生物质废弃物类型和水热pH对人工腐殖酸性能影响OACSCDCSTPCD

腐殖酸是土壤有机质中最活跃的部分,能改善土壤理化性质、提高土壤保肥性,是土壤的重要组成,也是植物营养的主要来源之一.为提高土壤中腐殖酸的含量,解决天然腐殖酸形成困难且周期长的问题,水热合成人工腐殖酸技术逐渐被关注.然而,水热条件和原料对人工腐殖酸性质的影响还鲜有报道.以乔木树枝——香樟树(Cinnamomum camphora)、灌木树枝——黄杨树(Buxus sinica)和香樟树叶为原料,在水热溶液pH分别为2、5、9和12的条件下制备人工腐殖酸并对其性质表征.结果表明,1)在水热过程中,纤维素相对含量高的树叶,其降解率随溶液pH升高而降低,在pH为2时,降解率为59.3%,而在pH为 12 时,降解率仅为 41.0%,所得人工腐殖酸具有较好的导电性、营养价值和荧光特性;而木质素相对含量较高的乔木,其降解率随溶液pH升高而升高,在pH为 12 时,降解率可达到 59.0%,所得人工腐殖酸具有较丰富的含氧官能团.2)强酸强碱条件下制备的人工腐殖酸具有较强导电性和较高的营养元素总量.强酸条件(pH=2)下提高人工腐殖酸中钠、钙和硫等元素的含量,强碱条件(pH=12)下提高人工腐殖酸中钠、硫和钾的含量.3)强碱条件(pH=12)更有利于人工腐殖酸的制备,所得人工腐殖酸自中和程度最佳,有机碳产量最高,导电性最强,营养价值和表面官能团能等性能方面均最佳;其中,由树叶生物质制备的人工腐殖酸,总有机碳含量最高且导电性最强,分别为2.60 g•L-1和3.10 mS•cm-1.研究结果为改良人工腐殖酸的制备工艺、指导人工腐殖酸的农业和环境应用提供了数据支撑,对环境的可持续发展具有积极意义.