基于灰度的生物炭pH值与N和K离子吸附研究

来源：中国环境科学杂志2018年第11期北京时间：

作者：王明峰, 杨璐菡, 张争艳, 吴西文, 钟旋, 蒋恩臣

单位：华南农业大学材料与能源学院, 农业部能源植物资源与利用重点实验室, 广东 广州 510642

摘要：通过固定床石英管热解装置将稻壳、木薯秸秆及玉米秸秆在350、450、500、550、600℃进行充分热解制备生物炭，利用图像识别技术获得生物炭的RGB值（红、绿、蓝三个通道的颜色）及相应的灰度值，研究了生物炭灰度值与其水溶液中的pH值及阳离子（NH4+-N及K+-K）吸附性能的关系.结果表明：3种生物炭的pH值随着灰度值的增加呈现“S”型增长趋势，并符合DoseResp模型，回归方程的决定系数（R2）分别为0.9766、0.9592和0.9219，残差平方和（RSS）均小于0.01；除玉米秸秆炭的K+-K吸附量与灰度值的关系为线性负相关外，3种生物炭的NH4+-N和K+-K吸附量与灰度值之间满足一元高次非线性模型，R2范围在0.8595~0.9999.本研究为快速预测生物炭在水溶液中的pH值和阳离子吸附性能提供了理论基础.

关键词：生物炭,RGB,灰度,pH值,阳离子吸附

基金资助：

国家自然科学基金资助项目（51706074）；广东省科技计划项目（2015B020237010，2016A020221028）