作者单位
摘要
1 安徽科技学院资源与环境学院, 安徽 凤阳 233100
2 上海交通大学中英国际低碳学院, 上海 201306
稻壳和木屑是农林业废物处理与利用的重点, 将稻壳和木屑制备成生物炭并用于环境污染与防治成为研究热点, 但对稻壳和木屑生物炭中溶解性有机质(DOM)的研究还较少。 以稻壳和木屑为生物质原料, 在不同温度(200~700 ℃)下制备稻壳和木屑生物炭, 利用紫外-可见光谱、 三维荧光光谱和红外光谱技术对生物炭DOM的光谱特征进行分析, 研究不同热解温度对生物炭DOM光谱特征的影响。 结果表明, 随着热解温度升高, 稻壳和木屑生物炭DOM中溶解性有机碳(DOC)浓度逐渐降低, 且木屑生物炭的DOC浓度远高于相同温度下的稻壳生物炭。 稻壳和木屑生物炭DOM的紫外吸收均随着波长的增大而逐渐降低, 且随着热解温度升高, 稻壳生物炭DOM的吸光度先增加后降低, 而木屑生物炭DOM则持续降低。 紫外光谱的特征参数值(SUVA254和SUVA260)随着热解温度升高变化趋势相同, 且在相同温度下, 稻壳生物炭DOM的特征参数值均高于木屑。 三维荧光光谱表明稻壳和木屑生物炭DOM的荧光峰主要出现在λex/em=300~315/400~425 nm和λex/em=210~245/380~435 nm波段, 分别代表类腐殖质荧光峰和富里酸荧光峰, 可用来表示生物炭DOM的腐殖化程度和疏水组分含量。 随温度升高, 稻壳生物炭DOM的腐殖化程度和疏水组分含量先升高后降低, 而木屑生物炭DOM则逐渐降低。 三维荧光参数表明稻壳和木屑生物炭DOM的自生源指标(autochthonous index, BIX)不强, 生物可利用性和类蛋白比例较低; 随着温度升高稻壳生物炭DOM腐殖化指数(humification index, HIX)先增加后降低, 而木屑生物炭DOM的HIX则逐渐降低。 此外, 红外光谱结果表明, 随着热解温度的升高, 稻壳和木屑生物炭DOM中—OH逐渐降低, —CH2、 —CH3变化不明显, 芳环CC, C—H增强, 芳香化程度增强。
温度 生物炭 溶解性有机质 光谱分析 Temperature Biochar Dissolved organic matter Spectral analysis 
光谱学与光谱分析
2019, 39(11): 3475

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