Fiziksel, Kimyasal ve için üretilen Altı Biochars Biyolojik Karakterizasyonu Kontamine Siteleri İyileştirilmesi

Aşağıdaki deneyin genel amacı, temel biyokömür yardımcı özellikleri, nem yüzdesi ve organik madde açısından kirlenmiş alanların iyileştirilmesi için toprak ıslahı olarak kullanılacak altı biyokömürün fiziksel, kimyasal ve biyolojik özelliklerini karakterize etmektir. Yakın ve nihai analiz, pH ve partikül boyutu dağılımı belirlenir. Toksik madde raporlama analizi, tohum çimlenmesi ve solucandan kaçınma testinin yanı sıra polisiklik aromatik hidrokarbonlar, poliklorlu, biyo rezeneler ve biyokömür gelişmiş analizinde cıva ve toprak iyileştirme özelliklerinde cıva dahil metaller için kirletici testini içerir.

Biyo kömürler, amonyak, nitrat, nitrit ve fosfor gibi besin maddelerinin yanı sıra, spesifik yüzey alanları ve katyon değişim kapasitelerinin değerlendirilmesi yoluyla kirleticileri emme veya hareketsiz hale getirme yetenekleri açısından test edilir. Bu yöntemlerin sonuçları, biyokömürün fiziksel, kimyasal ve biyolojik özelliklerini detaylandırdı ve kontamine alanların iyileştirilmesi için toprak değişiklikleri olarak kullanılmaya uygunluklarını belirledi. Bu yöntemleri kullanmanın temel avantajı, Uluslararası Biochar Girişimi veya IBI tarafından belirtilenlerle ve standartlaştırılmış protokolleriyle aynı olmaları ve bunların birden fazla Bio char'ı analiz etmede doğru ve etkili olduklarını göstermemizdir.

Bu yöntemlerin çoğu, doğru kalite güvencesi ve kalite kontrol önlemlerine uyulması şartıyla, toprak araştırmalarında uzmanlaşmış bilim adamlarına aşina olacaktır. Bu yöntemler güvenilirdir ve hem biyokömüre hem de hammaddelerine kolayca uygulanır. Önceki çalışmamızda, saha ölçeğinde uygulamadan önce biyokömürün dikkatli bir şekilde karakterizasyonunun önemini vurgulamıştık.

IBI'nin standart bir protokol geliştirdiğini öğrendiğimizde, bu projeye zaten başlamıştık ve bu nedenle IBI protokollerinin birçok yönünü çalışmalarımıza dahil edebildik. Doktora öğrencim Mackenzie Deez ve yüksek lisans öğrencim Michelle Parisian ve sertifikalı bir laboratuvar teknisyeni, bu prosedüre başlamadan önce bu prosedürleri gösterecek. Kalibrasyon standartlarıyla kullanmadan önce pH probunu kalibre edin.

Bunu takiben, bir santrifüj tüpünde 25 mililitre damıtılmış deiyonize suya 25 gram biyokömür ekleyin. Çözeltiyi iki dakika boyunca manuel olarak çalkalayın, ardından beş dakika boyunca 3000 Gs'lik bir çözeltiyi santrifüjleyin. Bittiğinde, supinatı bir cam test tüpüne toplayın ve aşamalı kuru cing yoluyla partikül boyutu dağılımı için pH'ı ölçün.

Bu yeri takip eden yedi ABD standart eleğinin ağırlığını, 60 milimetrelik elekte 4.7 gram biyokömürü kaydedin. Ardından kapağı üstüne yerleştirin ve elek yığınını çalkalayıcıya sabitleyin. Numuneyi 10 dakika salladıktan sonra, her bir eleğin ağırlığını kaydedin.

Excel dosyasındaki verileri her elekte kalan yüzde olarak raporlayın. Çimlenme testleri için, her bir işlemin ilgili miktarlarının üç gram biyokömür, 10 gram saksı toprağı ve bir parça filtre kağıdı olduğundan emin olun. Daha sonra tedavileri ilgili Petri kaplarına yerleştirin.

Daha sonra beş kabak çekirdeği ve 50 yonca tohumunu Petri kaplarına yerleştirin. Dereceli bir silindir kullanan her tedavi için, tüm Petri kaplarına 15 mililitre su ekleyin ve bunları ilgili kapaklarla kapatın. Petri kaplarını çimlenme için 14, 10 saatlik floresan fotoğraf periyodunun altına yerleştirin.

Yaz gündüz ve gece döngüsünü simüle etmek için sıcaklığı 27 artı veya eksi altı santigrat derecede tutmak. Yedi gün sonra, çimlenen tohum sayısını kaydedin ve sonuçları Petri kabı başına çimlenme yüzdesi olarak raporlayın. Bir cetvel kullanarak çimlenmiş tohumların kök uzunluğunu ölçün.

Daha sonra kök uzunluklarını her bir Petri kabının toplamı olarak bildirin. Biyo kömürleri bir kürek ve kova kullanarak saksı toprağı ile ağırlıkça %2,8 oranında karıştırın. Bunu takiben, bölmelerin her birini doldurun.

Kontrol olarak 120 gram saksı toprağı içeren bir solucandan kaçınma çarkına veya saksı toprağı biyokömür karışımına sahip olun ve diğer her bölme değiştirilmemiş bir kontrol görevi görür. Bu noktada, 0,3 ila 0,6 gram arasında değişen solucanları seçerek,% 30 nemde tutulan sağlıklı bir turba yosunu toprak karışımından isea petito'yu çıkarın. Yuvarlak orta bölmeye 10 solucan ekleyin ve kaçınma çarkını alüminyum folyo ile kapatın.

48 saat sonra, solucanları çıkarın ve poliklorlu biyo rezene veya PCB konsantrasyonunu belirlemek için konumlarını kaçınma çarkına kaydedin. 10 gram toprak örneklerini gece boyunca 25 santigrat derecede 18 ila 24 saat kurutun. Bittiğinde, numuneleri 10 gram sodyum sülfat ve 10 gram ottawa kumu ile ince bir toz haline getirin.

Daha sonra, bir soli yüksüğüne iki gram numune ekleyin ve dahili bir vekil standart olarak 100 mikrolitre deco kloro bienal ekleyin. Numuneleri, ekstraksiyonu takiben 250 mililitre di kloro metan içinde saatte dört ila altı döngüde dört saat boyunca bir oxit aparatında çıkarın. Her bir numune ekstraktını bir tüpe aktarın ve bir elektron yakalama detektörü, kaynaşmış bir silika kılcal kolon ve toplam a maddesi değerleri için değerleri gram kuru ağırlık olarak bildiren uygun yazılım analiz edilmiş biyokömür ekstraktları ile donatılmış bir gaz kromatografı kullanarak bir vakum kullanarak bir mililitreye konsantre edin.

Bu tablonun sonuçları, biyokömürü ve besleme stoklarını tamamen karakterize etmek için gereken fiziksel, kimyasal ve biyolojik özellikleri özetlemektedir. Bu yazıda özetlenen ve bu sonuçları elde etmek için gerekli olan protokoller, IBI standartlaştırılmış protokolünde belirtilenlerle tutarlıdır. Biyokömürün biyolojik testi, toksisitesini değerlendirmek için önemlidir.

Kirleticilere maruz kalmak, solucanların ayrışma, besin mineralizasyonu ve toprak yapısı iyileştirmeleri gibi temel toprak işlevlerini yerine getirme yeteneğini engelleyebilir. Test, biyo karakterler arasında önemli farklılıklar ortaya çıkardı. Yeni biyokömür, solucandan kaçınma ile değerlendirildiği gibi, solucan isia beyaz peynir üzerinde hiçbir zararlı etki göstermedi.

Bununla birlikte, solucanlar eski biyokömürden önemli ölçüde kaçındı, kabak ve yonca tohumları sırasıyla %67 ve %81 çimlenme ile iyi çimlendi. Kökler ayrıca yedi gün sonra ortalama uzunluklar kabak ve yonca tohumları için sırasıyla 14 santimetre ve 55 santimetre olacak şekilde iyi çoğaldı. Eski biyokömür bitkiler için toksisite gösterdi ve değerlendirilen diğer tüm biyokömürler, yedi gün sonra yüzdeler, çimlenme ve kök uzunluğu ile ölçüldüğü gibi tohum çimlenmesi üzerinde hiçbir zararlı etki göstermedi.

Alan ölçeğinde uygulamadan önce biyokömürü etkili bir şekilde karakterize etmek için tüm yöntemler gereklidir. Bununla birlikte, bu yöntemlerin çoğu aynı anda gerçekleştirilebilir ve bu, biyokömür karakterizasyonu için gereken süreyi en aza indirir. Bu yöntemlerden herhangi birini gerçekleştirirken, biyokömürün uygun şekilde homojenize edildiğinden ve temsili bir numune alındığından emin olmak önemlidir.

Kalite güvencesi ve kalite kontrolünün, her yöntemin ayrılmaz bir parçası olan ve güvenilir veri üretmek için kritik olan birçok yönü vardır. Kapsamlı biyokömür karakterizasyonunun ardından, biyokömürün saha ölçeğinde uygulaması başlayabilir. Bu çalışmaların amacı, absorpsiyon yoluyla kirletici biyoyararlanımını en aza indirmek, besin ilavelerinde artan kedi değişim kapasitesi yoluyla mahsul verimini iyileştirmek veya zaman içindeki stabilitesini ve topraklarını belirleyerek biyokömürün karbon tutma potansiyelini değerlendirmek olabilir.

Bu videoyu izledikten sonra, biyokömürü tamamen karakterize etmek için gereken kimyasal, fiziksel ve biyolojik yöntemleri iyi anlamış olmalısınız. Biyokömür daha sonra kontamine alanların başlangıçta iyileştirilmesi için bir toprak ıslahı olarak kullanılabilir.