Page 102 - 碳中和视角下环保产业的发展研究

碳中和视角下环保产业的发展研究
Research on the Development of Environmental Protection Industry from the Perspective of Carbon Neutrality

生物炭的元素组成随炭化温度的升高，碳和灰分含量增加，氢和氧含量降低。生
物炭丰富的孔隙结构、巨大的比表面积和较强吸附能力，可明显改善土壤的容重
和孔隙结构，促进团聚体形成，有效提高土壤含水量和土壤通透性，保持根际土

壤含水量。同时，生物炭吸附并固定土壤中矿质养分，有效调控土壤养分循环，
固持土壤肥力，提高农作物产量和品质。生物炭可为土壤微生物生存提供适宜环
境，调控土壤微生物生长和代谢，提高土壤阳离子交换量，有效改良土壤性状。
生物炭被誉为“黑色黄金”，在土壤改良和农作物增产等方面具有良好的应用。

生物炭利用不仅解决了农林废弃物直接焚烧造成的环境破坏和资源浪费问题，同
时为障碍性土壤改良、固碳减排及可持续利用提供了新型技术方案，是环境友好
型多赢策略。

（一）生物炭对盐碱土壤物理性质的影响
盐碱土壤物理性质受土壤盐度和钠质化程度共同影响。土壤中过量 Na+ 使
黏粒发生分散作用，破坏土壤结构，导致土壤紧实膨胀，通气透水性差，表层土
壤易形成封闭与结皮，孔隙度低，可耕性差。已有研究表明，由于生物炭具有比
表面积大、质量轻、密度小、多孔隙结构及较好通气性，可有效降低河套灌区、

滨海滩涂或滨海重度盐碱土壤容重，增加土壤孔隙度，提高土壤通透性，改善土
壤结构，促进盐分淋洗，提高土壤水稳性团聚体百分比和饱和导水率，增加滨海
盐土田间持水量。曹雨桐等研究发现，施用 2% 生物炭可促进海涂围垦区盐碱土

壤孔隙结构发育和稳定团聚体形成，有效提高盐碱土饱和含水量和田间持水量，
增强导水能力。施用 4% 生物炭或 5% 生物炭可显著降低滨海盐碱土壤和江苏省
沿海围垦区盐碱土容重。3% 生物炭复配絮凝黄河泥沙或 5% 生物炭复配 1% 聚
丙烯酰胺可有效提高盐碱土壤孔隙度、饱和导水率及水分含量，降低土壤表层盐
分。同时，室内淋洗试验发现，生物炭可作为盐碱土壤的隔盐层，在淋洗过程吸

附土体盐分，加快土壤脱盐速率，为阻碍盐碱滩涂围垦农田盐分在耕作层积聚起
到一定缓冲作用。尽管多数研究报道了生物炭对盐碱土壤物理性质的正向效应，
但由于生物炭具有较强的疏水性，随着施用量的增加，虽然降低了盐碱土壤容重，

反而不利于滨海滩涂盐碱地土壤性质的改善。已有研究表明，并非所有类型生物
炭都能有效改善盐碱土物理性质，其影响因土壤盐碱特征、生物炭原材料、热解
温度和工艺、生物炭施用量和施用时间而异。生物炭改良盐碱土壤物理性质的可
能机制为：

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