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肥料中添加活性炭安全性評(píng)估

  
評(píng)論: 更新日期:2018年11月04日

一 活性炭的定義

活性炭材料是經(jīng)過(guò)加工處理所得的無(wú)定形碳,具有很大的比表面積,對(duì)氣體、溶液中的無(wú)機(jī)或有機(jī)物質(zhì)及膠體顆粒等都有良好的吸附能力。

二 活性炭的來(lái)源

按照材料分為:木質(zhì)活性炭、獸骨/血活性炭、礦物質(zhì)原料活性炭、其它原料的活性炭、再生活性炭。

三 活性炭在非農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用范圍

1水處理行業(yè)

(1)城市污水處理:廢水中的一些有機(jī)物是難于為微生物或一般氧化法所氧化分解的,如酚、苯、石油及其產(chǎn)品、殺蟲(chóng)劑、洗滌劑、合成染料、胺類(lèi)化合物以及許多人工合成有機(jī)物,經(jīng)生化處理后很難達(dá)到對(duì)排放要求較高的水體中排放的標(biāo)準(zhǔn),也嚴(yán)重影響廢水的回用,因此需要深度處理。

(2)用水深度處理活性炭吸附是建立在常規(guī)給水處理基礎(chǔ)上,一般設(shè)置在砂過(guò)濾之后,也可與砂濾料組成雙層濾料過(guò)濾或以活性炭過(guò)濾代替砂過(guò)濾。

2石化行業(yè)

(1)無(wú)堿脫臭(精制脫硫醇)—— 重催的精制裝置。

(2)乙烯脫鹽水(精制填料)——乙烯裝置。

(3)催化劑載體(鈀、鉑、銠等)——苯乙烯、連續(xù)重整裝置。

(4)水凈化及污水處理——上水及下水的深度處理。

3電力行業(yè)

(1)電廠水質(zhì)處理及保護(hù)— —鍋爐裝置。

(2對(duì)NO、NOx等有害氣體的吸附——鍋爐尾部煙道。

4化工行業(yè)

化工催化劑及載體、氣體凈化、溶劑回收、及油脂等的脫色、精制。

5食品行業(yè)

飲料、 酒類(lèi)、味精母液及食品的精制、脫色、提純、除臭、香煙濾嘴。

6黃金行業(yè)

(1)黃金提取——適用炭漿法、堆浸法提金工藝。

(2)尾液回收——金礦的廢物利用及環(huán)境保護(hù)。

7環(huán)保行業(yè)

用于污水處理、廢氣及有害氣體的治理、氣體凈化。

四 活性炭在農(nóng)業(yè)方面的影響

1具有改良土壤的作用

其可降低Cd、Cu、Pb和Zn等重金屬有效態(tài)含量,減少重金屬向植物中的遷移,對(duì)土壤中Cr(VI)和總Cr的固定率分別達(dá)到100%和91.4%;能夠增加土壤的空隙度,提高土壤的持水性和土壤陽(yáng)離子交換容量,改良了土壤性質(zhì),提高了土壤養(yǎng)分,提高土壤微生物功能多樣性[[1]][[2]][[3]][[4]][[5]][[6]][[7]]

2促進(jìn)植物的生長(zhǎng)

(1)活性炭促進(jìn)植物幼苗的生長(zhǎng),用于包炭種子能改善種子性能;還可以用于花卉保鮮,雜草抑制,家禽飼料添加劑等[[8]]。

(2)活性炭在植物組織培養(yǎng)中應(yīng)用廣泛。由于其較強(qiáng)的吸附能力,活性炭可以吸附培養(yǎng)基中的有害物質(zhì),包括瓊脂中所含的雜質(zhì)及植物體在培養(yǎng)過(guò)程中分泌的酚、醌類(lèi)等對(duì)植物有害的物質(zhì)。具有 (A)促進(jìn)芽的增殖、莖和苗的生長(zhǎng);活性炭在甜櫻桃組織培養(yǎng)中的作用,在試管苗增殖培養(yǎng)基中加入活性炭,培養(yǎng)25d后調(diào)查發(fā)現(xiàn):添加活性炭250mg/l時(shí),甜櫻桃生長(zhǎng)表現(xiàn)最好,試管苗增殖倍數(shù)達(dá)5.1倍,其苗高4.5cm,成苗率達(dá)86.7%,且生長(zhǎng)健壯,葉色濃綠;(B)用于生根培養(yǎng)基;在甜櫻桃組織培養(yǎng)液中加入1000mg/l的活性炭,可使幼苗生根率達(dá)100%,根系較為發(fā)達(dá)、潔白,移栽成活率高[[9]][[10]];(C)用于胚培養(yǎng),促進(jìn)生苗;(D)用于花藥培養(yǎng)。

(3)活性炭可影響作物的品質(zhì)和產(chǎn)品,活性炭可提高作物產(chǎn)量[[11]],活性炭能顯著提高黃瓜總生物量、蔓長(zhǎng)、葉片數(shù)、葉面積指數(shù)和產(chǎn)量,活性炭能顯著提高黃瓜中可溶性蛋白的含量[[12]]。

五 活性炭能否在肥料中使用

經(jīng)以上文獻(xiàn)匯總得知,未經(jīng)過(guò)使用的活性炭對(duì)土壤和植物均有有益的效果,使用過(guò)的廢棄的活性炭主要看其的上游產(chǎn)品是什么及其使用起的作用,及其是否含有有害物質(zhì)如高鹽分、有機(jī)危害物、重金屬等,若含有有害物質(zhì)會(huì)對(duì)土壤和植物有害。如下表糖廠中活性炭檢測(cè)指標(biāo),廢活性炭為糖車(chē)間的下腳料,主要用于糖的脫色用,不含有高鹽分、重金屬等有害物質(zhì),其里面含有有益糖份,對(duì)土壤及植物有益。活性炭在肥料中的使用量較小,僅為調(diào)節(jié)有機(jī)質(zhì)用,以使用活性炭作為調(diào)節(jié)料的產(chǎn)品,在盆栽實(shí)驗(yàn)和客戶(hù)使用未產(chǎn)生有損害植物生長(zhǎng)的現(xiàn)象。

活性炭檢測(cè)技術(shù)指標(biāo)

元素

含量/ppm

元素

含量/ppm

元素

含量/ppm

元素

含量/ppm

Al鋁

0

Na鈉

704

Mg鎂

176.9

Si硅

268.1

Ba鋇

4.47

Zn鋅

22.33

Mn錳

17.8

Cr鉻

0

Ca鈣

928.6

B硼

0

Cu銅

0

Sr鍶

6.31

Fe鐵

356.5

P磷

3012

Ni鎳

0

Ti鈦

20.04

K鉀

681.5

S硫

3755

Pb鉛

0

Cd鎘

0

?

?



[[1]]張棟,劉興元,趙紅挺.生物質(zhì)炭對(duì)土壤無(wú)機(jī)污染物遷移行為影響研究進(jìn)展[J].浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版),2016,42(4):451~459.

[[2]]劉晶晶,楊興,陸扣萍,等.生物質(zhì)炭對(duì)土壤重金屬形態(tài)轉(zhuǎn)化及其有效性的影響[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2015,35(11):3679~3687.

[[3]]王海波,尚藝婕,史靜.生物質(zhì)炭對(duì)土壤鎘形態(tài)轉(zhuǎn)化的影響J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù),2016(4):22~26.

[[4]]尚藝婕,張秀,王海波,等.秸稈生物質(zhì)炭對(duì)鎘污染水稻土根際酶活性的影響[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2016,35(8):1532~1540.

[[5]] Su H, Fang Z, Tsang P E, et al. Remediation of hexavalent chromium contaminated soil by biochar-supported zero-valent iron nanoparticles[J]. Journal of hazardous materials, 2016, 318: 533-540..

[[6]]張秀,夏運(yùn)生,尚藝婕,等.生物質(zhì)炭對(duì)鎘污染土壤微生物多樣性的影響[J].中國(guó)環(huán)境科學(xué),2017,37(1):252~262.

[[7]]王瑞峰,趙立欣,沈玉君,等.生物炭制備及其對(duì)土壤理化性質(zhì)影響的研究進(jìn)展[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào),2015,17(2):126~133

[[8]] 孫康 , 蔣劍春 . 2 0 0 9 . 國(guó)內(nèi)外活性炭的研究進(jìn)展及發(fā)展趨勢(shì) . 林產(chǎn)化學(xué)與工業(yè), 2 9 ( 6 ) : 9 8 - 1 0 4

[[9]] 韓文璞 , 袁明蓮. 2 0 0 1 . 活性炭在甜櫻桃組織培養(yǎng)中的應(yīng)用 . 落葉果樹(shù) , 3 3 ( 3 ) : 7 - 8

[[10]] 孫占育, 孫志強(qiáng), 曹斌. 活性炭在促進(jìn)組培苗植物生根中的作用[J]. 湖南農(nóng)業(yè)科學(xué), 2010, 2010(7): 3-5.

[[11]] 林啟模, 胡淑宜, 姚雅兒. 施用活性炭對(duì)植物栽培的影響[J]. 生物質(zhì)化學(xué)工程, 1986, 1: 003.

[[12]] 李玉奇, 王濤, 奧巖松. 活性炭和風(fēng)化煤對(duì)設(shè)施黃瓜生長(zhǎng), 產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué), 2010, 38(6): 2851-2853.

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