生物质炭：新型农业“绿色革命”

每到夏秋作物收割之际，我国多地城市雾霾笼罩、气味“呛人”，大面积的秸秆燃烧成为其“祸祟”之一。“秸秆还田”在这样的情况下被推行。 

在自然状态下，传统秸秆还田的资源转化率仅为5%，还会影响发苗和农作。传统秸秆还田的方式耗时长、效果差，甚至造成农业减产，越来越不受农民欢迎。

近年来，出现了一种新型秸秆还田方式：将回收来的秸秆在高温密闭的系统中通过热裂解技术，转化为生物质炭。施用了生物质炭的土壤，会有炭颗粒与土壤结合，使土壤更加疏松，植物也更加健康。

通过这种技术将秸秆热裂解，产生的气体、液体、固体等三相物质都有用处：气体是生物质可燃气，可用作能源；液体可以加工成叶面调理剂或液体有机肥；固体残渣就是生物质炭，可用作土壤改良剂，进而加工成炭基肥。

整个过程的物质循环率能达到85%以上，每吨秸秆炭化能有效“减排”近0.6吨二氧化碳当量。就这样，通过秸秆处理新技术——生物质热裂解与资源化利用产品技术，提供了秸秆炭化还田的解决方案。

而且，经过450℃至550℃的高温处理，秸秆中含有的病原菌被杀死，农药残留被去除。同时，重金属的活性大大降低，秸秆中含有的镉、铅等重金属有效含量会下降80%以上。

生物质炭中的重金属检测是非常重要的，如果超标的话，就会污染土壤。为了检测生物质炭中的重金属含量，可采用微波消解的方法对其进行前处理，本方法消解迅速，酸用量少，酸雾污染小，有利于AAS、ICP等对痕量重金属元素的准确快速测定。

实验部分

微波消解生物质炭

仪器与试剂

1、仪器

新仪 TANK微波消解仪，TK-12赶酸器，分析天平(十万分之一)，移液管等。

TANK微波消解仪

2、试剂

硝酸(68%)、过氧化氢（30%）氢氟酸（40%）

实验方法

1、样品制备

样品颗粒越细，越有利于消解处理。

2、消解条件的探究

2.1 不同消解温度

硝酸的常用温度为180℃，通过实验发现180℃，样品中的碳几乎不会被消解，210℃消解效果良好。

2.2 酸体系

只使用硝酸消解样品，底部存在白色沉淀，添加少量氢氟酸，沉淀消失。为提高硝酸氧化能力，添加少量过氧化氢，消解效果更佳。

氟硼酸对硅也有一定的溶解能力，而且酸性比氢氟酸小，对人体危害较小。用氟硼酸代替氢氟酸进行实验，实验结果并不令人满意消解液底部仍存在白色沉淀。

2.3 取样量

生物质炭样品消解时会生成大量二氧化碳，取样量控制在0.1g左右。

数据与讨论

经过实验，海能应用实验室推荐消解生物质炭样品，取样量0.1g左右，加入6mL硝酸、1mL过氧化氢和1mL的氢氟酸，210℃保温20分钟。

详细微波消解方案

请致电400-618-6188转应用实验室

微信号：sineomicrowave