生物炭对污染土壤的修复及作用机理研究
生物炭在土壤固碳方面的应用研究进展
生物炭在土壤固碳方面的应用研究进展生物炭是一种由生物质在无氧或低氧环境下热解而成的固碳材料。
它具有具有孔隙结构、高比表面积和良好的化学稳定性等特点，因此被广泛应用于土壤改良和碳固定领域。
下面将对生物炭在土壤固碳方面的应用研究进展进行探讨。
首先，生物炭作为土壤改良剂可以提高土壤质量，增强土壤水分保持能力和肥力。
研究表明，生物炭可以增加土壤水分保持能力，减少土壤中的水分蒸发和流失。
它的孔隙结构可以增加土壤孔隙度，改善土壤通气性和保水性，提高土壤肥力和作物产量。
此外，生物炭还可以吸附和保持土壤中的营养物质，如氮、磷、钾等，减少营养物质的流失，提高土壤肥力。
因此，生物炭在土壤改良方面的应用有助于固碳并提高土壤质量。
其次，生物炭可以降低甲烷和氧化亚氮等温室气体的排放。
研究发现，生物炭可以吸附和稳定有机物质，使其不易分解为甲烷等温室气体的前体物质。
此外，生物炭还可以提高土壤中的微生物活性，促进土壤中的硝化和反硝化过程，从而减少氧化亚氮的产生和排放。
因此，生物炭在减少温室气体排放方面具有潜力。
此外，生物炭还可以延缓土壤有机碳的分解和氧化过程，将其长期储存在土壤中。
研究发现，生物炭具有较高的化学稳定性，可以在土壤中长期存在。
它的孔隙结构可以保护生物质和有机质免于微生物分解，延缓有机碳的氧化过程。
此外，生物炭具有很长的生命周期，可以将固定的碳长期储存在土壤中，有效减少大气中的二氧化碳浓度。
总之，生物炭作为一种固碳材料，在土壤固碳方面具有广泛的应用潜力。
它可以改善土壤质量和水分保持能力，减少温室气体排放，延缓有机碳的分解和氧化过程。
然而，生物炭的应用还面临一些问题，如生产成本高和施用量的确定等。
因此，还需要进一步的研究来解决这些问题，并推动生物炭在土壤固碳方面的更广泛应用。
生物炭在土壤改良中的应用效果
生物炭在土壤改良中的应用效果一、引言土壤是农业生产的基础，其质量直接关系到农作物的产量和品质。
然而，随着工业化、城市化的快速发展以及不合理的农业生产方式，土壤面临着诸多问题，如土壤板结、肥力下降、酸化、盐碱化、污染等。
为了改善土壤质量，提高土壤的生产力和可持续性，人们不断探索和研究新的土壤改良技术和方法。
生物炭作为一种新型的土壤改良剂，近年来受到了广泛的关注和研究。
二、生物炭的定义和来源生物炭是生物质在缺氧或低氧条件下热解炭化产生的一种富含碳的固体物质。
生物质原料来源广泛，包括农作物秸秆、木材、林业废弃物、畜禽粪便、生活垃圾等。
通过热解过程，生物质中的有机物质被分解和转化，形成具有多孔结构、高比表面积和丰富表面官能团的生物炭。
三、生物炭的物理化学性质（一）孔隙结构生物炭具有丰富的孔隙结构，包括大孔、中孔和微孔。
这些孔隙不仅增加了生物炭的比表面积，为微生物提供了栖息和繁殖的场所，还能够吸附和储存水分和养分，提高土壤的保水保肥能力。
（二）表面官能团生物炭表面含有丰富的官能团，如羧基、羟基、酚羟基等。
这些官能团能够与土壤中的离子和分子发生化学反应，从而影响土壤的化学性质。
（三）稳定性生物炭具有较高的化学稳定性和热稳定性，在土壤中能够长期存在，不易分解，从而持续发挥改良土壤的作用。
（四）元素组成生物炭富含碳元素，同时还含有一定量的氮、磷、钾、钙、镁等营养元素，这些元素可以缓慢释放到土壤中，为植物生长提供养分。
四、生物炭在土壤改良中的应用效果（一）改善土壤物理性质1、增加土壤孔隙度生物炭的多孔结构能够增加土壤的孔隙度，改善土壤的通气性和透水性，减少土壤板结现象，有利于根系的生长和发育。
2、提高土壤保水能力生物炭能够吸附和储存大量的水分，提高土壤的持水能力，减少水分的蒸发和流失，在干旱条件下对植物生长具有重要意义。
3、降低土壤容重生物炭的添加可以降低土壤容重，使土壤变得更加疏松，有利于土壤的耕作和管理。
（二）改善土壤化学性质1、提高土壤 pH 值在酸性土壤中，生物炭表面的碱性官能团能够中和土壤中的酸性物质，提高土壤的 pH 值，缓解土壤酸化问题。
生物炭在农田土壤修复方面的应用讲诉
生物炭在农田土壤修复方面的应用河北师大化学与材料科学学院农业项目组盛建维一、生物炭概述生物炭是生物有机材料（生物质）在缺氧或绝氧环境中，经低温热裂解后生成的固态产物。
既可作为高品质能源、土壤改良剂，也可作为还原剂、肥料缓释载体及二氧化碳封存剂等，已广泛应用于固碳减排、水源净化、重金属吸附和土壤改良等，可在一定程度上为气候变化、环境污染和土壤功能退化等全球关切的热点问题提供解决方案，属于秸秆废弃资源高值化利用的范畴。
生物炭不是一般的木炭，是一种碳含量极其丰富的木炭。
它是在低氧环境下，通过高温裂解将木材、草、玉米秆或其它农作物废物碳化。
这种由植物形成的，以固定碳元素为目的的木炭被科学家们称为“生物炭”。
它的理论基础是：生物质，不论是植物还是动物，在没有氧气的情况下燃烧，都可以形成木炭。
生物炭是一种经过高温裂解“加工”过的生物质。
裂解过程不仅可以产生用于能源生产的气体，还有碳的一种稳定形式——木炭，木炭被埋入地下，整个过程为“碳负性”（carbon negative）。
生物炭几乎是纯碳，埋到地下后可以有几百至上千年不会消失，等于把碳封存进了土壤。
生物炭富含微孔，不但可以补充土壤的有机物含量，还可以有效地保存水分和养料，提高土壤肥力。
事实上，之所以肥沃的土壤大都呈现黑色，就是因为含碳量高的缘故。
英国环保大师詹姆斯·拉夫洛克称，生物炭是减轻灾难性气候变化的唯一希望。
研究人员也表示，生物炭也能提高农业生产率，减少对碳密集肥料的需求。
木炭碎料的孔洞结构十分容易聚集营养物质和有益微生物，从而使土壤变得肥沃，利于植物生长，实现增产的同时让农业更具持续性。
更妙的是，它把碳锁定在生物群内，而非让它排放到空气中。
制作生物炭的现代方法是在低氧环境下用高温加热植物垃圾，使其分解。
日前，气候专家找到了更清洁环保的方式，进行工业规模二氧化碳固定，利用巨型微波熔炉将二氧化碳封存在“生物炭”中，然后进行掩埋。
这种特制“微波炉”将成为战胜全球变暖的最新利器。
生物炭对土壤肥料的作用
生物炭对土壤肥料的作用生物炭是一种由植物生物质经过高温裂解、氧化和还原而成的一种碳质材料，具有多孔结构和丰富的微生物群落。
由于其优异的土壤改良和肥料保护作用，生物炭被广泛应用于农业生产中。
本文将就生物炭对土壤肥料的作用进行较为详细的探讨。
生物炭可以改良土壤结构。
生物炭具有多孔的结构，能够增加土壤的孔隙度和比表面积，有利于土壤通气、透水和保水。
在土壤中添加适量的生物炭，可以改善土壤的质地，从而提高土壤的通气性和保水性，有助于根系的生长和发育。
这对于土壤沙化、板结等问题的改善具有积极的意义。
生物炭能够提高土壤肥力。
生物炭具有很高的孔隙度和比表面积，可以有效地吸附和固持土壤中的养分，如氮、磷、钾等。
生物炭本身也含有丰富的有机质和微生物，能够与土壤中的养分形成复合物，延缓养分的释放速度，从而减少养分的流失和淋溶，提高土壤中的养分利用效率，增加土壤的肥力。
生物炭可以改善土壤的微生物环境。
土壤中的微生物是土壤生态系统中的重要组成部分，对土壤中的有机质分解、养分循环和植物生长都起着至关重要的作用。
生物炭具有丰富的微生物群落，可以为土壤提供丰富的微生物资源，有利于土壤中有益微生物的生长和繁殖，促进土壤中的有机质分解和养分转化，从而改善土壤的微生物环境，提高土壤的生产力。
生物炭可以减轻化肥对土壤的污染。
传统的化肥在过度使用的情况下容易导致土壤的盐碱化、酸化和重金属积累等问题，从而影响土壤的生产力和健康。
而生物炭可以吸附和固持土壤中的有害物质，如重金属离子等，有效地减少化肥对土壤的污染作用，保护土壤环境的生态安全。
生物炭对土壤肥料的作用主要表现为改良土壤结构、提高土壤肥力、改善土壤的微生物环境和减轻化肥对土壤的污染。
在农业生产中，适量添加生物炭可以有效地改善土壤的质地和肥力，减少化肥的使用量，提高农作物的产量和品质，对于实现农业的可持续发展具有重要的意义。
加强生物炭的研究和推广应用，将有助于改善土壤环境、提高农业生产力和保护生态环境。
生物炭对土壤肥料的作用
生物炭对土壤肥料的作用1. 引言1.1 生物炭的定义生物炭是一种由生物质经过高温热解或氧化制备而成的黑色炭质材料。
它具有多孔结构和大表面积，具有很强的吸附性能。
生物炭不同于一般的煤炭或木炭，它经过特殊制备过程后含有丰富的微生物和有机物质，对土壤具有很好的改良作用。
生物炭在土壤中可以增加土壤的肥力、改善土壤结构、提高土壤保水保肥能力，并且可以促进土壤微生物的活性。
生物炭与其他肥料混合使用，可以提高肥料的利用率，减少肥料的流失，从而减少环境污染。
生物炭是一种具有很高应用价值的土壤改良剂，它不仅可以提高土壤肥力，改善土壤质地，还可以减少化肥的使用量，减少环境污染。
生物炭对土壤肥料的作用是非常积极的，有着广阔的应用前景。
1.2 生物炭对土壤肥料的重要性生物炭具有很强的吸附能力，能够吸附并固定土壤中的营养元素和有害物质，减少其在土壤中的流失和淋洗，从而提高土壤的肥力和保护环境的效果。
生物炭可以改善土壤的结构和通气性，增加土壤孔隙度，有利于根系生长和水分渗透，促进植物的生长和发育。
生物炭还可以促进土壤微生物的活性和多样性，增加土壤有机质的含量，提高土壤的肥力和生态系统的稳定性。
生物炭在土壤肥料中的应用具有重要的意义，可以提高土壤的肥力和水分保持能力，减少化肥的使用量，改善环境质量，实现可持续农业发展的目标。
研究和推广生物炭对土壤肥料的作用具有重要的现实意义和发展前景。
"2. 正文2.1 生物炭的制备方法生物炭的制备方法有多种，其中主要包括炭化和激活两个过程。
在炭化过程中，生物质被加热至高温而不氧化，使其转化为炭，而这个过程可以通过不同的方式来实现，比如慢炭化、快炭化、气化等。
慢炭化是将生物质加热到500-700摄氏度，这个过程需要一定的时间，但可以获得高质量的生物炭。
快炭化则是通过高温快速加热生物质，不需要太长时间，但生产的生物炭质量可能略低。
气化是指通过气体对生物质进行碳化，这个方法比较节能环保，但成本略高。
生物炭对土壤酶活和细菌群落的影响及其作用机制
生物炭对土壤酶活和细菌群落的影响及其作用机制一、本文概述本文旨在探讨生物炭对土壤酶活性和细菌群落的影响及其潜在的作用机制。
生物炭作为一种由生物质经热解或气化产生的富含碳的固体产物，近年来在农业和环境科学领域引起了广泛关注。
由于其具有多孔性、高比表面积和良好的吸附性能，生物炭在改善土壤质量、提高土壤酶活性以及调控土壤微生物群落结构方面显示出巨大潜力。
本文首先介绍了生物炭的基本性质和制备方法，为后续研究提供基础。
接着，通过综述相关文献和实验数据，分析了生物炭对土壤酶活性的影响。
土壤酶作为土壤生物化学反应的重要催化剂，其活性直接影响着土壤中有机物的分解和养分的转化。
本文详细探讨了生物炭对几种关键土壤酶（如脲酶、磷酸酶和过氧化氢酶等）活性的影响及其机制。
本文还重点研究了生物炭对土壤细菌群落的影响。
土壤细菌作为土壤生态系统中最丰富和最重要的微生物类群之一，对土壤肥力和作物生长具有重要影响。
通过高通量测序等现代分子生物学技术，本文分析了生物炭处理下土壤细菌群落结构的变化，并探讨了生物炭对细菌群落多样性和功能的影响及其机制。
本文旨在全面解析生物炭对土壤酶活性和细菌群落的影响及其作用机制，为生物炭在农业可持续发展和生态环境保护中的应用提供科学依据。
二、生物炭对土壤酶活的影响土壤酶是土壤生物化学反应的重要驱动力，对土壤肥力和微生物活动具有重要影响。
生物炭作为一种新型的土壤改良剂，其对土壤酶活的影响一直是研究热点。
本部分将探讨生物炭对土壤酶活的影响及其可能的作用机制。
生物炭的施入可以显著提高土壤中某些酶的活性。
这主要归因于生物炭的多孔结构和巨大的比表面积，为土壤酶提供了更多的附着位点，从而增强了酶的活性。
生物炭的碱性特性也有助于提高土壤中某些酶的活性，尤其是在酸性土壤中。
生物炭对土壤酶活的影响还与其自身的理化性质密切相关。
生物炭的含碳量、灰分含量、表面官能团等特性都会影响其与土壤酶的相互作用。
例如，生物炭表面的负电荷可以吸引带正电荷的酶分子，从而增强酶的活性。
农作物秸秆生物炭对土壤改良的作用
农作物秸秆生物炭对土壤改良的作用农作物秸秆生物炭是一种高效的土壤改良剂，它能够在土壤中稳定存储有机碳，并提高土壤物理、化学和生物学性质，使土壤肥力和作物产量得以提高。
本文将介绍农作物秸秆生物炭对土壤改良的作用。
一、生物炭的化学性质生物炭是一种由生物质经高温热解制得的炭质材料，其主要成分为有机碳、水、灰分和气体。
由于生物质的类型和热解条件的不同，生物炭的化学性质也不尽相同。
一般来说，生物炭的有机质含量高达60%以上，这些有机质在土壤中可以稳定地保存数十年，从而增加了土壤有机质含量。
此外，生物炭还富含植物营养元素和微量元素，如氮、磷、钾、钙、镁、硫等，这些元素能够促进植物生长和发育。
生物炭的物理特性比较复杂，它既具有炭的特点，也具有来自原材料的特点。
一般来说，生物炭的粉末状粒度大小为数毫米至数十微米。
生物炭的粉末状具有良好的通气性和通水性，能够保持土壤湿度适宜。
此外，生物炭的孔隙结构较为复杂，它具有许多微孔和介孔，这些孔洞结构能够促进土壤微生物的繁殖和作用，改善土壤通气性和排水性。
1. 提高土壤肥力生物炭具有多孔、大表面积、高微生物活性和良好的水分保持能力等特点，能够吸附和储存大量的植物营养元素和微量元素，如氮、磷、钾、镁、钙、铁、锌、锰等，这些元素可通过生物炭-土壤-植物的生态系统循环，提供给作物生长和发育所需。
此外，生物炭还能有效地降低土壤酸度、提高土壤 pH 值，改善酸性土壤质量。
2. 改善土壤结构生物炭的多孔性能和高比表面积，能够增加土壤孔隙度和有效土壤含水量，提高土壤通气性和排水性，从而改善土壤结构。
此外，生物炭的微生物活性，能够增加土壤微生物的数量和活性，促进土壤有机质的分解和循环利用，形成更加肥沃的土壤。
3. 提高土壤抗旱性和抗病虫害能力生物炭的多孔性和微生物活性，能够促进土壤水分的渗透和保持，提高土壤的抗旱能力。
生物炭还能够调节土壤 pH 值和微生物数量，缓解土壤中病虫害的发生和传播，提高土壤的抗病虫害能力。
改性生物炭的制备及其在环境修复中的应用
改性生物炭的制备及其在环境修复中的应用改性生物炭的制备及其在环境修复中的应用一、引言生物炭是一种由生物质经高温热解制备而成的固体材料，具有孔隙结构和高吸附性能。
由于其良好的环境友好性和广泛的应用潜力，生物炭已经成为全球环境科学领域的一个热门研究课题。
然而，传统生物炭的特性限制了其在环境修复领域中的应用。
因此，对生物炭进行改性以提高其性能和应用范围已成为当前研究的重点之一。
二、改性生物炭的制备方法改性生物炭是基于传统生物炭经过一系列化学和物理改性处理后得到的产物。
目前，有多种方法可用于制备改性生物炭，如浸渍法、热解法和氧化法等。
1. 浸渍法浸渍法是将传统生物炭浸泡在特定溶液中，以改变其表面化学性质和孔隙结构。
常用的改性剂包括无机酸、碱和金属离子等。
通过浸渍法改性可以增加生物炭的表面活性位点，提高其吸附性能和催化活性。
2. 热解法热解法是将传统生物炭在高温下进行再加工，在高温下可激发生物炭内部化学反应，从而改变其结构和性质。
热解法改性生物炭主要通过调节热解温度和时间来控制生物炭的孔隙结构和表面化学性质。
3. 氧化法氧化法是利用氧化剂对传统生物炭进行氧化处理，以改变其表面化学性质和吸附性能。
常见的氧化剂有硝酸和过氧化氢等。
氧化法改性可以增加生物炭的含氧官能团，提高其表面覆盖和物质吸附能力。
三、改性生物炭在环境修复中的应用改性生物炭在环境修复中具有广泛的应用潜力。
以下是几个常见的应用领域。
1. 水体净化改性生物炭对水中有机污染物具有良好的吸附性能，可以用作水体净化材料。
通过调节生物炭的孔隙结构和表面化学性质，可以提高其对有机污染物的吸附能力和选择性吸附能力。
同时，改性生物炭还可以通过吸附和催化作用降解水中的有机污染物，从而实现水体净化的目的。
2. 土壤修复改性生物炭在土壤修复中也有着重要的应用价值。
传统生物炭由于其疏水性和孔隙结构限制了其在土壤修复中的应用。
而改性生物炭可以通过调节其表面亲水性和孔隙结构，提高其在土壤中的保水能力和养分保持能力。
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生物炭对污染土壤的修复及作用机理研究 摘要：生物炭作为一个一种土壤改良剂，在应用的过程中不仅能够减少温室气体的排放，而且还能够改良土壤理化和生物性状，降低土壤中污染物质的含量、排解土壤中的毒性，从而实现对土壤的修复。文章在阐述土壤污染情况和生物炭内涵、特点、性质、材料、制备方法的基础上，结合各个文献报道的内容具体分析 生物炭对污染土壤的修复方法，旨在为相关人员对生物炭的研究提供更多支持。 Abstracts：Biochar as a soil conditioner, a in the process of application can not only reduce greenhouse gas emissions, but also can improve soil physical and chemical and biological properties, reduce content of pollutants in the soil, to eliminate toxicity in the soil, so as to realize the restoration of soil. Articles on soil pollution and biochar connotation, characteristics, properties, the material, the preparation methods, on the basis of combining the literature reports the content of the concrete analysis of biochar repair methods for contaminated soil, to relevant personnel to provide more support for biochar research. 关键词：生物炭；污染土壤；修复；作用机理；研究 引入：目前土壤污染状况，来自公报，生物炭对污染土壤的修复作用（概述） 从《全国土壤污染状况调查公报》的全国土壤污染状况调查了解到全国土壤环境状况总体不容乐观，部分地区土壤污染较重，耕地土壤环境质量较差，加上频繁的农业活动、工业活动等也加重了土壤污染现象的发生。从土壤污染分布的情况来看南方土壤污染重于北方，重工业地区工业废弃地、工业废弃地、公园园区污染比一般地区的污染严重，土壤污染中镉、汞、砷、铜、铅、铬、锌、镍8种无机污染物点位超标率分别为7.0%、1.6%、2.7%、2.1%、1.5%、1.1%、0.9%、4.8%。在这样的发展背景下，怎样控制和治理土壤污染，特别是重金属污染成为相关人们需要思考的问题。经过学者的调查研究发现生物炭能够有效缓解土壤中的重金属污染问题。生物炭是指生物残渣在低氧的状态下进行燃烧，燃烧之后形成多孔结构、低密度碳材料，从而使得生物炭具有不同的理化特点，能够对土壤中的酸碱环境、重金属污染问题进行改良、修复。为了更好的了解生物炭在土壤修复中的作用，加强人们对生物炭在防止土壤重金属污染中作用的认识，文章在介绍生物炭性质、属性、制备等基础上，对生物炭在 影响土壤理化性质、酸碱值、阳离子交换量、养分、污染转移、微生物群落等方面问题进行探究。 一、生物炭概述 （一）内涵和制备 生物炭是指厌氧、绝氧等人工控制条件下对植物生物进行热解操作，通过一系列的热解操作最终获得二氧化碳、可燃性气体、挥发性油类、含碳丰富芳香环分子结构和多孔特点的固体物质。在生物炭制备的过程中需要应用多种技术设备，包括干烘、慢速热解、中速热解、气化、水热碳化等。 热解技术能够根据热解温度和 停留的时间来进行划分操作，慢速热解则是个持续操作的过程，快速热解深受快速转移加热操作的影响。热解内容的不同深刻影响生物炭的产品属性。挥发物体和气体在炉内的移动速度决定了水蒸气的停留时间，在长时间的停留下会引发第二次反应，具体表现为生物炭表现出现焦油和焦油碳化的现象。热解气化是指生物质源在大气800摄氏度的环境下经过加压操作被再次氧化，在热解气化操作的过程中会从产生各种气体和少量的生物炭。水热碳化是在200-250摄氏度的环境下生物质高气压悬浮在液体中数较小的时候出现固体、液体和气体物质。 热解操作的时候随着温度和缺氧状态的变化生物炭的结构也会相应的发生变化，具体表现为随着碳化温度的升高产生相应的芳香环结构。小的芳香单元在分解操作的时候会形成较大的结合层，木炭在200摄氏度到300摄氏度的时候会出现快速下降的现象，木炭的产量在400摄氏度的温度环境下达到温度的装填。不同类型热解生物质产物情况如表一所示。 表一：不同类型热解生物质产物情况
（二）生物炭的性质 生物炭原料和热解温度、时间等对生物炭的性质有着十分重要的影响，具体表现在以下几个方面：第一，碱性。受生物质种类和热解参数差异的影响，生物炭的酸碱值一般被控制在4-12，且这种酸碱值会随着热解温度的升高而增加。畜禽类的粪便在灰分含量较高的情况下制备出来的生物炭也具有很高的酸碱值，相应的豆科植物秸秆制备生物炭酸碱值碱性含量也会增加，与之相对的是稻壳和麦秸生物炭的酸碱值和碱性含量值也会降低。在热解温度的升高下高碳酸盐的总体含量也会增加，生物炭的碱性相应的增加。这些官能在酸碱值较高的情况下能够以阴离子的形态存在，并和H*发生缔合反应，使得生物炭具备石灰效应，增强其改良酸性土壤的潜力。第二，比表面积。生物炭的比表面积会随着热解温度的变化发生相应的变化，在这个过程中生物炭的比表面积也会相应的增加。第三，表面功能基团。生物质的前处理和热解操作能够在一定程度上改变生物碳的表面功能。在热解温度的升高下，生物炭表面OH、CH2、芳香环也会发生相应的变化。第三，CRC。生物质在一定的温度范围内得到的生物炭具有很大的CEC值，特别是在400摄氏度的环境下获得的CEC值会增加，但是随着温度的提升， CEC的数值会相应的降低。第四，元素组成。生物炭元素的组成深受热解温度、生物物质种类等因素的影响。经过一系列元素分析结果证明，在温度是150-500摄氏度的时候，能够反映芳构化程度的H/C摩尔比速度会快速的减少，在500-700摄氏度的时候，H/C摩尔比会缓慢的减少。在这个过程中，生物炭中的C、P和矿物质元素也会实现进一步的富集，含量由多到少分别是畜禽粪便、草本植物、木本植物，粪便生物炭和植物废弃物生物炭对土壤改良起到了十分重要的改良作用，但是不能将其作为一种单独的肥料来使用。第五，稳定性。生物炭具有很强的稳定性特点，将生物炭施加到土壤中过程中留存的时间要一般的植物残体长，加上生物炭本身有效性的特点，人们在应用生物炭的时候需要加强对其稳定性 特点的认识。 二、生物炭.对土壤的修复作用 （一）生物炭对土壤理化性质的影响 1、土壤容重、毛管含水量、总空隙 土壤容重、毛管含水量、总空隙等是土壤物理特性的重要指标，经过实践研究证明生物炭的应用能够在一定程度上降低土壤的容重和密度，使得土壤的应用保持一定的水分。土壤中的毛管空隙深刻影响土壤存水能力，且毛管的空隙度越高，土壤通气性表现越差，土壤的饱和导水率也会相应的减少。毛管水量的提升能够增加土壤的蓄水量，有效保证土壤中的水分含量。生物炭的是应用能够改变土壤中的孔隙情况，在应用生物炭之后的土壤容量降低了9%，改变了土壤的性质。 2、土壤酸碱值和阳离子交换量 土壤的化学性质体现在土壤的酸碱值、CEC、饱和度上。经过实践证明土壤的酸碱值直接影响土壤的养分，基于大多数的生物炭是碱性的，在这些生物炭中添加生物炭能够有效提升土壤的酸碱值。其中，在土壤酸碱值是6.4-10.4之间的时候，在土壤中添加非豆科类的植物生物炭能够在两个月的时间内提升0.7个单位的土壤酸碱值。由此证明了含有盐基离子的生物炭的应用能够有效提升土壤的酸碱值。CEC离子交换量是评价土壤肥力的重要指标，也是土壤团聚体形成的重要物质，代表了土壤团粒结构和土壤养分能力特性。经过实践研究证明，将生物炭施加到土壤中之后，CEC提升了20%，因此证明生物炭的添加有效提升了土壤中的CEC交换量，对沉淀土壤中的有害杂质起到了十分重要的作用。在土壤中加入生物炭还能够有效降解除草剂，实现不同程度土壤离子的交换。经过实验操作进一步验证了和土壤的有机质相比，生物炭只能够进行较低的阳离子交换量操作，且在土壤有机物大量分解和表面积增加的情况下，土壤CEC也会呈现出下降的发展趋势。 3、土壤养分 生物炭在土壤中的应用能够有效提升土壤的养分，促进农作物的生长，扩大农业发展产量土壤中生物炭对农作物产量的影响具体如表二所示。 表二：生物炭对农作物产量的影响 作物 施用生物炭的含量 生物量 萝卜 10 产量增加42% 水稻 11 产量增加33.21% 小麦 20 产量增加56.2% 水稻 炭土比例1:100 根冠比提升25.05% 牧草 50 干重提升34.9% 水稻和高粱 11 四个生长季产量累计增加了75%
（二）生物炭改变土壤中污染物的稳定性 生物炭在添加到土壤中之后，生物炭的表面含有基团结构，同时含有了不同种类、丰度的基团结构，且这些结构大多是氧官能团，包括OH、COO、COOH，这些含氧官能团产生的表面负电荷能够让生物炭具备较高的CEC交换量，从而更好的吸附土壤中浓度金属离子，使得土壤中的污染物变得更加稳定。另外，在生物炭生成发展的过程中，对表层中的一些金属离子进行研究发现植物生物炭中含有一定数量的等离子，这些等离子在热解操作的过程中会和生物炭的表层碱基浓缩，从而使得等离子的含量超过一些重金属元素，由此使得土壤中形成稳定的化合物。将生物炭施加到土壤中之后，生物炭代表表面基团结构能够和土壤中的离子发生反应，呈现出水溶性、变换态、碳酸盐结合态的特点。 （三）生物炭改变污染物等迁移转化行为 生物炭的应用能够在一定程度上改变污染物的迁移转换行为，在这个过程中生物炭是作为土壤修复改良剂存在的，能够对土壤中的重金属元素进行吸附，生物炭融入到土壤中之后，土壤表面功能基团能够和表层的离子发生一系列氧化还原反应，由此影响到土壤污染物的迁移和转化变化。经过实践研究证明，骨炭这一类型生物炭能够影响土壤中的重金属化学形态，在一定程度上降低重金属的移动性。 土壤重金属形态变化受生物炭表层含氧官能团离子交换的影响，其中，水稻秸秆生物炭在不同热解度下对土壤中重金属Pb2的最大吸收量会随着温度的增加而增加，甚至能够达到原有秸秆生物质的五倍到六倍、活性炭的二倍到三倍。 （四）生物炭影响土壤的微生物群落 在生化循环操作的过程中，微生物在土壤分解生态系统中发挥了十分重要的作用，一般