biochar.</a> Bioresour. Technol. 107 (0), 419-428 (2012).</li>
<li>Enders, A., Hanley, K., Whitman, T., Joseph, S., Lehmann, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+of+biochars+to+evaluate+recalcitrance+and+agronomic+performance%5BTitle%5D)+AND+%22Bioresour.+Technol%22%5BJournal%5D)">Characterization of biochars to evaluate recalcitrance and agronomic performance.</a> Bioresour. Technol. 114 (0), 644-653 (2012).</li>
<li>Krull, E., Baldock, J. A., Skjemstad, J. O., Smernik, R. J. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aKrull%2C+E+%22Characteristics+of+Biochar%3A+Organo-chemical+Properties%22">Characteristics of Biochar: Organo-chemical Properties</a>. Lehmann, J., Joseph, S. , earthscan. London. 53-65 (2009).</li>
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<li>Sun, X., Werner, D., Ghosh, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modeling+PCB+Mass+Transfer+and+Bioaccumulation+in+a+Freshwater+Oligochaete+Before+and+After+Amendment+of+Sediment+with+Activated+Carbon%5BTitle%5D)+AND+%22Environ.+Sci.+Technol%22%5BJournal%5D)">Modeling PCB Mass Transfer and Bioaccumulation in a Freshwater Oligochaete Before and After Amendment of Sediment with Activated Carbon.</a> Environ. Sci. Technol. 43 (4), 1115-1121 (2009).</li>
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</ol>

Les auteurs déclarent qu’ils n’ont pas d’intérêts financiers concurrents.

Toutes les méthodes énumérées dans le protocole ont été soigneusement validées et largement utilisé pour les sols. Comme biochar caractérisation est encore à ses balbutiements, l&#39;efficacité de ces méthodes pour le substrat riche en carbone est largement inconnue. Ainsi, bien que ces méthodes elles-mêmes ne sont pas nouvelles, leur application pour caractériser systématiquement biochar est. En termes de contrôle de la qualité / assurance de la qualité, il n&#39;y avait pas de problèmes entre l&#39;une des méthodes pa...

Biochar est un sous-produit riche en carbone produit lors de la pyrolyse de la matière organique 1. Intérêt, à la fois publiquement et académique, en ajoutant biochar sur les sols, découle de sa capacité à améliorer la qualité du sol et la croissance des plantes 2, 3, séquestrer durablement carbone 4 et sorb contaminants nocifs 2, 3, 5-7 tout en offrant simultanément des solutions de rechange pour les déchets la gestion et la production d&#39;énergie par pyrolyse. Biochars sont produites par de nombreuses entreprises et organisations dans le monde entier par l&#39;intermédiaire de systèmes de pyrolyse différents. Les matériaux utilisés pour la production de biochar comprennent (mais ne sont pas limités à) des copeaux de bois, déjections animales et des déchets de construction 1. Ces écarts sont censés se modifier les propriétés physiques et chimiques des biochars et donc leur capacité à améliorer substrats, promouvoir la stabilité à long terme et accroître les capacités de sorption. En outre, au cours du processus de pyrolyse de la MA de biochary deviennent involontairement contaminés par des métaux, HAP et les BPC à la suite de matières premières contaminées ou des conditions de pyrolyse inappropriées. Par conséquent, avant biochar peut être appliqué sur une grande échelle à l&#39;environnement comme un amendement du sol, la caractérisation minutieuse du biochar pour les contaminants, surface spécifique, la capacité d&#39;échange de cations, l&#39;évitement des vers de terre et la germination et d&#39;autres suggérées par l&#39;International Biochar Initiative (IBI) doit être menée. En 2013, la première définition de produit standardisé et produit Lignes directrices d&#39;essai pour biochar, qui établit des normes relatives aux caractéristiques physiques et chimiques biochar, a été publié et mis à la disposition du public. La recherche a montré que le biochar produit à une serre commerciale à Odessa, ON, le Canada a la capacité d&#39;améliorer de manière significative la croissance des plantes dans les sols intensément dégradées et sorbiers des polluants organiques persistants (POP) comme les BPC deux, trois. Ce biochar a été produite à partir de troisdifférentes matières premières (c. sources de matière organique) via un système de chaudière où la chaleur produite est utilisée pour chauffer leur fonctionnement à effet de serre pendant les mois d&#39;hiver. Cette étude fournit des données de caractérisation pertinente à la production de biochar dans une chaudière à biomasse, et l&#39;utilisation du biochar comme amendement de sol. L&#39;objectif de cette étude est de caractériser soigneusement les caractéristiques biologiques de six biochars selon les normes fixées par l&#39;IBI dans leur définition normalisée de produit et directeurs d&#39;essais (Version 1.1) (2013) physiques, chimiques et. Ces caractéristiques seront reliés, si possible, à la performance de chaque biochar comme amendements agricoles et leur capacité à adsorber les contaminants.

<table><tbody><tr><td>Biochar</td><td>Burt’s Greenhouses</td><td></td><td>Les six biochars ont été produits dans les serres Burt’s via le système de chaudière BlueFlame</td></tr><tr><td>NaOAc</td><td>Fisher Scientific</td><td>E124-4</td><td>Dissoudre 136,08 g de NaOAC.3H2O dans 750 ml d’eau distillée désionisée (eau DDI)</td></tr><tr><td>Acide acétique</td><td>Fisher Scientific</td><td>A38-212</td><td></td></tr><tr><td>Sodium Hydroxyde</td><td>Fisher Scientific</td><td>SS284-1</td><td></td></tr><tr><td>Isopropanol</td><td>Fisher Scientific</td><td>A416P4</td><td>80 % IPA : 800 ml d’IPA avec 200 ml d’eau DDI.</td></tr><tr><td>NH4Cl</td><td>Fisher Scientific</td><td>A649500</td><td>Dissoudre 5,35 g de NH4Cl dans 1 L d’eau DDI.</td></tr><tr><td>Bac de séchage Alumminum</td><td>Fisher Scientific</td><td>08-732-110</td><td></td></tr><tr><td>Four de séchage</td><td>Fisher Scientific</td><td>508N0024</td><td>200 &deg ; C pendant 2 h.</td></tr><tr><td>Dessiccateur</td><td>Fisher Scientific</td><td>08-595A</td><td></td></tr><tr><td>Balance</td><td>Mettler</td><td>1113032410</td><td></td></tr><tr><td>solution saturante</td><td>Fisher Scientific</td><td>06-664-25</td><td></td></tr><tr><td>Vortex</td><td>Barnstead/Thermolyne</td><td>871000536389&nbsp ; &nbsp ; &nbsp ;</td><td></td></tr><tr><td>Centrifuge</td><td>International Equipment Company</td><td>24372808</td><td>3 000 x g pendant 5 min.</td></tr><tr><td>Solution de rinçage</td><td>Fisher Scientific (Ricca Chemistry Company)</td><td>06-664-24</td><td></td></tr><tr><td>Conductimètre</td><td>WESCAN</td><td>88298</td><td></td></tr><tr><td>Solution de remplacement</td><td>Fisher Scientific</td><td>06-664-24</td><td></td></tr><tr><td>ICP-AES</td><td>Varian</td><td>EL00053841</td><td></td></tr><tr><td>ASAP 2000 Analyseur de surface&nbsp ;</td><td>Cavlon</td><td>885</td><td>Dégazage à 120 &deg ; C pendant un minimum de 2 heures.</td></tr><tr><td>Four à moufle</td><td>Fisher Scientific</td><td>806N0024</td><td>Chauffer pendant 16 heures de couverture à 420 &deg ;C.</td></tr><tr><td>PH-mètre</td><td>Fisher Scientific</td><td>1230185263</td><td></td></tr><tr><td>tamis</td><td>Fisher Scientific</td><td>2288926</td><td>tamis de 4,7 mm situé en haut.</td></tr><tr><td>Tamis Skaker</td><td>Meinzer II</td><td>0414-02</td><td>Agiter pendant 10 min.</td></tr><tr><td>Sulfate de sodium</td><td>VWR</td><td>EM-SX0761-5</td><td></td></tr><tr><td>Ottawa Sand</td><td>Fisher Scientific</td><td>S23-3</td><td></td></tr><tr><td>Soxhlet Apparatus</td><td>Fisher Scientific (Pyrex)</td><td>09-557A</td><td>4&nbsp ; HR à 4&ndash ; 6&nbsp ; cycles/h.</td></tr><tr><td>DCBP</td><td>Suprlco Analytique</td><td>48318&nbsp ; &nbsp ; &nbsp ;</td><td></td></tr><tr><td>Dichlorométhane</td><td>Sigma Aldrich</td><td>40042-40855-U</td><td></td></tr><tr><td>6890 Plus Chromatographe en phase gazeuse Micro 63 Ni ECD</td><td>Agilent</td><td>US00034778</td><td></td></tr><tr><td>Hélium</td><td>AlphaGaz</td><td>SPG-NIT1AL50SMART</td><td></td></tr><tr><td>Azote</td><td>AlphaGaz</td><td>SPG-HEL1AL50SMART</td><td></td></tr><tr><td>Mortor et pilon</td><td>Fisher Scientific (CoorsTeh)</td><td>12-948G</td><td></td></tr><tr><td>Acide nitrique</td><td>Fisher Scientific</td><td>351288212</td><td></td></tr><tr><td>n° 40 Papier filtre</td><td>Fisher Scientific (Whatman)</td><td>09-845A</td><td></td></tr><tr><td>Bateaux de pesée quartz/nickel</td><td>Fisher Scientific</td><td>11-474-210</td><td></td></tr><tr><td>DMA-80</td><td>ATS Scientific</td><td>5090264</td><td></td></tr><tr><td>98&#8211 ; Acide formique à 99 %</td><td>Sigma Aldrich</td><td>33015-1L</td><td>1 L rempli d’eau DDI avec 750 ml d’eau DDI, ajoutez 20 ml d’acide formique et remplissez au volume avec de l’eau DDI.</td></tr><tr><td>Sonicateur</td><td>Fisher Sientific</td><td>15338284</td><td></td></tr><tr><td>Agitateur rotatif</td><td>New Brunswick Scientific (Innova 2100)</td><td>14-278-108</td><td>1 h à 200 tr/min.</td></tr><tr><td>N° 42 Papier filtre</td><td>Fisher Scientific (Whatman)</td><td>09-855A</td><td></td></tr><tr><td>WhirlPacks</td><td>Fisher Scientific</td><td>R55048</td><td></td></tr><tr><td>Dihydrogène de potassium Orthophospahte</td><td>Fisher Scientific</td><td>181525</td><td></td></tr><tr><td>2 M KCl</td><td>Fisher Scientific</td><td>P282100</td><td></td></tr><tr><td>Flacons en plastique</td><td>Fisher Scientific</td><td>03-337-20</td><td></td></tr><tr><td>Chlorure d’ammonium</td><td>Fisher Scientific</td><td>PX05115</td><td>Laisser chauffer à température ambiante</td></tr><tr><td>Réactif de couleur</td><td>Fisher Scientific</td><td>361028260</td><td>Laisser chauffer à température ambiante</td></tr><tr><td>Colorimètre</td><td>Fisher Scientific</td><td>13-642-400</td><td>Allumer pour laisser la lampe se réchauffer et fonctionner pendant 5 min.</td></tr><tr><td>ASEAL Auto Analyzer 2</td><td>SEAL</td><td>4723A12068</td><td></td></tr><tr><td>Phénol liquéfié</td><td>Fisher Scientific</td><td>MPX05115</td><td>Phénol alcalin : Mesurer 87 ml de phénol liquéfié dans 1 L de volume rempli aux 2/3 d’eau DDI. Ajouter 34 g de NaOH, compléter au trait avec de l’eau DDI.</td></tr><tr><td>NaOH</td><td>Fisher Scientific</td><td>S318-3</td><td></td></tr><tr>Solution d’hypochlorite pour <td>magasin</td><td></td> de<td>détail d’eau de Javel</td> commerciale <td>: À l’aide d’un cylindre gradué de 100 ml, mesurez 31,5 ml d’eau de Javel commerciale et remplissez à 100 ml avec de l’eau DDI.</td></tr><tr><td>Pastilles de NaOH</td><td>Fisher Scientific</td><td>S320-1</td><td></td></tr><tr><td>EDTA disodique</td><td>Sigma Aldrich</td><td>E5124</td><td></td></tr><tr><td>Hyprchlorite de sodium</td><td>Fisher Scientific</td><td>SS290-1</td><td></td></tr><tr><td>Triton (10 %)</td><td>Fisher Scientific</td><td>BP151-100</td><td></td></tr><tr><td>Nitroprussiate de sodium</td><td>Fisher Scientific</td><td>S350-100</td><td></td></tr><tr><td>Sels d’ammonium</td><td>Fisher Scientific</td><td>A637-10</td><td></td></tr><tr><td>Phenoxide</td><td>Fisher</td><td>Scientific AC388611000</td><td></td></tr><tr><td>Eisenia Fetida</td><td>The Worm Factory</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Bêche</td><td>Magasin</td><td></td><td></td>de détail</tr><tr><td>Seau</td><td>Magasin</td><td></td><td></td>de détail</tr><tr><td>Terreau</td><td>Magasin</td><td></td><td></td>de détail</tr><tr><td>Roue d’évitement</td><td>Environnement Canada</td><td></td><td>Construit selon un modèle modifié d’Environnement Canada .</td></tr><tr><td>Feuille d’ancien</td> élève <td>Fisher Scientific</td><td>01-213-100</td><td></td></tr><tr><td>Boîtes de Pétri</td><td>Fisher Scientific</td><td>08-757-11</td><td>8,5 cm de diamètre.</td></tr><tr><td>Pumpkin Seeds</td><td>Ontario Seed Company (OSC)</td><td>2055</td><td></td></tr><tr><td>Alfalpha Seeds</td><td>Ontario Seed Company (OSC)</td><td>6675</td><td></td></tr><tr><td>Tubes à centrifuger (30 ml)</td><td>Fisher Scientific&nbsp ;</td><td>22-038-906</td><td></td></tr><tr><td>Béchers (50&nbsp ; ml)</td><td>Fisher Scientific (Pyrex)</td><td>02-540G</td><td>Séchage au four à 105 &#176 ;C.</td></tr><tr><td>Béchers (30&nbsp ; ml)</td><td>Fisher Scientific (Pyrex)</td>Fioles Erlenmeyer <td>20-540C</td><td></td></tr><tr><td>(125&nbsp ; ml)</td><td>Fisher Scientific (Pyrex)</td><td>S76106C</td><td></td></tr><tr><td>Fiole jaugée (100&nbsp ; ml)</td><td>Fisher Scientific (Pyrex)</td><td>10-211C</td><td></td></tr><tr><td>Sédiments estuariens</td><td>Institut national des normes</td><td>1546A</td><td>Matériau de référence standard Eau</td>de</tr><tr><td>Javel</td><td>Clorox Ultra (5&#8211 ; 10 % d’hypochlorite de sodium)</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

physique, chimique et caractérisation biologique des six biochars produites pour l&#39;assainissement des sites contaminés

Physical, Chemical and Biological Characterization of Six Biochars Produced for the Remediation of Contaminated Sites

Les propriétés physiques et chimiques du biochar varient en fonction des sources de matières premières et des conditions de production, ce qui permet à l&#39;ingénieur biochars avec des fonctions spécifiques (par exemple la séquestration du carbone, amélioration de la qualité du sol, ou de sorption contaminant). En 2013, l&#39;International Biochar Initiative (IBI) rendue publique leur définition de produit standardisé et produit Directives essai (Version 1.1) qui établissent des normes relatives aux caractéristiques physiques et chimiques pour le biochar. Six biochars fabriqués à partir de matières premières différentes et trois à deux températures ont été analysés pour les caractéristiques liées à leur utilisation comme amendement de sol. Le protocole décrit les analyses des matières premières et biochars et comprend: la capacité d&#39;échange cationique (CEC), surface spécifique (SSA), le carbone organique (CO) et le pourcentage d&#39;humidité, le pH, la distribution de taille des particules, et analyse immédiate et ultime. Également décrites dans le protocole sont les analyses des matières premières et de biochars pour les contaminants y compris les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP), les biphényles polychlorés (BPC), les métaux et le mercure ainsi que des nutriments (phosphore, nitrites et nitrates et d&#39;ammonium que l&#39;azote). Le protocole comprend également les procédures d&#39;essai biologiques, l&#39;évitement des vers de terre et des essais de germination. Basé sur le contrôle et d&#39;assurance de la qualité / la qualité (AQ / CQ) des résultats de flans, de duplicatas, les normes et documents de référence, toutes les méthodes ont été déterminés suffisante pour une utilisation avec des matériaux de biochar et des matières premières. Tous biochars et des matières premières étaient bien dans le critère fixé par l&#39;IBI et il y avait peu de différences entre biochars, sauf dans le cas du biochar produit à partir de déchets de construction. Ce biochar (dénommée Old biochar) était déterminé à avoir des niveaux élevés d&#39;arsenic, le chrome, le cuivre et le plomb, et n&#39;a pas les vers de terre évitement et de germination des essais. Basé sur ces résultats, Old biochar ne serait pas approprié pour une utilisation comme amendement de sol pour s de carboneequestration, améliorations ou de l&#39;assainissement de la qualité de substrat.

Un résumé de tous les résultats, y compris une comparaison avec les critères fixés par le IBI 13 peut être trouvé dans les tableaux 1 (résumé), 2 (New, haut, bas, troisième charge et haute-deux biochars) et 3 (Vieux biochar). Tous biochars et matières premières utilisées en 2012 et 2013 (tableau 2) étaient bien dans le critère fixé par l'IBI et il y avait peu de différences entre biochars. Old biochar (tableau 3), le premier ...

Le biochar est un matériau riche en carbone utilisé comme amendement de sol avec la possibilité de séquestrer le carbone durable, améliorer la qualité du substrat et contaminants sorbiers. Ce protocole décrit les 17 méthodes d&#39;analyse utilisées pour la caractérisation du biochar, qui est nécessaire avant la mise en œuvre à grande échelle de ces modifications dans l&#39;environnement.

Physique, chimique et caractérisation biologique des Six biochars produites pour l&#39;assainissement des sites contaminés

The physical and chemical properties of biochar vary based on feedstock sources and production conditions, making it possible to engineer biochars with ...

L’objectif général de l’expérience suivante est de caractériser les propriétés physiques, chimiques et biologiques de six biochars destinés à être utilisés comme amendements de sol pour l’assainissement de sites contaminés en termes de propriétés utilitaires de base du biochar, de pourcentage d’humidité et de matière organique. L’analyse immédiate et ultime, le pH et la distribution granulométrique sont déterminés. L’analyse des rapports toxiques comprend des tests de germination des graines et d’évitement des vers de terre, ainsi que des tests de contaminants pour les hydrocarbures aromatiques polycycliques, les polychlorés, les biofenouils et les métaux, y compris l’analyse avancée du mercure dans le biochar et les propriétés d’amélioration des sols.Les biochars sont testés pour les nutriments tels que l’ammoniac, le nitrate, le nitrite et le phosphore, ainsi que pour leur capacité à absorber ou à immobiliser les contaminants en évaluant leur surface spécifique et leur capacité d’échange cationique. Les résultats de ces méthodes ont détaillé les caractéristiques physiques, chimiques et biologiques du biochar et déterminé son admissibilité à être utilisé comme amendement de sol pour l’assainissement des sites contaminés. Le principal avantage de l’utilisation de ces méthodes est qu’elles sont les mêmes que celles décrites par l’Initiative internationale sur le biochar ou IBI et leur protocole standardisé, et nous avons montré qu’elles étaient précises et efficaces pour analyser plusieurs Biochars.Bon nombre de ces méthodes seront familières aux scientifiques spécialisés dans la recherche sur les sols, à condition que les mesures d’assurance et de contrôle de la qualité appropriées soient suivies. Ces méthodes sont fiables et faciles à appliquer à la fois au biochar et à ses matières premières. Dans nos travaux précédents, nous avons souligné l’importance d’une caractérisation minutieuse du biochar avant sa mise en œuvre à l’échelle du terrain.Lorsque nous avons appris que l’IBI développait un protocole standardisé, nous avions déjà commencé ce projet, et nous avons donc pu intégrer de nombreux aspects des protocoles IBI dans notre travail. Mon étudiante au doctorat, Mackenzie Deez, et mon étudiante à la maîtrise, Michelle Parisian, ainsi qu’un technicien de laboratoire certifié, feront la démonstration de ces procédures avant de commencer cette procédure. Étalonnez la sonde de pH avant de l’utiliser avec des étalons d’étalonnage.Ensuite, ajoutez 25 grammes de biochar à 25 millilitres d’eau distillée déminéralisée dans un tube à centrifuger. Agitez la solution manuellement pendant deux minutes, puis centrifugez une solution pour 3000 G pendant cinq minutes. Une fois terminé, collectez le supinate dans un tube à essai en verre et mesurez le pH pour la distribution granulométrique par séchage progressif.Enregistrez le poids de sept tamis standard américains suivant cet endroit, 60 grammes de biochar dans le tamis de 4,7 millimètres. Placez ensuite le couvercle sur le dessus et fixez la pile de tamis sur le shaker. Après avoir secoué l’échantillon pendant 10 minutes, notez le poids de chaque tamis.Indiquez les données dans un fichier Excel en pourcentage restant dans chaque tamis. Pour les tests de germination, assurez-vous que les quantités respectives de chaque traitement sont de trois grammes de biochar, 10 grammes de terreau et un morceau de papier filtre. Placez ensuite les traitements dans les boîtes de Pétri respectives.Ensuite, placez cinq graines de citrouille et 50 graines de luzerne dans les boîtes de Pétri. Pour chaque traitement à l’aide d’un cylindre gradué, ajoutez 15 millilitres d’eau dans toutes les boîtes de Pétri et couvrez-les avec les couvercles respectifs. Placez les boîtes de Pétri pour la germination sous une photopériode fluorescente de 14 heures de 10 heures.Maintenir la température à 27 plus ou moins six degrés Celsius pour simuler un cycle jour-nuit d’été. Après sept jours, notez le nombre de graines germées et rapportez les résultats en pourcentage de germination par boîte de Pétri. Mesurez la longueur des racines des graines germées à l’aide d’une règle.Ensuite, rapportez les longueurs des racines sous forme de somme de chaque boîte de Pétri. Mélangez les ombles bio à l’aide d’une bêche et d’un seau avec du terreau à raison de 2,8 % en poids. Ensuite, remplissez chacun des compartiments.Ayez une roue d’évitement des vers de terre avec 120 grammes de terreau comme contrôle ou un mélange de biochar de terreau avec chaque autre compartiment servant de contrôle non amendé. À ce stade, retirez l’isea petito d’un mélange de sol sain de mousse de tourbe maintenue à 30 % d’humidité, en choisissant des vers de taille de 0,3 à 0,6 gramme. Ajoutez 10 vers dans le compartiment central rond et couvrez la roue d’évitement avec du papier d’aluminium.Après 48 heures, retirez les vers et notez leur emplacement dans la roue d’évitement pour déterminer la concentration de biofenouil polychloré ou de PCB. Séchez des échantillons de sol de 10 grammes pendant la nuit à 25 degrés Celsius pendant 18 à 24 heures. Une fois terminé, broyez les échantillons en une poudre fine avec 10 grammes de sulfate de sodium et 10 grammes de sable d’ottawa.Ensuite, placez deux grammes d’échantillon dans un dé à coudre soli et ajoutez 100 microlitres de déco chloro bienal comme étalon de substitution interne. Extraire les échantillons dans un appareil d’oxit pendant quatre heures à raison de quatre à six cycles par heure dans 250 millilitres de chlorométhane après extraction. Transférez chaque extrait d’échantillon dans un tube et concentrez-le à un millilitre sous vide, à l’aide d’un chromatographe en phase gazeuse équipé d’un détecteur à capture d’électrons, d’une colonne capillaire en silice fondue et d’un logiciel approprié analysant les extraits de biochar pour le total a clause indiquant les valeurs en microgramme par gramme de poids sec.Les résultats de ce tableau décrivent les propriétés physiques, chimiques et biologiques requises pour caractériser complètement le biochar et ses matières premières. Les protocoles décrits dans ce manuscrit et requis pour obtenir ces résultats sont conformes à ceux décrits dans le protocole normalisé de l’IBI. Les tests biologiques du biochar sont importants pour évaluer sa toxicité.L’exposition aux contaminants peut inhiber la capacité des vers de terre à remplir des fonctions essentielles du sol telles que la décomposition, la minéralisation des nutriments et l’amélioration de la structure du sol. Les tests ont révélé des différences significatives entre les biochars. Le nouveau biochar n’a montré aucun effet néfaste sur le ver de terre isia feta, tel qu’évalué par l’évitement des vers de terre.Cependant, les vers ont évité de manière significative le vieux biochar, les graines de citrouille et de luzerne ont bien germé avec respectivement 67 % et 81 % de germination. Les racines ont également bien proliféré, les longueurs moyennes après sept jours étant de 14 centimètres et de 55 centimètres pour les graines de citrouille et de luzerne, respectivement. L’ancien biochar a montré une toxicité pour les plantes et tous les autres biochars évalués n’ont montré aucun effet néfaste sur la germination des graines, mesuré par le pourcentage, la germination et la longueur des racines après sept jours.Toutes les méthodes sont nécessaires pour caractériser efficacement le biochar avant l’application à l’échelle du champ. Cependant, bon nombre de ces méthodes peuvent être exécutées en même temps, ce qui minimise le temps nécessaire à la caractérisation du biochar. Lors de la mise en œuvre de l’une de ces méthodes, il est essentiel de s’assurer que le biochar est correctement homogénéisé et qu’un échantillon représentatif est prélevé.De nombreux aspects de l’assurance et du contrôle de la qualité font partie intégrante de chaque méthode et sont essentiels à la production de données fiables. Après une caractérisation approfondie du biochar, l’application du biochar à l’échelle du terrain peut commencer. L’objectif de ces études peut être de minimiser la biodisponibilité des contaminants par absorption, d’améliorer les rendements des cultures grâce à une capacité accrue d’échange de chats dans les ajouts de nutriments, ou d’évaluer le potentiel de séquestration du carbone du biochar en déterminant sa stabilité et ses sols au fil du temps.Après avoir regardé cette vidéo, vous devriez avoir une bonne compréhension des méthodes chimiques, physiques et biologiques nécessaires pour caractériser complètement le biochar. Le biochar peut ensuite être utilisé comme amendement du sol pour l’assainissement initial des sites contaminés.

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