[发明专利]一种从土壤中分离生物质炭的方法及其应用

说明书

本发明公开了一种从土壤中分离生物质炭的方法及其应用，所述方法包括以下步骤：步骤1，取实验土壤过80目筛，收集通过筛网的土壤，加入饱和氯化铯溶液后混合均匀，步骤2，取步骤1得到的样品离心处理；步骤3，收集步骤2中离心所得的上清液，进行过滤；步骤4，收集步骤3中过滤后的生物质炭样品，同时收集步骤3中过滤后得到的氯化铯液体，重新添加氯化铯固体制成饱和溶液以用于重复分离与提取生物质炭样品；步骤5，向步骤4中得到的生物质炭样品内加入蒸馏水，进行离心分离；此步骤重复3～5次以充分清洗掉氯化铯；步骤6，将步骤5中生物质炭样品进行冷冻干燥。本发明的方法绿色环保，成本低。

技术领域

本发明涉及环境保护技术领域，特别是涉及一种从土壤中分离生物质炭的方法及其应用。

背景技术

生物质炭是生物质热解过程中产生的一种高度芳香化的富碳物质，与生物质原料相比， 其性质更为稳定，施加到土壤中很难被微生物降解，能够在环境中长期存在，能在环境中保 留90～1600年不等，起到增加土壤碳库储量的作用。因此，作为一种新型环境污染修复材料 被广泛关注，尤其在土壤固碳和土壤污染控制与修复中的应用成为当前环境领域的研究热点。

研究表明，生物质炭具有发达的孔结构，巨大的比表面积，炭表面具有丰富的官能团和 表面电荷等理化性质，能高效吸附多环芳烃、有机农药等多种疏水性有机污染物和重金属等 无机污染物，降低动植物对污染物的生物可利用度；但生物质炭的强吸附作用是否会抑制或 促进微生物降解及其作用机制方面的研究结论还未达成一致。到目前为止，在生物质炭添加 对土壤微生物降解的影响方面的研究，均采用“炭-土”整体的方法，这种方法对于研究生物 质炭施加到土壤后，生物质炭与土壤及土壤中有机污染物的相互作用过程及这些过程对有机 污染物结合的位置、生物可利用性、毒性、浓度的影响，以及生物质炭对微生物数量及群落 结构的影响，并不能提供直接、有利的信息。因此，生物质炭的分离、提取是开展生物质炭 对污染土壤修复研究的关键，对于更深入的研究生物质炭修复污染土壤的效果及机理至关重 要。

目前，从土壤中分离生物质炭的方法有两种。一种是先采用湿式筛分法将土壤按照粒径 分为不同组分，再将湿土壤加入饱和氯化铯溶液进行密度分离，该方法操作复杂且分离率较 低；另外一种是先采用饱和氯化钠溶液对土壤样品进行处理，得到初步分离样品再用饱和碘 化钠溶液进行二次分离，此方法虽分离效率较高但操作繁琐需要二次分离，分离成本较高。 因此，如何寻找到一种高效、方便、成本低的从土壤中分离生物质炭的方法，是目前亟待解 决的问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种从土壤中分离生物质炭的 方法，该方法采用密度差的原理进行分离，可高效分离、提取土壤中的生物质炭，为更深入 的研究生物质炭修复污染土壤的效果及机理提供理论依据。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

一种从土壤中分离生物质炭的方法，包括以下步骤：

步骤1，取实验土壤过80目筛(没有研磨，只是过筛，80目与生物炭目数保持一致)，收集通过筛网的土壤，加入饱和氯化铯溶液后混合均匀，其中饱和氯化铯溶液的体积份与所 述土壤的质量份比为(15-25):2，所述体积份的单位为ml，质量份的单位为g；

步骤2，取步骤1得到的样品，于1500-2500r/min条件下离心20-30min；

步骤3，收集步骤2中离心所得的上清液，进行过滤；

步骤4，收集步骤3中过滤后的生物质炭样品，同时收集步骤3中过滤后得到的氯化铯 液体，重新添加氯化铯固体制成饱和溶液以用于重复分离与提取生物质炭样品，将生物质炭 样品合并待用；

步骤5，向步骤4中得到的生物质炭样品内加入蒸馏水，进行离心分离，弃去上清液； 此步骤重复3～5次以充分清洗掉氯化铯，得到清洗后的生物质炭样品；