물리, 화학에 대한 생산 식스 Biochars의 생물학적 특성 오염 된 사이트의 재조정

다음 실험의 전반적인 목표는 기본 바이오 숯 유틸리티 특성, 수분 퍼센트 및 유기물에서 오염된 부지 복원을 위한 토양 개량제로 사용할 6가지 바이오 숯의 물리적, 화학적 및 생물학적 특성을 특성화하는 것입니다. 근접 및 최종 분석, pH 및 입자 크기 분포가 결정됩니다. 독성 물질 보고 분석에는 종자 발아 및 지렁이 회피 테스트뿐만 아니라 다환 방향족 탄화수소, 폴리염화, 바이오 회향 및 금속에 대한 오염 물질 테스트(바이오 숯 고급 분석 및 토양 개선 특성의 수은 포함)가 포함됩니다.

바이오 숯은 암모니아, 질산염, 아질산염 및 인을 포함한 영양소뿐만 아니라 특정 표면적 및 양이온 교환 능력의 평가를 통해 오염 물질을 흡수하거나 고정시키는 능력에 대해 테스트됩니다. 이러한 방법의 결과는 biochar의 물리적, 화학적, 생물학적 특성을 자세히 설명하고 오염된 부지 개선을 위한 토양 개량제로 사용할 자격을 결정합니다. 이러한 방법을 사용하는 주요 이점은 IBI(International Biochar Initiative) 및 표준화된 프로토콜에서 설명한 것과 동일하며 여러 Bio char를 분석하는 데 정확하고 효과적인 것으로 나타났습니다.

이러한 방법의 대부분은 올바른 품질 보증 및 품질 관리 조치를 따른다면 토양 연구를 전문으로 하는 과학자들에게 친숙할 것입니다. 이러한 방법은 신뢰할 수 있으며 바이오 숯과 그 공급 원료 모두에 쉽게 적용할 수 있습니다. 이전 연구에서 우리는 현장 규모를 구현하기 전에 biochar의 신중한 특성화의 중요성을 강조했습니다.

IBI가 표준화된 프로토콜을 개발하고 있다는 것을 알았을 때 우리는 이미 이 프로젝트를 시작했기 때문에 IBI 프로토콜의 여러 측면을 작업에 수용할 수 있었습니다. 제 박사 과정 학생인 Mackenzie Deez와 석사 과정 학생인 Michelle Parisian, 그리고 공인 실험실 기술자가 이 절차를 시작하기 전에 이러한 절차를 시연할 것입니다. 교정 표준물질과 함께 사용하기 전에 pH 프로브를 교정하십시오.

그런 다음 원심 분리기 튜브에 25ml의 증류수 탈이온수에 25g의 바이오 숯을 추가합니다. 용액을 수동으로 2분 동안 흔든 다음 3000G의 용액을 5분 동안 원심분리합니다. 완료되면 supinate를 유리 시험관에 수집하고 점진적 건조 cing을 통해 입자 크기 분포에 대한 pH를 측정합니다.

이 장소 다음에 7 개의 미국 표준 체의 무게, 4.7mm 체에 60g의 biochar를 기록하십시오. 그런 다음 뚜껑을 위에 놓고 셰이커에 체 더미를 고정합니다. 샘플을 10분 동안 흔든 후 각 체의 무게를 기록하십시오.

Excel 파일의 데이터를 각 체에 남아 있는 백분율로 보고합니다. 발아 테스트의 경우 각 처리의 각각의 양이 바이오 숯 3g, 화분용 흙 10g, 여과지 1장인지 확인하십시오. 그런 다음 트리트먼트를 각각의 페트리 접시에 넣습니다.

다음으로 호박씨 5개와 알팔파 씨 50개를 페트리 접시에 넣습니다. 눈금이 매겨진 실린더를 사용하여 처리할 때마다 모든 페트리 접시에 15ml의 물을 넣고 해당 뚜껑으로 덮습니다. 발아를 위해 페트리 접시를 14, 10 시간 형광 사진 기간 미만으로 놓습니다.

여름의 낮과 밤 주기를 시뮬레이션하기 위해 온도를 섭씨 영하 27도 이상으로 유지합니다. 7일 후, 발아된 씨앗의 수를 기록하고 결과를 페트리 접시당 발아 비율로 보고합니다. 자를 사용하여 발아된 씨앗의 뿌리 길이를 측정합니다.

그런 다음 뿌리 길이를 각 페트리 접시의 합으로 보고합니다. 스페이드와 양동이를 사용하여 바이오 숯과 화분용 흙을 2.8중량%의 비율로 혼합합니다. 그런 다음 각 구획을 채우십시오.

120g의 화분용 흙이 있는 지렁이 방지 휠을 대조군으로 사용하거나 화분용 흙 바이오 숯 혼합물을 다른 모든 구획이 수정되지 않은 대조군으로 사용합니다. 이 시점에서 30% 수분으로 유지되는 이탄 이끼의 건강한 토양 혼합물에서 이세아 페티토를 제거하고 0.3에서 0.6g 크기의 벌레를 선택합니다. 둥근 중간 칸에 웜 10개를 추가하고 회피 휠을 알루미늄 호일로 덮습니다.

48시간 후 웜을 제거하고 회피 휠에 웜의 위치를 기록하여 폴리염화 바이오 회향 또는 PCB 농도를 확인합니다. 10g의 토양 샘플을 섭씨 25도에서 18-24시간 동안 밤새 건조시킵니다. 완료되면 샘플을 황산나트륨 10g과 오타와 모래 10g과 함께 고운 가루로 분쇄합니다.

다음으로, 2g의 샘플을 솔리 골무에 넣고 100 마이크로 리터의 데코 클로로 비엔날레를 내부 대리 표준물질로 추가합니다. 추출 후 250ml의 디클로로 메탄을 시간당 4-6사이클로 4시간 동안 oxit 장치에서 샘플을 추출합니다. 전자 포획 검출기, 용융 실리카 모세관 컬럼 및 적절한 소프트웨어가 장착된 가스 크로마토그래프를 사용하여 진공을 사용하여 각 샘플 추출물을 튜브로 옮기고 농축합니다.

이 표의 결과는 biochar 및 그 공급 원료를 완전히 특성화하는 데 필요한 물리적, 화학적 및 생물학적 특성을 간략하게 설명합니다. 이 원고에 요약되어 있고 이러한 결과를 얻기 위해 필요한 프로토콜은 IBI 표준화 프로토콜에 설명된 프로토콜과 일치합니다. biochar의 생물학적 테스트는 독성을 평가하는 데 중요합니다.

오염 물질에 노출되면 지렁이가 분해, 영양분 광물화 및 토양 구조 개선과 같은 필수 토양 기능을 수행하는 능력을 저해할 수 있습니다. 테스트 결과 바이오 숯 간에 상당한 차이가 나타났습니다. 새로운 biochar는 지렁이 회피에 의해 평가 된 지렁이 isia feta에 해로운 영향을 미치지 않았습니다.

그러나 벌레는 오래된 바이오 숯, 호박 및 알팔파 씨앗을 크게 피했으며 각각 67%와 81%의 발아로 잘 발아했습니다. 뿌리도 잘 증식하여 7일 후 평균 길이는 호박씨와 알팔파씨의 경우 각각 14cm와 55cm였습니다. 오래된 바이오 숯은 식물에 독성을 보였고 평가 된 다른 모든 바이오 숯은 7 일 후 퍼센트, 발아 및 뿌리 길이로 측정 한 종자 발아에 해로운 영향을 미치지 않았습니다.

현장 규모 적용 전에 biochar를 효과적으로 특성화하려면 모든 방법이 필요합니다. 그러나 이러한 방법 중 많은 부분을 동시에 수행할 수 있으며 이는 biochar 특성화에 필요한 시간을 최소화합니다. 이러한 방법 중 하나를 수행할 때 biochar가 적절하게 균질화되고 대표 샘플이 채취되었는지 확인하는 것이 중요합니다.

품질 보증 및 품질 관리에는 각 방법에 필수적이며 신뢰할 수 있는 데이터를 생성하는 데 중요한 여러 측면이 있습니다. 철저한 바이오 숯 특성화에 따라 바이오 숯의 현장 규모 적용이 시작될 수 있습니다. 이러한 연구의 목적은 흡수를 통해 오염 물질의 생체 이용률을 최소화하거나, 영양분 첨가에서 고양이 교환 능력을 증가시켜 작물 수확량을 개선하거나, 시간이 지남에 따라 안정성과 토양을 결정하여 바이오 숯의 탄소 격리 잠재력을 평가하는 것일 수 있습니다.

이 비디오를 시청한 후에는 biochar를 완전히 특성화하는 데 필요한 화학적, 물리적, 생물학적 방법을 잘 이해하게 될 것입니다. 그런 다음 biochar는 오염된 현장의 초기 복원을 위한 토양 개량제로 사용할 수 있습니다.