生物炭又称黑炭,是动植物残体如秸秆、禽畜粪便等在无氧或低氧以及相对较低的温度(<700℃)条件下,热解形成的含碳量较高的固体物质。生物质容重小,比表面积大,吸附水和大气的能力强,施用于土壤中对保水保肥有一定的增强作用。同时,生物炭表面带有大量的负电荷以及较高的电荷密度,而且富含含氧、含硫、含氮官能团,理论上能吸附大量的可交换态阳离子。生物炭对重金属有较好的吸附固定作用,作为一种“绿色”吸附剂,在控制环境污染方面起重要作用。目前对于生物炭吸附重金属已有大量研究,大部分仅局限于研究生物炭与土壤混合短期培养时间内的吸附效应,而对长期培养效应研究较少。因此,本研究选取不同来源以及不同制备温度生物炭作为研究对象,一方面将生物炭按土壤质量的1%、3%和5%进行添加,混合均匀后保持一定含水率进行培养,另一方面将生物炭装入透水透气的无纺布袋中进行隔离培养。通过对不同时间的取样进行重金属锌的吸附实验以及提取腐殖酸实验,研究结果对生物炭施加入土壤后对重金属锌的吸附影响和土壤腐殖化进程的变化提供数据支持和理论依据,并且可以为生物炭的进一步土壤重金属修复提供实践基础。研究结果如下:(1)对于生物炭均匀混合培养的土壤,在土壤中施入生物炭之后,会提高对锌的吸附固定能力,相同添加量吸附量的排序为:R350>R550>CK。添加了生物炭的土壤对重金属的解吸率小于空白土壤,添加量越高,解吸率越小,而添加了R350的土壤解吸率低于添加了 R550的土壤。解吸率的排序为:R350R350>R550。其中胡敏酸的增加占主要贡献。在生物炭施入土壤后,会形成微生物活动层,从而增加土壤中微生物的数量进而加速对土壤中C的消耗。红外光图谱显示R350和R550加入土壤中促进了酯族等有机大分子的形成。生物炭提供的HA相比于土壤中的HA更加简单和年轻,造成E4/E6值的提高。(3)对于隔离培养的生物炭,不同培养时间的R350对锌的最大吸附量呈现先增加后减少的趋势,而不同培养时间的R550对锌的最大吸附量则是随时间不断减少,R350的孔隙的增加会提高对锌的吸附,官能团对锌的吸附也起到关键作用。生物炭里HS的变化主要是HA的变化在里面起主导作用,分子量大的、结构复杂的那部分在重力作用下会更快的交换出无纺布袋,而留下那些分子量较小的、结构稍简单的部分,导致了 E4/E6的升高。R350的酸性官能团的含量是要远高于R550的,而在碱性官能团的数量方面,R350则是要低于R550的,酸碱官能团在总的数量上随温度的升高而降低。