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废弃物热裂解炭化及生物质炭技术已成为热门的研究前沿，已在环境、化学、农业资源与环境、材料科学等多个学科中研究和应用。本研究首先就生物质炭科技在我国的“火热”程度进行阐述，本次调查报告将从我国的学术科研方向为切入点，使用CNKI中国期刊全文数据库及相关统计功能，再结合Citespae软件关键词可视化分析方法，系统性地展示我国生物质炭科技的研究概况，从文献发表的年份、数量、科研机构、资助的基金情况，再细化到以生物质炭为关键词的毕业论文、学科分布、会议、报纸报道、专利、成果应用情况。其次通过热裂解炭化技术处理多种生物质物质废弃物生产生物质炭，进行原料分类，选择相同炭化设备、1h炭化时间于450℃中，将所得生物质炭进行理化性质、养分等测定对比分析，并种植小白菜盆栽试验施加多种生物质炭，测定小白菜的性状、产量、品质等，综合进行对比分析筛选。研究结果如下:
(1)调查报告表明:从2011年开始相关发表文献量呈现快速增长，目前我国生物质炭的研究正处于快速发展阶段;发文量最多的研究机构是南京农业大学，发表文献数量最多的学者是南京农业大学的潘根兴教授;我国的生物质炭研究主要受国家层面的基金资助;发文量最多的期刊是《农业环境科学学报》;相关学位论文量主要以硕士研究生为主;文献量集中分布最多的学科是环境类;我国当前生物质炭研究的热点主要集中在土壤团聚体、炭基肥等肥料、土壤养分、植烟土壤、吸附、制备改性生物质炭、土壤修复等方面。总体而言，当前我国生物质炭科技的研究主要立足农业领域，但有明显向环境领域延伸壮大的趋势，且步伐很快，土壤污染环境的修复、提升土壤质量并且使土壤可持续发展，也将会是我国未来生物质炭领域研究的重要趋势。
(2)经过热裂解炭化得到的多种生物质炭，将28种生物质炭的产率进行对比分析:平均产率为47.98％，其中原生废弃物(52.22％)＞次生废弃物类(50.73％)＞食品加工废弃物(39.62％)。三类生物质炭的灰分百分比:次生废弃物炭(43.9％)＞原生废弃物炭(36.55％)＞食品加工废弃物炭(23.71％)。29种生物质炭的pH值总体呈碱性，其中糠醛渣和木糖渣为特例为3.83和5.98呈酸性，29种pH值的平均数为8.91。三类炭EC均值为次生废弃物(3.22 ms/cm)＞食品加工废弃物(2.21ms/cm)＞原生废弃物(1.45 ms/cm);阳离子交换量上来来看，综合比较29种炭，各类炭的CEC的均值呈:原生废弃物炭(51.75 cmol/kg)＞次生废弃物炭(48.83cmol/kg)＞食品加工废弃物(42.6 cmol/kg)。三类生物质炭在有机碳含量指标方面:食品加工废弃物炭(390.97 g/kg)＞原生废弃物炭(369.39 g/kg)＞次生废弃物炭(206.58 g/kg)，除羽毛粉及其炭的N元素含量分别为13.06％和9.74％特殊外，原料与生物质炭均主要由C、H、O三种组成，三者相加均超过了96％以上;28种生物质废弃物经过450℃的热裂解炭化后，全氮含量变化增加量最大的三个是咖啡渣、稻壳粉、木糖渣，分别增加幅度为71％、83％、215％;全磷含量增加量最大的是骨粉、金针菇渣、兔粪;在全磷含量方面，除蚕砂与椰渣原料外，其他26种废弃物原料在经过热裂解炭化后，含量都呈大幅度增加;总养分含量方面，除草菇渣、椰渣、糠醛渣、牛粪、蚓粪、羽毛粉渣、蚕砂外，都呈现增加的趋势，且大多呈明显增加。28种废弃物原料经过450℃热裂解炭化1h后，不同废弃物原料的氮元素回收率变化范围也较广，28种原料经过热裂解炭化后的平均氮元素的回收率为45.98％;在磷元素的养分回收率方面，总体磷元素56％;在钾元素的回收率方面，钾元素相对较为稳定，平均钾元素回收率要高于氮元素和磷元素，达到了68.65％。
(3)小白菜盆栽试验中，施加不同生物质炭对小白菜根系株高、生物量等有显著影响，对比CK空白对照处理，施加了生物质炭显著对地下部分的根系有促增益作用，相比CK平均增幅达57％，其中次生废弃物炭(83％)＞原生废弃物炭(44％)＞食品加工废弃物炭(43％)。根冠比方面，整体增幅为19％，第一批盆栽试验的根冠比相比CK处理(0.0161)都有显著提升(平均0.025)，而第二批相比较CK处理(0.0821)有下降趋势(平均0.0716)。
第一批施加了不同生物质炭的小白菜盆栽相比较于CK空白对照平均增产达26％，产量最高的处理是动物炭处理的盆栽，其次为烟梗粉炭处理的和草菇渣炭处理的，相比CK增量为88％、78％、69％。第二批小白菜盆栽相对于CK处理平均增产157％，其中增产幅度最大的为骨粉炭处理的小白菜，产量为21.66g增产幅度达311％，其次为蚕砂炭处理的和羊粪炭处理的小白菜。总体增产幅度为86％，从三类炭增产幅度的角度:次生废弃物炭(141％)＞食品加工废弃物炭(59％)＞原生废弃物炭(58％)。
施加了生物质炭的土壤性质有所改善，偏酸性的土壤普遍得到了改良，种植小白菜之后的盆栽土壤EC值和CEC值普遍有所提高，相比较CK对照盆栽土分别提升了35.59％，42.11％和10.86％和51.71％，更有利于植物的生长。从所分的三类炭角度而言:在EC值提升百分比方面，原生废弃物炭(35％)＞次生废弃物炭(18％)＞食品加工废弃物炭(19％);而在SOC方面，三类炭对SOC的提升方面显著:食品加工废弃物炭(56％)＞次生废弃物炭(48％)＞原生废弃物炭(37％)。
小白菜的品质:二批小白菜盆栽硝酸盐含量，29种施加了生物质炭处理相比CK处理平均降幅为8.83％;维生素C含量方面，相比CK空白对照处理平均增长幅度达到了60％，提升非常明显;白菜可溶性糖含量方面，总体差异不大，降幅为0.75％;可溶性蛋白含量方面，平均增加的幅度为24.22％，总体呈明显增加的趋势。
从施加三类炭处理相对于CK空白对照，品质方面平均百分比增量的角度对比评价:在降低小白菜硝酸盐含量幅度方面，次生物废弃物炭(15％)＞原生废弃物炭(9％)＞食品加工废弃物(6％);提升小白菜VC含量方面，次生物废弃物炭(67％)＞原生废弃物炭(57.8％)＞食品加工废弃物(57.2％);可溶性糖方面，次生物废弃物炭(6％)＞食品加工废弃物(3％)＞原生废弃物炭(-12％);在可溶性蛋白含量方面，原生物废弃物炭(29％)＞次生废弃物炭(28％)＞食品加工废弃物(14％)。
最后，从施加的29种生物质炭炭处理相对于CK空白对照，主要根据施加了生物质炭对小白菜的品质和产量的双向协同正效应，根据特征筛选出4类炭。在生物质炭结构，其中产量增幅与总孔容、SF总微孔体积呈强正相关，与生物质炭的产率、比面积呈中等程度正相关，其他性质方面呈弱相关或无相关。
(1)调查报告表明:从2011年开始相关发表文献量呈现快速增长，目前我国生物质炭的研究正处于快速发展阶段;发文量最多的研究机构是南京农业大学，发表文献数量最多的学者是南京农业大学的潘根兴教授;我国的生物质炭研究主要受国家层面的基金资助;发文量最多的期刊是《农业环境科学学报》;相关学位论文量主要以硕士研究生为主;文献量集中分布最多的学科是环境类;我国当前生物质炭研究的热点主要集中在土壤团聚体、炭基肥等肥料、土壤养分、植烟土壤、吸附、制备改性生物质炭、土壤修复等方面。总体而言，当前我国生物质炭科技的研究主要立足农业领域，但有明显向环境领域延伸壮大的趋势，且步伐很快，土壤污染环境的修复、提升土壤质量并且使土壤可持续发展，也将会是我国未来生物质炭领域研究的重要趋势。
(2)经过热裂解炭化得到的多种生物质炭，将28种生物质炭的产率进行对比分析:平均产率为47.98％，其中原生废弃物(52.22％)＞次生废弃物类(50.73％)＞食品加工废弃物(39.62％)。三类生物质炭的灰分百分比:次生废弃物炭(43.9％)＞原生废弃物炭(36.55％)＞食品加工废弃物炭(23.71％)。29种生物质炭的pH值总体呈碱性，其中糠醛渣和木糖渣为特例为3.83和5.98呈酸性，29种pH值的平均数为8.91。三类炭EC均值为次生废弃物(3.22 ms/cm)＞食品加工废弃物(2.21ms/cm)＞原生废弃物(1.45 ms/cm);阳离子交换量上来来看，综合比较29种炭，各类炭的CEC的均值呈:原生废弃物炭(51.75 cmol/kg)＞次生废弃物炭(48.83cmol/kg)＞食品加工废弃物(42.6 cmol/kg)。三类生物质炭在有机碳含量指标方面:食品加工废弃物炭(390.97 g/kg)＞原生废弃物炭(369.39 g/kg)＞次生废弃物炭(206.58 g/kg)，除羽毛粉及其炭的N元素含量分别为13.06％和9.74％特殊外，原料与生物质炭均主要由C、H、O三种组成，三者相加均超过了96％以上;28种生物质废弃物经过450℃的热裂解炭化后，全氮含量变化增加量最大的三个是咖啡渣、稻壳粉、木糖渣，分别增加幅度为71％、83％、215％;全磷含量增加量最大的是骨粉、金针菇渣、兔粪;在全磷含量方面，除蚕砂与椰渣原料外，其他26种废弃物原料在经过热裂解炭化后，含量都呈大幅度增加;总养分含量方面，除草菇渣、椰渣、糠醛渣、牛粪、蚓粪、羽毛粉渣、蚕砂外，都呈现增加的趋势，且大多呈明显增加。28种废弃物原料经过450℃热裂解炭化1h后，不同废弃物原料的氮元素回收率变化范围也较广，28种原料经过热裂解炭化后的平均氮元素的回收率为45.98％;在磷元素的养分回收率方面，总体磷元素56％;在钾元素的回收率方面，钾元素相对较为稳定，平均钾元素回收率要高于氮元素和磷元素，达到了68.65％。
(3)小白菜盆栽试验中，施加不同生物质炭对小白菜根系株高、生物量等有显著影响，对比CK空白对照处理，施加了生物质炭显著对地下部分的根系有促增益作用，相比CK平均增幅达57％，其中次生废弃物炭(83％)＞原生废弃物炭(44％)＞食品加工废弃物炭(43％)。根冠比方面，整体增幅为19％，第一批盆栽试验的根冠比相比CK处理(0.0161)都有显著提升(平均0.025)，而第二批相比较CK处理(0.0821)有下降趋势(平均0.0716)。
第一批施加了不同生物质炭的小白菜盆栽相比较于CK空白对照平均增产达26％，产量最高的处理是动物炭处理的盆栽，其次为烟梗粉炭处理的和草菇渣炭处理的，相比CK增量为88％、78％、69％。第二批小白菜盆栽相对于CK处理平均增产157％，其中增产幅度最大的为骨粉炭处理的小白菜，产量为21.66g增产幅度达311％，其次为蚕砂炭处理的和羊粪炭处理的小白菜。总体增产幅度为86％，从三类炭增产幅度的角度:次生废弃物炭(141％)＞食品加工废弃物炭(59％)＞原生废弃物炭(58％)。
施加了生物质炭的土壤性质有所改善，偏酸性的土壤普遍得到了改良，种植小白菜之后的盆栽土壤EC值和CEC值普遍有所提高，相比较CK对照盆栽土分别提升了35.59％，42.11％和10.86％和51.71％，更有利于植物的生长。从所分的三类炭角度而言:在EC值提升百分比方面，原生废弃物炭(35％)＞次生废弃物炭(18％)＞食品加工废弃物炭(19％);而在SOC方面，三类炭对SOC的提升方面显著:食品加工废弃物炭(56％)＞次生废弃物炭(48％)＞原生废弃物炭(37％)。
小白菜的品质:二批小白菜盆栽硝酸盐含量，29种施加了生物质炭处理相比CK处理平均降幅为8.83％;维生素C含量方面，相比CK空白对照处理平均增长幅度达到了60％，提升非常明显;白菜可溶性糖含量方面，总体差异不大，降幅为0.75％;可溶性蛋白含量方面，平均增加的幅度为24.22％，总体呈明显增加的趋势。
从施加三类炭处理相对于CK空白对照，品质方面平均百分比增量的角度对比评价:在降低小白菜硝酸盐含量幅度方面，次生物废弃物炭(15％)＞原生废弃物炭(9％)＞食品加工废弃物(6％);提升小白菜VC含量方面，次生物废弃物炭(67％)＞原生废弃物炭(57.8％)＞食品加工废弃物(57.2％);可溶性糖方面，次生物废弃物炭(6％)＞食品加工废弃物(3％)＞原生废弃物炭(-12％);在可溶性蛋白含量方面，原生物废弃物炭(29％)＞次生废弃物炭(28％)＞食品加工废弃物(14％)。
最后，从施加的29种生物质炭炭处理相对于CK空白对照，主要根据施加了生物质炭对小白菜的品质和产量的双向协同正效应，根据特征筛选出4类炭。在生物质炭结构，其中产量增幅与总孔容、SF总微孔体积呈强正相关，与生物质炭的产率、比面积呈中等程度正相关，其他性质方面呈弱相关或无相关。