热解温度和时间对香蒲生物炭性质的影响及生态风险评估

以典型湿地挺水植物香蒲（Typha angustifolia）为原料，采用慢速限氧热解法在200~500℃下分别热解2 h和6 h制备香蒲生物炭（TBCs），探究热解温度和热解时间对TBCs基本性质的影响，同时以微生物大肠杆菌HB101（E.coli HB101）和农作物油葵（Helianthus annuus）种子为受试生物，初步评估了其生态风险.结果表明，热解时间2 h和6 h对TBCs的性质无明显影响，而热解温度显著影响TBCs的性质.随热解温度的升高，TBCs产率降低；碳（C）和灰分含量增加，氢（H）和氧（O）含量逐渐降低；pH显著增加；表面孔隙结构增加；含氧官能团减少，芳香化程度增加；养分元素总磷（TP）和钾（K）含量显著增加.TBCs中溶解性有机质（DOM）的主要组分为腐殖酸类物质和富里酸类物质，随热解温度升高，腐殖酸类物质含量降低，富里酸类物质含量升高.所有TBCs对E.coli HB101生长和油葵种子萌发无显著影响，表明实验条件下TBCs无潜在生态风险.本研究为湿地废弃生物质资源化利用提供了一种新途径，同时也为筛选适用于贫瘠土壤改良的BC改良剂提供了重要的理论依据