生物质炭(Biochar)也称生物炭，是指生物质在完全或部分缺氧的条件下通过热裂解(<700 °C)得到的一类含炭的、稳定的、高度芳香化的固态物质[1-3]。农业废弃物如木材、竹子、作物秸秆、果壳、动物粪便、污泥等都是制备生物质炭的重要原材料[4]。生物质炭按照原材料的来源，可以分为秸秆炭、果壳炭、木炭、竹炭、动物粪便炭、污泥炭等[5]。由于生物质炭具有丰富的表面含氧官能团、发达的孔隙结构及大量的灰分组成等特性，它在固碳、温室气体减排、土壤改良与修复、污废水处理、农作物增产等方面具有良好的应用，被学术界誉为“黑色黄金”。

2014年4月17日，环境保护部和国土资源部联合发布了《全国土壤污染状况调查公报》。调查结果显示，全国土壤环境状况总体不容乐观，部分地区土壤污染较重，耕地土壤环境质量堪忧，工矿业废弃地土壤环境问题突出。全国土壤总的点位超标率为16.1%，其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别为11.2%、2.3%、1.5%和1.1%。生物质炭作为一类新型环境功能材料，其已经在土壤环境学界引起了广泛关注，利用生物质炭改良或修复土壤污染的研究也越来越多[6-12]。Steiner等人[13]认为在土壤中添加生物质炭以后，生物质炭改变了土壤孔隙特性、紧实度等物理性状，对提高土壤结构和性能有着积极的促进作用。孙红文等人[14]研究结果表明，玉米秸秆和猪粪生物炭均能够有效地促进油麦菜的生长，同时油麦菜可食用部分重金属含量有不同程度的下降，这两种生物炭对土壤有很好的改良作用和对土壤重金属的固定作用。花莉等人[15]发现在土壤中加入生物质炭后，含炭堆肥污泥处理中黑麦草的PAHs累积量比普通污泥相应处理降低了27%-34%。本文通过综合国内外研究资料，从生物质炭的特性、生物质炭的制备技术及生物质炭对土壤的环境效应等三个方面进行了概述，并对生物质炭研究过程中的问题进行了总结和展望，以期为生物质炭技术的推广和应用提供参考依据。

1 生物质炭特性

生物质炭的理化性质受到基质材料和制炭工艺的影响，但也拥有许多共同的特性，如：C、H、O、N是生物质炭的主要组成元素，其中C元素的质量分数最高，能达到38%-76%；除C之外，生物质炭还含有S、P、K、Ca、Mg等植物营养元素、灰分等[16]；烷基和芳香结构是生物质炭最主要的构成。

生物质炭pH值一般为5-12，大多数情况下呈碱性。制备生物质炭的热解温度越高获得的生物质炭的pH值越大[16-17]。戴静等人[18]的研究结果表明，在450 ℃和550 ℃两种温度下热解家禽垃圾，550 ℃制备的生物质炭的pH值要比450 ℃制备的生物质炭的pH值高出3个单位。另外，生物质炭的pH值还随着炭化时间的不同而发生变化，对于灰分含量低的生物质炭其，pH值随着炭化时间的增加而降低；灰分含量高的生物质炭，其pH值随着炭化时间的增加而升高[19]。生物质炭中碱性物质主要以两种形态存在：一是生物质炭中含有的矿质元素形成的碳酸盐；二是生物质炭表面含有丰富的-COO-(-COOH)和-O-(-OH)等含氧官能团[20]，这些含氧官能团使得生物质炭具有良好的吸附特性、亲水或疏水的特点，对酸碱有较强的缓冲能力，较高的阳离子交换能力(CEC)[16]。

在“寿怡红群芳开夜宴”那回，在场的丫鬟小姐全都占了花名，惟独没写晴雯占，林黛玉已经掣了一枝“芙蓉签”在手。

生物质炭孔隙结构复杂、表面能高、比表面积大。表面极性官能团较多，主要包括羧基、羰基、酚羟基、内酯、酸酐等，构成了生物质炭良好的吸附特性[5]。在一定温度范围内，生物质炭的比表面积随热解温度的升高而增加，如作物秸秆炭的比表面积在300 ℃热解时为116 m2/g，而在700 ℃热解时为363 m2/g[21]。热解温度越高，生物质炭的持水性越弱，这是由于热解温度越高导致生物质炭表面的极性官能团越少，表面疏水性增强，因而不易保持土壤间隙水[18]。

2 生物质炭制备技术

2.1 热裂解技术

热裂解技术被认为是最常见的生物质炭制备方法，这是一种将生物质原料在缺氧的环境下加热到较高温度(一般为400 ℃-700 ℃之间)并停留一定时间使其炭化的方法[22]。根据炭化过程的升温速率和停留时间可分为快速热解、中速热解和慢速热解等三种技术[23-24]。

2.1.1 快速热解

快速热解技术的特点是：温度较高，一般情况在500 ℃-700 ℃之间；加热速率相比其它热解过程快，正常情况下在10-100 ℃/s之间；产生的气体停留的时间很短，低于2 s。由于热解时间过短，使得这种方法获得的生物质炭具有较高的氧含量和较低的热值。当然，快速热解技术对制炭环境氛围中氧含量的要求比较严格，快速的升温过程会引发大分子的分解，促进少量焦炭产物、挥发份及小分子气体的产生；同时，在制备过程中还可以获得丰富的生物油和焦油。

这两种技术在使用的时候都像巧妙的剪刀一样，在目标编码位点上剪开植物DNA的双螺旋。剪切后的DNA会自我愈合。此时，断裂处的基因或被删除或被扰乱，从而有效“关闭”目标基因的表达。

生物质炭中速热解技术的热解温度及热解时间都是介于快速热解和慢速热解之间，温度最终在400 ℃-550 ℃间的裂解反应。与快速热解类似，这种热解技术最终也会产生一定量的生物质炭和生物油，但是生物油的焦油含量比较低，生物油可以用于汽车的燃油。因此，中速热解在汽车燃油方面具有很大的研究价值。

虽然“公民记者”很大程度上冲击着“记者型主持人”，但是，我们也应该清楚认识到“公民记者”本身存在的问题。

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参考文献:

慢速热解的主要优势在于制备生物质炭的过程中可以有效地保护原材料中的碳元素，保存率可达到50%左右。所以，该法制备的生物质炭在固定碳氮的元素以及土壤的改良上有很大的潜力。慢速热解法所得的生物质炭使用广泛，但存在一些弊端。首先，热解过程会向大气中释放有毒气体；其次，在贮存过程中生物质炭容易发生氧化反应或发酵反应而放热，容易导致自燃；再者，慢速热解不适合从湿生物质物料中制备生物质炭。

2.2 水热炭化法

水热炭化法是以水为反应介质，在密闭体系中控制一定温度和压力，将水热反应釜内的生物质、催化剂和水进行加热，实现对生物质炭化的过程[25]。水热炭化法加速了生物质与溶剂之间的物理化学作用，促进了生物质中碳水化合物结构的分解，最终形成生物质炭材料[25]。另外，在水介质氛围下进行生物质炭化有利于材料表面含氧官能团的形成，因此水热法获得的生物质炭一般都含有丰富的表面官能团[26]。与传统的热解炭化法相比，水热炭化法的优点在于其在水溶液中进行，不仅可直接处理高含水率的原料，还有助于生物质炭表面含氧、含氮官能团的保留；此外，水热炭化法的设备简单，操作简便且生物质炭的产率较高，通常在较温和的反应条件下进行，且水热过程中发生的脱水脱羧反应能释放出自身1/3左右的能量，能耗较低。

2.3 微波炭化法

生物质炭微波炭化法是利用电磁波对生物质原材料进行加热裂解，使其炭化的过程。它是通过生物质材料分子间相互碰撞产生大量摩擦热量而使得物料内外均衡加热。与以往的热解方式相比，微波炭化法有以下几点优势：(1)加热均匀，它是依靠生物质分子间相互碰撞摩擦产生热量，其能有效地对物体内外进行全面有效的均匀加热。(2)高效节能，由于微波热解是在一个封闭的空间里进行热解，且微波室的四周都是金属墙壁，电磁波不会出现泄漏和做无用功，只能对其中的物品进行加热，从而达到高效节能的效果。(3)易于控制，微波炭化装置是利用开关和旋钮进行控制的，能根据需要灵活多样地对电磁波进行调节，十分便捷。(4)安全无害，微波热解一般在金属的密闭空间能进行，其电磁波不会出现泄漏，同时电磁波不属于放射性的射线，而且热解的过程也不会产生有毒有害的气体，所以微波热解是十分安全和环保的热解技术[22]。

3 生物质炭对土壤的环境效应

3.1 对土壤理化性质的影响

土壤中添加生物质炭对于提高土壤结构和性能都有着积极的促进作用。加入生物质炭后，在改变土壤比表面积、孔径分布、紧实度和填充等方面影响着土壤的质地、结构、孔隙度等；同时，生物质炭还可以引起土壤的pH、电导率(EC)和阳离子交换量(CEC)在一定程度上发生改变[27]。由于生物质炭一般呈碱性，因此将其添加到土壤中可能会引起土壤pH的升高，这对于改善酸性的土壤环境有一定的帮助作用。生物质炭添加到土壤中时，由于生物质炭表面被氧化，表面吸附的有机质、电荷密度都得到了增加，从而其单位表面积的CEC也随之增加。此外，生物质炭的阳离子交换能力较强，可使土壤的缓冲能力增强，并且在一定的pH范围内还有利于土壤胶体保持稳定。

3.2 对土壤中污染物活性的影响

3.2.1 对土壤重金属的影响

生物质炭加入土壤中主要会对土壤中蚯蚓有较大的影响，对线虫影响较小。蚯蚓在土壤生态系统中不仅可以降解有机物，还可以促进生态系统的营养物质循环[33]。部分种类蚯蚓会食用生物质炭，这主要是因为生物质炭粗糙的表面结构和丰富的孔隙结构中存在着大量的微生物，它能够帮助蚯蚓消化食物。对于不食用生物质炭的蚯蚓来说，因其自身的运动推动了生物质炭的移动，导致土壤结构的改变，使土壤变得疏松多孔，更有利于作物的生长。另外，由于生物质炭是通过高温裂解制备的，施入土壤中会与土壤争夺水分，使得土壤变得干燥，改变了土壤的微生态环境，从而影响了部分蚯蚓正常的生存和繁殖。

3.2.2 对土壤有机污染物的影响

生物质炭对土壤有机污染物有较好的吸附固定作用，可降低有机污染物在土壤中的迁移性和有效性[29-30]。目前国内外学术界对有机污染物在含有生物质炭的土壤中的吸附/解吸研究比较成熟，对生物质炭的吸附机理看法也相对一致[5]，普遍认为生物质炭对土壤有机污染物的吸附作用机制主要是分配作用和表面吸附作用，也可能会存在一些其它的吸附机制：(1)分配作用，由于热解温度不同会导致生物质炭的表面性质和结构出现差异，当热解温度较低时，生物质炭主要生成的是无定形“软炭”，具有松散的非刚性橡胶质结构，此生物质炭吸附有机污染物的机制主要是分配作用[31]。(2)表面吸附作用，当生物质炭经过高温热解形成“硬炭”时，其具有致密的刚性玻璃质结构，此时生物质炭对有机污染物的吸附机制是以表面吸附为主[32]。

3.3 对土壤生物的影响

3.3.1 对土壤中蚯蚓的影响

将生物质炭施加到土壤中能够显著地影响土壤重金属的形态和迁移行为。生物质炭能降低土壤中 Pb、Cd、Cu、As等重金属的可提取态含量，从而降低它们的生物有效性，对重金属表现出很好的固持效果。生物质炭固定和钝化土壤重金属主要有四种机制：(1)改变土壤pH值，添加生物质炭后土壤pH值升高，会使得更多的重金属离子在土壤中形成金属氢氧化物、碳酸盐或磷酸盐沉淀，也可能会增加了土壤表面活性位点[28]。(2)离子交换作用，生物质炭表面带有的大量负电荷基团和土壤溶液中正电荷基团发生静电作用，使基团之间相互吸附，从而达到固定重金属离子的效果。(3)生物质炭的络合化学沉淀反应，金属离子与生物质炭表面官能团形成了特定的金属配合物[28]。(4)物理吸附作用，由于生物质炭具有很大的比表面积和表面能，因此，它具有很强的结合重金属离子的能力，能有效地固定土壤中重金属。

3.3.2 对土壤微生物的影响

生物质炭复杂的孔隙结构和巨大的表面积为微生物的生存和繁衍提供了优良的场所。生物质炭中有机碳、矿物质等少量的可溶性物质可以为土壤微生物提供一定的养分，有助于微生物的生长。与此同时，生物质炭由于其特有的理化性质，具有很多的细小孔隙，还可以调控土壤的环境结构，改变土壤的理化性质，甚至可以创造适宜微生物生长的土壤微生态环境，从而使得微生物可以更加良好地生长[34]。另外，土壤中施加生物质炭以后，植物生长环境的改变会导致根系生长和根系分泌物的变化；土壤动物行为的变化也会导致土壤环境的变化，这些因素均可影响生物质炭与土壤微生物之间的相互作用[24]。生物质炭提高作物产量主要是通过生物质炭与土壤生物之间的相互作用，如通过促进从状菌根的生长，影响土壤的持水能力来实现的。生物质炭的性质和施入土壤的量会影响土壤微生物群落的反应，生物质炭的施用使得土壤中某些微生物群体的生长获得了更多的生存空间和营养元素，促进了其生长和发育；与此同时，也有一部分的微生物却被其抑制生长，从而使得土壤微生物的生物群落结构发生改变。

4 问题与展望

生物质资源丰富，且具有绿色可持续发展的特点。生物质炭的研究是近年来才出现在人们视野中的新兴研究领域，生物质炭对于增加土壤中碳库贮量，提高土壤肥力、减少温室气体排放、受污染环境的修复、生态系统平衡维护等方面环境学意义日趋显著，在环境学、土壤学、大气科学等方面将有广阔的应用前景。

(1)生物质炭的环境行为与环境效应研究已经取得了一些成果，但对于生物质炭与土壤相互作用的过程、生物质炭理化性质对土壤影响的详细机理还不十分清楚，缺乏系统而全面的研究。

(2)发展绿色无污染、反应条件温和的转化方法是未来生物质炭制备技术研究的重点，同时对生物质炭微孔结构、表面官能团的调控技术展开研究。

(3)生物质炭的应用方面将注重发展多功能化生物质炭，在提高生物质炭吸附性能、拓宽其环境敏感性和适用性、循环与再生问题等方面开展深入而系统的研究，以拓展生物质炭在环境科学与工程领域的实际应用。

(4)生物质炭应用于污染土壤的治理与修复技术尚待推广，一些工程技术研发和使用还处于起步阶段。应根据农业生产的实际需求，尤其是结合测土配方施肥的基本原理，有针对性地对优化生物质炭制备工艺和施用技术开展研究。

慢速热解是指将物料添加到制炭装置中，并保持在400 ℃-650 ℃下停留较长的时间(一般情况下在几十分钟到几小时之间)使之炭化的过程。与其它热解方法相比，慢速热解升温过程较慢，正常情况下控制在0.01-1 ℃/s之间，能得到较多的热解产物，其分解过程分为预热解、固体分解和富碳残留物形成三个阶段。预热解阶段为生物质分解的初过程，温度要求为120 ℃-200 ℃之间，在水分子气化逸出后，某些化合键断裂产生新的自由基，如羰基、羟基、羧基等。固体分解阶段是热解过程的主体阶段，随着炭化过程的进行，制炭装置内的温度继续升高，进入固体分解阶段，大量热解产物主要在此阶段产生。第三阶段为富碳残留物形成阶段，此阶段主要是C-H 和 C-O 键断裂所引起生物质中的挥发份继续逸出的过程，并伴随着少量生物质炭的产生。

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本文结合仪表电缆的相关标准，分析了仪表电缆的基本结构和性能参数，并给出了仪表电缆相关的测试标准。在编制电缆技术规格书时，设计人员应根据项目的实际情况，明确仪表电缆的技术参数，确保电缆的性能指标满足设计需求。同时，设计人员还需不断学习仪表电缆的最新规范和工艺方面的发展，总结实际的项目应用经验，推动仪表电缆在化工装置中的技术发展。

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现代医院成本管理与医护人员的医疗行为密切相关，医护人员的经济利益与其服务的效率挂钩，所以，医护人员是直接、有效控制成本的关键点，强化医护人员成本效率观，是成本控制的重中之重，通过考核人均成本结余额、收入成本率，人均成本率来实现。科室是医院发展的基本单元，医院想要强化成本控制，就得提高各科室医护人员的积极性，全员参与，通过对项目成本和病种成本构成的宣传，学习培训，并将成本考核与绩效考核挂钩，引导医护人员节约耗材，主动控费，有效控制成本，提高成本效率，自觉规范诊疗行为，强化支出责任，通力合作，让成本控制管理工作得以持续。

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张同波：从十年九亏的军工企业到现在总产能为800万t的钢铁制品综合加工上市企业，新兴铸管走过了一段艰难的历程。新兴铸管股份有限公司的前身是2672工厂，这是20世纪70年代为了解决铁道兵钢材短缺经中央军委批准兴建的，隶属于铁道兵，铁道兵撤编后划归总后勤部。1996年，随着我国国有企业转制，工厂改制为新兴铸管（集团）有限责任公司，也就是现在新兴际华集团的前身。1997年6月，由集团公司独家发起募集设立新兴铸管股份有限公司，其股票在深交所上市。

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由于本文假设街道内老年人口集中于街道质心，但街道内人口并非均匀分布，可能造成人口分布重心和街道几何中心不重合.同时，由于居住区级的人口数据获取困难，本文以尺度较大的街道作为研究单元的精度还不高，今后应进一步改进方法并补充完善相关数据以提高定量分析的精确度.

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总而言之，历史代表着国家的发展情况，只有做好高中历史教学工作，才可以使学生掌握更多与我国文明、文化有关的知识，培养学生的爱国意识。基于本文对高中历史教学工作的反思，高中历史教师在日后教学中需要更加重视学生感受、明确教学重点难点、做好历史知识复习与回顾工作、强化历史教学中文化知识教学与思想教育的融合，为学生历史水平的提高做出努力。

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社会主义是干出来的，新时代也是干出来的。各级工会要把党和国家重大战略部署转化为工会工作的具体安排和实际行动。要围绕树立新发展理念、推动高质量发展、建设现代化经济体系，引导职工投身经济建设主战场。如今，高质量发展对美好生活的托举作用日益彰显，新动能对经济增长的支撑作用也正在生成。要以“当好主人翁、建功新时代”为主题，结合国家重大战略、重大工程、重大项目、重点产业等，突出时代特征、区域特色、行业特性和单位特点，广泛深入持久开展多种形式的劳动和技能竞赛。积极参与深化供给侧结构性改革，投身三大攻坚战，促进传统产业转型升级和先进制造业加快发展。

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低年级儿童的思维方式是发散性的，难以对具体知识做自主的精加工。如果完全按照“部编本”教材编排模式进行教学设计，学生既定思维当中的汉字是一个个独立的，易接触的，却不成系统的生活语素的堆叠。因此教师在教学当中，应当帮助学生提炼概括每一部分生字的内在联系，帮助其建立汉字系统观，这也将对其独立识字能力的提升大有裨益。

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3.科学性。目前我国许多高校的导视系统都是借鉴或照搬其他学校，对于自己学校的地理位置、面积大小、气候条件等因素考虑不多，出现的问题就有文字表达含义不符本地文化、路面楼体导视牌尺寸不协调、导视牌选材不适导致的天然损坏等。导视系统的设计是一个科学的过程，需要多方考虑。

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