生物炭与微生物综
微生物在生物炭制备与应用中的研究进展
微生物在生物炭制备与应用中的研究进展生物炭作为一种重要的碳负载物质，在农业、环境和能源等领域具有广泛的应用前景。
而微生物作为生物炭制备过程中的关键参与者，对于生物炭的性质以及应用效果也具有重要的影响。
因此，对微生物在生物炭制备与应用中的研究进展进行探讨，对于推动生物炭的合理制备与应用具有重要意义。
一、微生物参与生物炭制备的机制微生物在生物炭制备过程中的参与主要体现为两个方面：炭化和改性。
1.1 炭化在生物炭制备过程中，微生物通过炭化作用将有机物质转化为炭质物质。
微生物主要通过两种方式参与炭化过程：厌氧炭化和氧化炭化。
厌氧炭化是指在无氧条件下，微生物通过代谢作用将有机物质转化为炭质物质。
这种炭化方式通常发生在沼气池等环境中。
例如，厌氧消化过程中产生的沼气污泥中的微生物通过厌氧代谢作用，将有机物质转化为生物炭。
氧化炭化是指在有氧条件下，微生物通过氧化作用将有机物质转化为炭质物质。
这种炭化方式通常发生在风堆堆肥等环境中。
例如，风堆堆肥过程中的微生物通过氧化代谢作用，将有机物质转化为生物炭。
1.2 改性微生物在生物炭制备过程中还可以通过改性作用改变生物炭的性质。
微生物可以通过在制备过程中的代谢作用或后期添加生物肥料等方式，对生物炭进行表面改性、结构改变或者添加功能物质等操作，从而改变生物炭的吸附性、保水性、肥力等性质。
这种改性方式可以通过改变微生物的组成、生态和来源等来实现。
二、微生物对生物炭性质的影响微生物的参与对生物炭的性质具有重要影响。
下面将分别从物理性质和化学性质两个方面进行阐述。
2.1 物理性质微生物的参与可以影响生物炭的物理性质，如比表面积、孔隙度、质地等。
研究表明，微生物的炭化活动可以增加生物炭的比表面积和孔隙度，提高生物炭的吸附能力和保水性。
此外，微生物的改性作用也可以改变生物炭的质地，使其更加适合某些特定的应用场景。
2.2 化学性质微生物的参与还可以影响生物炭的化学性质，如元素组成、含量和功能化学团等。
一种生物炭固定化菌剂的制备与应用
一种生物炭固定化菌剂的制备与应用生物炭固定化菌剂是一种将有效菌剂固定在生物炭载体上的制剂，具有较好的微生物菌株存活率和保活时间，同时还能提供理想的生物炭固定作用。
本文将介绍生物炭固定化菌剂的制备方法及其在农业生产中的应用。
生物炭是一种由植物残渣等有机材料经过高温热解而得到的碳质固体，具有多孔性和吸附性等特点。
生物炭具有较高的比表面积和孔隙结构，有利于固定微生物菌株并提供菌落生长的适宜环境。
目前，生物炭固定化菌剂的制备主要分为两种方法：直接法和包埋法。
直接法是将生物炭和微生物菌液直接混合，通过物理吸附和化学结合的方式将微生物菌株固定在生物炭表面。
该方法简单易行，操作成本低，适用于规模较小的制备过程。
首先，将所需的微生物菌株培养并得到菌液。
然后，将适量的生物炭加入到菌液中，并搅拌均匀。
最后，将混合液体进行干燥，得到生物炭固定化菌剂。
此制备方法制备的生物炭固定化菌剂菌株存活率高，但保活时间相对较短。
包埋法是将微生物菌株与生物炭进行包埋，将微生物埋藏在生物炭内部，从而延长微生物的存活时间。
此制备方法首先需要将微生物培养至一定时期，然后将微生物培养物与生物炭混合，并搅拌均匀。
接着，将混合物进行滲透处理，待生物炭吸附微生物后，对其进行烘干处理，最终得到生物炭固定化菌剂。
包埋法制备的生物炭固定化菌剂能够延长微生物的存活时间，但制备工艺较为繁琐，操作难度较大。
生物炭固定化菌剂在农业生产中具有广泛的应用前景。
一方面，生物炭固定化菌剂可以作为土壤调理剂应用于农田中，能够改善土壤结构，调节土壤酸碱度，提高土壤肥力。
由于生物炭固定化菌剂具有较好的微生物保活性，可以通过菌根和植株共生关系提高植物养分吸收能力和抗逆性。
另一方面，生物炭固定化菌剂还可以应用于农作物病害防控。
通过固定化的方式，可以将有效菌株固定在生物炭上，并在农田中进行施用，从而有效地抑制病原微生物的生长繁殖。
综上所述，生物炭固定化菌剂的制备与应用是一种具有潜力的农业生产技术。
《生物炭基微生物固定化体的制备及其对水中无机氮的去除》范文
《生物炭基微生物固定化体的制备及其对水中无机氮的去除》篇一一、引言随着工业化和城市化的快速发展，水体中的无机氮污染问题日益严重，对生态环境和人类健康构成了巨大的威胁。
生物炭基微生物固定化体技术作为一种新兴的水处理技术，具有高效、环保、可持续等优点，为解决无机氮污染问题提供了新的途径。
本文旨在探讨生物炭基微生物固定化体的制备方法及其对水中无机氮的去除效果。
二、生物炭基微生物固定化体的制备1. 材料与设备制备生物炭基微生物固定化体所需材料包括生物炭、微生物菌群、粘合剂等。
设备包括搅拌器、烘干设备、培养设备等。
2. 制备方法（1）生物炭的制备：通过热解或气化等方法将生物质转化为生物炭。
（2）微生物菌群的培育：选取适应性强、去氮效果好的微生物菌群进行培养。
（3）固定化体的制备：将生物炭与微生物菌群按照一定比例混合，加入适量的粘合剂，通过搅拌、烘干等工艺制备成固定化体。
三、生物炭基微生物固定化体对水中无机氮的去除1. 实验方法采用静态实验和动态实验相结合的方法，研究生物炭基微生物固定化体对水中无机氮的去除效果。
2. 实验结果与分析（1）静态实验结果：在一定的实验条件下，生物炭基微生物固定化体对水中无机氮的去除率随着反应时间的延长而提高。
去除率受到固定化体中生物炭和微生物菌群的比例、水质等因素的影响。
（2）动态实验结果：在模拟实际水处理过程中，生物炭基微生物固定化体表现出良好的去除效果。
其去除能力受到流速、水质等因素的影响。
在一定的流速和水质条件下，固定化体对水中无机氮的去除率可达到较高水平。
四、讨论与展望1. 制备工艺的优化通过对生物炭基微生物固定化体制备工艺的优化，可以提高其去氮效果和稳定性。
例如，调整生物炭和微生物菌群的比例、选用合适的粘合剂、改善制备过程中的工艺参数等。
2. 去除机理的探讨生物炭基微生物固定化体对水中无机氮的去除机理包括吸附、生物降解等多种作用。
通过研究固定化体的微观结构和性质，可以进一步揭示其去氮机理，为优化制备工艺和提高去氮效果提供理论依据。
生物炭和微生物菌剂添加对菇渣好氧堆肥过程及其养分变化的影响
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新疆连作棉田施用生物炭对土壤养分及微生物群落多样性的影响
新疆连作棉田施用生物炭对土壤养分及微生物群落多样性的影响一、本文概述Overview of this article本文旨在探讨新疆连作棉田施用生物炭对土壤养分及微生物群落多样性的影响。
新疆作为中国的主要棉花产区，连作棉田的生产问题一直是农业研究的重点。
生物炭作为一种新兴的土壤改良剂，其在改善土壤养分、提高土壤微生物群落多样性方面的潜力日益受到关注。
本文综述了生物炭的基本性质、其在农业中的应用现状，以及其对土壤养分和微生物群落多样性的影响机制。
通过在新疆连作棉田中的实地试验，本文深入分析了生物炭施用对土壤养分含量、微生物群落结构及其多样性的具体影响，为生物炭在农业中的推广应用提供了理论依据和实践指导。
This article aims to explore the effects of biochar application on soil nutrients and microbial community diversity in continuous cropping cotton fields in Xinjiang. As a major cotton producing region in China, the production of continuous cropping cotton fields in Xinjiang has always beena focus of agricultural research. As an emerging soil amendment, biochar has increasingly attracted attention for its potential in improving soil nutrients and enhancing soil microbial community diversity. This article reviews the basic properties of biochar, its current application status in agriculture, and its impact mechanism on soil nutrients and microbial community diversity. Through field experiments in continuous cropping cotton fields in Xinjiang, this article deeply analyzes the specific effects of biochar application on soil nutrient content, microbial community structure, and diversity, providing theoretical basis and practical guidance for the promotion and application of biochar in agriculture.二、文献综述Literature review随着全球对可持续农业生态系统的日益关注，生物炭作为一种新兴的土壤改良剂，在农业领域的应用逐渐受到重视。
生物炭改良生物滞留池对径流雨水中典型重金属的去除机理
生物炭改良生物滞留池对径流雨水中典型重金属的去除机理生物炭作为一种新型的改良材料，被广泛应用于水处理领域。
在生物滞留池中加入生物炭可以显著提高径流雨水中典型重金属的去除效率，但其去除机理尚未完全明确。
本文将基于实验研究，探讨生物炭改良生物滞留池对径流雨水中典型重金属的去除机理。
一、生物炭的吸附特性生物炭具有极高的比表面积和孔隙结构，这使得它具有卓越的吸附能力。
生物炭表面具有丰富的氧、氢和氮等官能团，可以与重金属形成静电力、吸附力和配位键等多种相互作用，从而使重金属离子被有效地吸附固定在生物炭表面。
二、生物炭的离子交换作用生物炭具有良好的离子交换性能，可以与径流雨水中的阳离子进行交换。
在生物滞留池中，生物炭通过与重金属离子的物理吸附和化学吸附，将前者从溶液中去除掉。
与此同时，生物炭释放出的NH4+、Ca2+、K+等阳离子会与重金属离子进行交换，使得重金属离子被固定在生物炭表面。
三、生物炭的微生物作用生物炭不仅提供了丰富的微生物附着基质，还具有调节微生物群落结构和功能的能力。
微生物通过代谢过程可以将重金属离子还原成金属离子，使得其活性降低。
此外，微生物还可以分泌一些有机物质，如胞外聚合物等，与重金属形成络合物，从而使重金属离子被螯合，降低其毒性。
四、生物炭的沉淀作用生物炭在水中具有一定的沉淀作用，可以吸附悬浮颗粒和胶体颗粒，从而促进重金属的去除。
此外，生物炭还可以有效地去除径流雨水中的有机物质，减少有机物对重金属去除的干扰。
综上所述，生物炭通过吸附特性、离子交换作用、微生物作用和沉淀作用等多种机制，可以显著地去除径流雨水中的典型重金属。
在生物滞留池中加入适量的生物炭，可以提高其去除效率，从而减少对水体的污染，保护水环境。
然而，生物炭对不同重金属的去除效果存在差异，需要进一步研究不同重金属与生物炭之间的相互作用机理。
此外，生物炭的制备工艺和应用方式也需要进一步优化，以提高其在生物滞留池中的应用效果综合以上所述，生物炭在去除径流雨水中的重金属污染方面具有潜力。
《混合生物炭固定化微生物降解土壤中PAHs》
《混合生物炭固定化微生物降解土壤中PAHs》一、引言多环芳烃（PAHs）是土壤污染中常见的有害物质，其来源广泛，包括工业排放、汽车尾气、燃烧过程等。
PAHs的长期存在对土壤生态系统和人类健康构成了严重威胁。
为了有效解决这一问题，本文提出了一种新型的土壤修复技术——混合生物炭固定化微生物降解土壤中PAHs的方法。
该技术旨在利用生物炭的高吸附性和微生物的降解能力，提高土壤中PAHs的去除效率。
二、混合生物炭固定化微生物技术概述混合生物炭固定化微生物技术是一种利用生物炭和微生物共同作用，降解土壤中PAHs的技术。
生物炭具有高吸附性、多孔性和生物相容性等特点，可以有效地吸附土壤中的PAHs。
而固定化微生物则可以通过生长和代谢活动，将吸附在生物炭上的PAHs转化为低毒性或无毒性的物质，从而达到修复土壤的目的。
三、实验方法与步骤1. 制备生物炭：选用适合的碳源（如秸秆、木屑等），通过热解法制备生物炭。
2. 固定化微生物：选用具有降解PAHs能力的微生物菌种，通过固定化技术将其固定在生物炭上。
3. 混合生物炭与土壤混合：将制备好的混合生物炭与受污染土壤混合，使生物炭吸附土壤中的PAHs。
4. 微生物降解：在适宜的环境条件下，固定化微生物开始生长和代谢，将吸附在生物炭上的PAHs降解为低毒性或无毒性的物质。
四、实验结果与分析1. 生物炭的吸附性能：实验表明，生物炭具有较高的吸附性能，能够有效地吸附土壤中的PAHs。
2. 微生物的降解能力：固定化微生物在适宜的环境条件下，能够快速地降解吸附在生物炭上的PAHs，且降解效率较高。
3. 混合生物炭对土壤中PAHs的去除效果：实验结果显示，混合生物炭固定化微生物技术能够显著提高土壤中PAHs的去除效率，降低土壤中PAHs的含量。
五、讨论与展望混合生物炭固定化微生物技术具有以下优点：首先，生物炭的高吸附性能可以快速地吸附土壤中的PAHs；其次，固定化微生物的降解能力可以将吸附在生物炭上的PAHs转化为低毒性或无毒性的物质；最后，该方法操作简便、成本低廉，适用于大规模的土壤修复工程。
生物炭对土壤微生物群落的影响及作用机制研究
生物炭对土壤微生物群落的影响及作用机制研究
生物炭是一种由有机材料经过热解而得到的炭质固体材料。
近年来，
生物炭被广泛应用于农业领域，用于改善土壤质量、提升农作物产量和保
护环境。
研究发现，生物炭可以对土壤微生物群落产生显著影响，并且在
土壤中发挥重要的作用。
首先，生物炭对土壤微生物群落的影响主要体现在调节微生物的数量
和组成。
研究表明，生物炭可以显著增加土壤中的微生物数量，特别是土
壤中的真菌数量。
这是由于生物炭具有高比表面积和孔隙结构，可以提供
大量的微生物生长空间，促进微生物的繁殖。
此外，生物炭还可以通过吸
附和解毒作用，减轻土壤中的重金属和有机污染物对微生物的毒性，进一
步促进微生物的生长。
研究还发现，生物炭的应用也可以改变土壤微生物
的组成，促进优势微生物的生长，抑制病原微生物的繁殖。
总的来说，生物炭对土壤微生物群落的影响是多方面的，并且其作用
机制也较为复杂。
研究表明，生物炭的应用可以显著改变土壤微生物群落
的数量和组成，促进有益微生物的生长，减轻土壤中的污染物对微生物的
毒性，进而提高土壤质量和农作物产量。
然而，对于生物炭对土壤微生物
群落的具体影响机制，还有一些问题需要进一步研究，例如其中关键的微
生物群落结构变化、微生物代谢产物的组成及其对土壤生态系统功能的影
响等，这些研究将有助于更好地理解生物炭对土壤微生物群落的作用机制，为其在农业生产和环境保护中的应用提供科学依据。
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• (5) biochar induces changes in enzyme activities that affect soil elemental cycles related to microbes (Lehmann et al., • 2011; Yang et al., 2016b); • (6) biochar interrupts microbial intra- and inter-specific communication between microbial cells via a combination of sorption and the hydrolysis of signaling molecules (Gao • et al., 2016; Masiello et al., 2013); it should be noted that biochar may contain some molecules that can work as signals for microbial communication; • (7) biochar enhances the sorption and degradation of soil contaminants and reduces their bioavailability and toxicity to microbes (Beesley et al., 2010; Qin et al., 2013; • Stefaniuk and Oleszczuk, 2016).
• New developments in the meta• genomics analysis of soil microbe genes will no doubt be pivotal to • uncovering the hidden dimensions of biochar-microbe interactions • that link biochar properties with microbial functions. Under• standing the mechanisms of the interaction between biochar and • soil microbes is essential to revealing the mechanisms of the het• erogeneous effects of biochar on soi物炭基功能性菌肥的使用可以提 高食品安全
• (1) biochar provides shelter for soil microbes with pore structures and surfaces (Quilliam et al., 2013a); • (2) biochar supplies nutrients to soil microbes for their growth with those nutrients and ions adsorbed on • biochar particles (Joseph et al., 2013); • (3) biochar triggers potential toxicity with VOCs and environmentaly persistent free radicals (Fang et al., 2014a); • (4) biochar modifies microbial habitats by improving soil properties that are essential for microbial growth • (including aeration conditions, water content, and pH) (Quilliam et al., 2013a);
热解温度要作为实验的设计变量， 来考察对菌的生长特性的影响
• • • • • • • • • To enhance carbon sequestration, high temperature biochar, especially fromwoods, should be considered because they generally have stable carbon structure and high C/N ratio that make them recalcitrant to microbial decomposition. To control soilborne pathogens, low temperature biochars may have the advantages, because the relatively high small molecular VOCs on such biochar can be microbial inhibitors. Moreover, moderate temperature biochar with relatively higher adsorption capacity and electron transfercapabilitycan be considered for the purposeof soil contamination remediation.