生物質(zhì)炭化技術(shù)及其在農(nóng)林廢棄物資源化利用中的應(yīng)用

呂豪豪，劉玉學(xué)，楊生茂

（浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院環(huán)境資源與土壤肥料研究所浙江省生物炭工程技術(shù)研究中心，浙江杭州 310021）

生物質(zhì)炭化技術(shù)及其在農(nóng)林廢棄物資源化利用中的應(yīng)用

呂豪豪，劉玉學(xué)，楊生茂?

（浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院環(huán)境資源與土壤肥料研究所浙江省生物炭工程技術(shù)研究中心，浙江杭州 310021）

隨著科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，包括農(nóng)作物秸稈在內(nèi)的各種農(nóng)林廢棄物總量和種類(lèi)顯著增加，農(nóng)林廢棄物的高效處理及資源化利用已成為制約農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)難題。生物質(zhì)炭化技術(shù)是近年來(lái)新興的農(nóng)林廢棄物資源化利用新技術(shù)。該技術(shù)主要通過(guò)將農(nóng)林廢棄物生物質(zhì)炭化并以穩(wěn)定的碳形式固定形成新型的生物炭產(chǎn)品。生物炭不僅在固碳減排、改良土壤與肥料增效方面具有良好作用，而且在土壤修復(fù)與水污染處理等一系列環(huán)境資源領(lǐng)域中也具有廣闊的應(yīng)用前景。本文闡述了我國(guó)農(nóng)林廢棄物資源化利用的現(xiàn)狀以及生物質(zhì)炭化及生物炭物理化學(xué)性質(zhì)特征，重點(diǎn)探討生物炭產(chǎn)品在農(nóng)業(yè)及環(huán)境資源領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展前景，并對(duì)生物炭技術(shù)領(lǐng)域及其在未來(lái)農(nóng)業(yè)及環(huán)境中的應(yīng)用進(jìn)行展望，旨在為農(nóng)林固體廢棄物高效資源化提供新的思路，為農(nóng)林廢棄物的高效循環(huán)處理利用提供新的模式。

農(nóng)林廢棄物；生物質(zhì)炭化；固碳減排；生物炭；多孔性結(jié)構(gòu)

文獻(xiàn)著錄格式：呂豪豪，劉玉學(xué)，楊生茂.生物質(zhì)炭化技術(shù)及其在農(nóng)林廢棄物資源化利用中的應(yīng)用［J］.浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，56（1）：19－22.

DOI 10.16178／j.issn.0528?9017.20150105

隨著科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，農(nóng)作物產(chǎn)量不斷提高、農(nóng)產(chǎn)品加工產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展以及新農(nóng)村建設(shè)不斷展開(kāi)，包括農(nóng)作物秸稈在內(nèi)的各種農(nóng)林廢棄物總量和種類(lèi)呈上升趨勢(shì)，特別是近十年來(lái)，隨著農(nóng)村城市化進(jìn)程步伐的加快，農(nóng)民生活水平明顯提高，對(duì)于可用作燃料和肥料的農(nóng)林廢棄物利用率越來(lái)越低，農(nóng)林廢棄物的高效處理處置及資源化利用已成為制約農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)難題。中國(guó)擁有豐富的農(nóng)作物秸稈及其他廢棄生物質(zhì)資源，然而，由于技術(shù)、傳統(tǒng)和觀念等因素的制約，我國(guó)廢棄生物質(zhì)利用率較低。據(jù)調(diào)查，我國(guó)秸稈還田量?jī)H為15%左右，而直接燃燒或廢棄的量卻超過(guò)了50%。秸稈的大量燃燒或廢棄，不但造成生物質(zhì)資源的嚴(yán)重浪費(fèi)，而且增加了溫室氣體排放，造成對(duì)環(huán)境污染或潛在污染加劇。國(guó)家相繼出臺(tái)了一系列支持鼓勵(lì)秸稈生態(tài)循環(huán)利用的相關(guān)政策、法規(guī)，但由于秸稈本身存在的數(shù)量大、密度低與分散度高等固有特點(diǎn)，收集難、儲(chǔ)運(yùn)難、利用效益低等特性成為制約秸稈等生物質(zhì)資源利用的主要原因。因此，尋求高效、低碳、生態(tài)、環(huán)保的廢棄生物質(zhì)處理技術(shù)成為必然。近10年來(lái)，農(nóng)業(yè)廢棄物利用技術(shù)的研究和投入逐年增加，但集中處置的基礎(chǔ)設(shè)施和技術(shù)規(guī)范還遠(yuǎn)未到位，農(nóng)林業(yè)廢棄物日益增多與處理技術(shù)滯后的矛盾，已成為制約農(nóng)村生態(tài)建設(shè)的瓶頸因素之一。

生物質(zhì)炭化技術(shù)是近年來(lái)新興的農(nóng)林廢棄物資源化利用新技術(shù)。生物質(zhì)炭化主要通過(guò)將農(nóng)林廢棄物生物質(zhì)炭化并以穩(wěn)定態(tài)生物炭的形式固定下來(lái)形成新型的生物炭產(chǎn)品。生物炭產(chǎn)品不僅在固碳減排、改良土壤與肥料增效方面具有良好作用，其在土壤修復(fù)與水污染處理等一系列環(huán)境資源領(lǐng)域中也均具有廣闊的應(yīng)用前景。因此，本文闡述我國(guó)農(nóng)林廢棄物資源化利用現(xiàn)狀與處理處置難題，簡(jiǎn)要介紹生物質(zhì)炭化及其生物炭產(chǎn)品的特殊物理化學(xué)性質(zhì)，重點(diǎn)探討生物炭產(chǎn)品在農(nóng)業(yè)及環(huán)境資源領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀與前景，并對(duì)生物炭技術(shù)領(lǐng)域及其在未來(lái)農(nóng)業(yè)及環(huán)境中的應(yīng)用進(jìn)行展望。旨在為農(nóng)林固體廢棄物變“廢”為“寶”，減少和消除環(huán)境污染隱患提供新的思路，為區(qū)域農(nóng)業(yè)廢棄物的高效循環(huán)利用提供新的模式。

1 農(nóng)林廢棄物資源化利用現(xiàn)狀

我國(guó)農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)村生活產(chǎn)生大量生物質(zhì)廢棄物，資源化處理壓力日益增大。我國(guó)農(nóng)作物秸稈數(shù)量大、種類(lèi)多、分布廣。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2010年各類(lèi)秸稈可收集量約為7億t，綜合利用率70.6%，其中13個(gè)糧食主產(chǎn)區(qū)約為5億t，約占全國(guó)總量的73%。

目前已基本形成了農(nóng)林秸稈肥料化、飼料化、基料化、原料化、燃料化多元利用的格局。但總體來(lái)講，農(nóng)林廢棄物資源化程度低，綜合利用企業(yè)規(guī)模小，缺乏骨干企業(yè)帶動(dòng)，產(chǎn)業(yè)化發(fā)展緩慢。相當(dāng)一部分農(nóng)林廢棄物沒(méi)有得到有效資源化利用，既浪費(fèi)資源，又造成環(huán)境污染，農(nóng)作物秸稈的隨意堆放、無(wú)序焚燒成為政府控制大氣質(zhì)量和農(nóng)村環(huán)境治理中最為棘手的問(wèn)題。農(nóng)林廢棄物燃燒產(chǎn)生大量CO2等溫室氣體，嚴(yán)重影響空氣質(zhì)量，每年在秋季種植之前的秸稈燃燒，造成多個(gè)城市發(fā)生陰霾天氣，交通堵塞、機(jī)場(chǎng)癱瘓屢屢發(fā)生；我國(guó)約有1／4的秸稈被燃燒，大約產(chǎn)生50 Tg的CO2溫室氣體排放，嚴(yán)重影響農(nóng)村及城鄉(xiāng)人居環(huán)境質(zhì)量，成為我國(guó)非能源利用中最重要的溫室氣體釋放源。因此農(nóng)林廢棄物的有效處理及資源化利用成為我國(guó)農(nóng)村環(huán)境保護(hù)的棘手難題和亟待解決的瓶頸問(wèn)題。以往歐美發(fā)達(dá)國(guó)家利農(nóng)林廢棄物資源化多通過(guò)沼氣利用、食用菌栽培、堆肥還田等進(jìn)入農(nóng)田循環(huán)的生態(tài)模式。但隨著全球變化形勢(shì)日益嚴(yán)峻，減緩氣候變化的需求日益強(qiáng)烈，農(nóng)業(yè)生物質(zhì)廢棄物炭化技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，已經(jīng)成為國(guó)際社會(huì)和環(huán)境科技界廣泛認(rèn)可的增加農(nóng)田固碳，減少?gòu)U棄物堆棄和溫室氣體排放的新途徑。

2 生物質(zhì)炭化及生物炭物理化學(xué)性質(zhì)特征

2.1 生物質(zhì)炭化

生物炭（biomass?derivedblackcarbon或biochar）是由生物質(zhì)在完全或部分缺氧的情況下經(jīng)高溫裂解而產(chǎn)生的一類(lèi)高度芳香化難熔性富碳物質(zhì)。自然產(chǎn)生的生物炭主要來(lái)源于自然界的森林和草原火災(zāi)、農(nóng)田的秸稈燃燒，都向大氣排放細(xì)的黑炭顆粒，較重地留在了土壤表面。按照炭化方式，生物質(zhì)炭化技術(shù)一般分為熱解炭化、水熱炭化和閃蒸炭化技術(shù)等。

熱解炭化是指原料在厭氧或缺氧條件下的干餾熱裂解過(guò)程。根據(jù)原料的加熱速率、停留時(shí)間和熱解溫度不同可進(jìn)一步分為緩慢熱解和快速熱解。緩慢熱解是一種比較傳統(tǒng)的熱解方式，一般是將生物質(zhì)置于300℃以上缺氧條件下熱解。加熱速度緩慢，氣體停留時(shí)間一般在5～30 min，氣體分離速度較慢。快速熱解對(duì)原料的含水率要求較高，一般要求含水率＜10%（濕重）?？焖贌峤鈧鳠嵫杆?，能快速地將小顆粒生物質(zhì)原料迅速升溫到400～500℃，蒸汽的停留時(shí)間也較短。但有的時(shí)候“快”和“慢”具有不確定性，不易準(zhǔn)確區(qū)分。關(guān)鍵是看蒸汽和氣溶膠等成分的分離狀況，或者是否發(fā)生二次反應(yīng)產(chǎn)生含碳固體物質(zhì)。

水熱炭化是將生物質(zhì)懸浮在相對(duì)較低溫度（180～350℃）密閉容器中反應(yīng)從而獲得生物炭的生物質(zhì)炭化技術(shù)，通過(guò)水熱炭化可在反應(yīng)結(jié)束后制備得到炭?水?漿混合物。水熱炭化相比熱解法來(lái)說(shuō)方法較為溫和，固型生物炭可通過(guò)固液分離獲得，但與熱解或氣化的生物炭相比，水熱法得到的生物炭穩(wěn)定性更低，前者以芳香烴結(jié)構(gòu)為主，后者以烷烴結(jié)構(gòu)為主。

閃蒸炭化是指在高壓條件下（1～2 MPa），在生物床底部高壓點(diǎn)火，火通過(guò)炭化床逆著通入的空氣流向上移動(dòng)的現(xiàn)象。反應(yīng)時(shí)間一般低于30 min，在反應(yīng)器內(nèi)的溫度一般在300～600℃。該過(guò)程制得的產(chǎn)物以氣態(tài)和固態(tài)為主。值得注意的是，通過(guò)閃蒸炭化和緩慢熱解獲得的典型的固態(tài)物質(zhì)的產(chǎn)率比通過(guò)氣化和快速熱解的高。

2.2 生物炭的物理特性

不同的炭化原料、工藝和方法產(chǎn)生的生物炭性質(zhì)差異較大，生物炭的環(huán)境效應(yīng)與其物理特性密切相關(guān)，特別是在土壤生態(tài)系統(tǒng)中。土壤系統(tǒng)因其土壤類(lèi)型、礦物組成、有機(jī)質(zhì)等不同有其自身獨(dú)特的物理結(jié)構(gòu)特性，生物炭這一外源物質(zhì)的輸入必然直接或間接地影響土壤生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能。例如生物炭的多孔、顆粒結(jié)構(gòu)勢(shì)必改變土壤的物理結(jié)構(gòu)特性。同時(shí)，土壤物理結(jié)構(gòu)的變化也會(huì)影響土壤的化學(xué)和生物學(xué)特性，這些作用最終都會(huì)影響植物的生長(zhǎng)。因此，了解生物炭的物理特性至關(guān)重要。

總體而言，生物炭是一類(lèi)孔隙發(fā)達(dá)的多孔材料，隨原料和制備條件的不同存在明顯的差異。生物炭的總孔容隨溫度的升高呈先增加后降低的趨勢(shì)，且以微孔為主。大比表面積也是生物炭的一大特色。生物炭的大比表面積主要是由其微孔結(jié)構(gòu)所致。600℃熱解櫟樹(shù)和竹質(zhì)材料制備的生物炭比表面積分別為154.6 m2·g－1和137.7 m2·g－1。羅煜等對(duì)芒草生物炭的分析結(jié)果表明，350℃和700℃的芒草炭都具有多孔結(jié)構(gòu)，比孔容分別為5.35 cm2· g－1和3.95 cm2·g－1。經(jīng)過(guò)650℃的熱解處理，棉稈炭的比表面積由棉稈的1.72 m2·g－1增大到224.12 m2·g－1。在土壤中保持上百年的生物炭仍然可以觀測(cè)到明顯的孔隙結(jié)構(gòu)?？紫逗捅缺砻娣e大，可以作為微生物生長(zhǎng)的載體，從而改變土壤的生物群落結(jié)構(gòu)。生物炭還可以提高土壤含水率，改變土壤的厭氧環(huán)境，從而在一定程度上實(shí)現(xiàn)CH4等溫室氣體減排。

2.3 生物炭的化學(xué)特性

生物炭的環(huán)境效應(yīng)與生物炭的化學(xué)組成及特性密切相關(guān)。不同的生物質(zhì)材料和炭化條件可影響所制得生物炭的化學(xué)特性。

生物炭通常呈堿性，高溫生物炭的堿性主要由無(wú)機(jī)碳酸鹽貢獻(xiàn)，無(wú)機(jī)陰離子的存在也是低溫生物炭呈堿性的原因之一。

從工業(yè)分析的角度，生物炭包括灰分、揮發(fā)分和固定碳三種成分。干燥的生物炭在一定溫度下隔絕空氣加熱后產(chǎn)生的氣體或蒸汽稱(chēng)為揮發(fā)分（VM），而將生物炭完全燃燒至恒重后的殘?jiān)x為灰分（Ash），固定碳則是除了灰分和揮發(fā)分之外剩余的部分（100?VM?Ash，%）。因原料以及制備工藝和方法的多樣化，生物炭灰分、揮發(fā)分和固定碳組成變化范圍非常大。生物炭的灰分含量主要取決于制備原料，其含量大小基本符合以下規(guī)律：畜禽糞便＞草本生物質(zhì)＞木本原料。

通過(guò)工業(yè)分析可以初步判斷生物炭中的有機(jī)質(zhì)含量，但是要詳細(xì)了解生物炭的環(huán)境行為和效益，特別是生物炭中碳素的歸趨，對(duì)生物炭中各種元素組成進(jìn)行詳盡的測(cè)定分析非常必要。碳、氫、氧作為生物質(zhì)的主要成分，在熱解的過(guò)程中，氫和氧主要以水、碳?xì)浠衔?、焦油蒸汽、H2、CO、CO2形式損失掉，而碳的損失率相對(duì)較小。因此，經(jīng)過(guò)熱解后生物炭的碳含量可從生物質(zhì)初始的40%～50%提高到70%～80%的水平，對(duì)于灰分含量低的生物炭碳含量甚至高達(dá)90%，而氫、氧所占質(zhì)量比逐漸降低。一般而言，隨著炭化溫度的上升，生物炭的碳含量越高，芳香化程度也越高。

生物質(zhì)中除了碳、氫、氧、氮等大量元素外，還含有鉀、鈉、鈣、鎂、磷、鐵、硅、鋁等組成生物質(zhì)灰分的無(wú)機(jī)元素，以及銅、鎳、鋅等微量元素。炭化過(guò)程對(duì)養(yǎng)分的濃縮和富集使得生物炭中磷、鉀等養(yǎng)分含量普遍高于其制備原料。生物炭因原料、制備條件的不同，各種養(yǎng)分元素的含量也存在很大差異。

3 生物炭材料在環(huán)境資源領(lǐng)域的應(yīng)用

生物炭具有良好的多孔性物理結(jié)構(gòu)和特殊的化學(xué)組成。生物炭特殊的物理和化學(xué)性質(zhì)賦予的全新功能被較好地應(yīng)用于固碳減排、改良土壤與肥料增效、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域。

為應(yīng)對(duì)全球氣候變化，減緩溫室效應(yīng)，碳捕捉和儲(chǔ)存技術(shù)（carbon capture and storage，CCS）的研發(fā)迫在眉睫。CCS技術(shù)已經(jīng)作為前沿技術(shù)被列入國(guó)家中長(zhǎng)期科技發(fā)展規(guī)劃和中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化科技專(zhuān)項(xiàng)行動(dòng)。由于生物炭具有多芳香環(huán)結(jié)構(gòu)，使其表現(xiàn)出高度的生物化學(xué)和熱穩(wěn)定性，很難被微生物所降解利用，因而能夠在土壤存留很長(zhǎng)的時(shí)間。放射性碳年代測(cè)定的研究表明，生物炭在歐洲黑鈣土中已經(jīng)保存了1 160～5 040年，在海洋沉積物中甚至可以保存2 400～13 900年。因此，生物炭對(duì)土壤穩(wěn)定的惰性有機(jī)碳庫(kù)具有重要貢獻(xiàn)，已被認(rèn)為是大氣CO2的重要儲(chǔ)庫(kù)。生物炭運(yùn)用于農(nóng)業(yè)土壤所具有的巨大的固碳效應(yīng)對(duì)于緩解全球氣候變化具有重要作用，已經(jīng)受到國(guó)內(nèi)外學(xué)者的強(qiáng)烈關(guān)注和熱切期盼，并吸引一系列研究開(kāi)始對(duì)其固碳潛力進(jìn)行估算。這些估算主要采用了生命周期評(píng)價(jià)（life cycle assessment，LCA）的方法：從生物炭的制備、運(yùn)輸?shù)绞┯玫恼麄€(gè)過(guò)程來(lái)計(jì)算評(píng)估其物質(zhì)轉(zhuǎn)化、能量消耗及固碳減排效果。利用生命周期評(píng)價(jià)方法估算玉米秸稈和庭院垃圾制備生物炭過(guò)程的減排潛力的研究，結(jié)果表明，每噸生物質(zhì)原料可固定約850 kg當(dāng)量CO2，而且其中62%～66%是與生物炭的碳持留效應(yīng)有關(guān)的。我國(guó)每年各類(lèi)秸稈可收集量約為7億t，綜合利用率70.6%。因此，如若將生物炭固碳技術(shù)進(jìn)行推廣，將產(chǎn)生顯著的溫室氣體減排效應(yīng)。

生物炭在土壤肥力方面的作用，最初由一位荷蘭土壤學(xué)家在巴西亞馬孫河流域發(fā)現(xiàn)。那里最肥沃的土壤中含有一種當(dāng)?shù)胤Q(chēng)之為T(mén)erra Prota的土壤，據(jù)推測(cè)生活在巴西亞馬孫河流域的土著居民，早在2 000多年前就知道了利用生物炭改良土壤。目前的研究表明生物炭對(duì)等不同形態(tài)存在的營(yíng)養(yǎng)元素有很強(qiáng)的吸附作用，并可促進(jìn)N素的形態(tài)轉(zhuǎn)化，提高土壤含量，且生物炭的多孔性也可進(jìn)一步降低營(yíng)養(yǎng)元素的淋失。生物炭可進(jìn)一步通過(guò)與無(wú)機(jī)或有機(jī)肥料復(fù)合形成炭基肥料及其系列產(chǎn)品，這是目前生物炭功效實(shí)踐應(yīng)用的結(jié)果和生物炭技術(shù)的體現(xiàn)。炭基肥料是控緩釋肥的一種，是把原來(lái)的無(wú)機(jī)肥料及其營(yíng)養(yǎng)元素和生物炭按一定比例與工藝組合、加工生成，從而達(dá)到緩慢釋放養(yǎng)分，增加肥效的目的。雖然生物炭基復(fù)合肥有良好的土壤改良和肥料增效效果，但目前炭基復(fù)合肥的產(chǎn)業(yè)化仍處于起步階段。目前在北方，沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)的陳溫福院士團(tuán)隊(duì)已經(jīng)研發(fā)以“半封閉亞高溫缺氧干餾炭化新工藝”和“移動(dòng)式組合炭化爐”為核心的生物炭制備技術(shù)，以及以生物炭基質(zhì)緩釋肥和土壤改良劑的技術(shù)，并率先在法庫(kù)縣達(dá)成意向，擬進(jìn)行進(jìn)一步的縣域推廣。浙江省生物炭工程技術(shù)研究中心作為國(guó)內(nèi)較早成立的省級(jí)生物炭工程中心，主要依托浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院和國(guó)家林業(yè)局竹子研究開(kāi)發(fā)中心，目前已對(duì)各種生物質(zhì)炭化技術(shù)、工藝和炭基復(fù)合肥的生產(chǎn)、設(shè)備開(kāi)發(fā)等方面進(jìn)行了一系列富有成效的研究。通過(guò)與美國(guó)布萊蒙基金會(huì)、國(guó)家林業(yè)局竹子研究開(kāi)發(fā)中心、浙江大學(xué)、浙江工業(yè)大學(xué)等國(guó)內(nèi)外著名基金、高校、科研院所和企業(yè)的緊密合作，圍繞我國(guó)豐富的農(nóng)林廢棄物資源，開(kāi)發(fā)生物質(zhì)能源的高效利用設(shè)備、生物質(zhì)炭化設(shè)備及生物炭基復(fù)合肥系列。目前與企業(yè)合作已在國(guó)內(nèi)開(kāi)展了生物炭產(chǎn)業(yè)化，并與浙江布萊蒙農(nóng)業(yè)科技股份有限公司合作開(kāi)發(fā)出年生產(chǎn)能力達(dá)1萬(wàn)t的肥料生產(chǎn)設(shè)備，出口韓國(guó)；另外與浙江禾綠豐肥料科技有限公司合作生產(chǎn)的楊梅炭基肥料已成功進(jìn)入市場(chǎng)。

生物炭不僅在固碳減排、土壤改良和肥料增效上具有顯著的效果，隨著對(duì)生物炭產(chǎn)品的深入開(kāi)發(fā)，發(fā)現(xiàn)其在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域也具有良好的應(yīng)用前景。生物炭對(duì)減少土壤養(yǎng)分流失、提高肥料利用率、削減農(nóng)藥等有機(jī)污染物殘留等方面具有良好的作用，為解決上述問(wèn)題提供新的思路與治理途徑。生物炭通過(guò)表面官能團(tuán)及其多孔結(jié)構(gòu)對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素的固持作用，一方面起到肥料增效的作用，另一方面即為減少化肥的流失和潛在流失風(fēng)險(xiǎn)，降低農(nóng)業(yè)面源污染。此外生物炭可通過(guò)對(duì)農(nóng)藥類(lèi)有機(jī)污染物以及Cd、Pb、Cu等重金屬離子的吸附和遲滯作用，進(jìn)而影響其遷移轉(zhuǎn)化與生物有效性，最終起到污染土壤修復(fù)的作用。但目前該方向研究仍處于實(shí)驗(yàn)室研究階段，要形成大規(guī)模、可操作的工程應(yīng)用，還需要做更多更細(xì)致的研究，但土壤污染修復(fù)是一個(gè)新興的產(chǎn)業(yè)，隨著該方向研究的發(fā)展，其未來(lái)的潛力巨大。

4 小結(jié)

農(nóng)林廢棄生物質(zhì)炭化技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的推廣應(yīng)用能夠極大提高陸地生態(tài)系統(tǒng)固碳減排的潛力，改良土壤和肥料增效，凈化水體，修復(fù)污染土壤，解決糧食安全和能源危機(jī)等。關(guān)于生物炭基礎(chǔ)理論研究和生產(chǎn)應(yīng)用方面在全國(guó)不同省份已經(jīng)啟動(dòng)，特別是對(duì)廢棄生物質(zhì)熱裂解生產(chǎn)生物炭工藝及參數(shù)，生物炭性質(zhì)、特征研究正在穩(wěn)步進(jìn)行。但在全國(guó)層面目前仍未形成產(chǎn)業(yè)化推廣的規(guī)模，且在生物炭大面積、長(zhǎng)期還田環(huán)境安全性評(píng)估方面仍較為缺乏；我國(guó)生物炭與肥料復(fù)合及肥料效益改善，生物炭固碳潛力，減排效應(yīng)估算與評(píng)價(jià)等等，仍缺乏系統(tǒng)全面和詳實(shí)的基礎(chǔ)資料；生物炭在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的應(yīng)用仍需進(jìn)一步細(xì)化和挖掘潛在的機(jī)理，進(jìn)一步切合未來(lái)土壤污染修復(fù)等新型環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

（責(zé)任編輯：袁醉敏）

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A

0528?9017（2015）01?0019?04

2014?10?15

浙江省科技廳國(guó)際科技合作專(zhuān)項(xiàng)（2013C24023）；杭州市科技計(jì)劃項(xiàng)目（20130533B45）；寧波市科技計(jì)劃項(xiàng)目（2013C910005）；浙江省“三農(nóng)六方”科技協(xié)作項(xiàng)目

呂豪豪（1981－），男，浙江平陽(yáng)人，助理研究員，博士，從事生物質(zhì)炭化與生物炭新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、生物炭環(huán)境行為等研究工作。E?mail：lvhao_1026＠126.com。

楊生茂。E?mail：yangshengmao＠263.net。