بررسی تاثیر روش‌های مختلف اصلاح شیمیایی و سطحی بر ویژگی‌های زغال‌‌های زیستی تهیه شده از نی و بقایای ذرت

در سال­های اخیر استفاده از زغال ‌زیستی اصلاح شده در حذف آلاینده­های آلی و معدنی، به‌سازی خاک و تولید کودهای کندرها بر پایه زغال ‌زیستی مورد توجه قرار گرفته است. این پژوهش با هدف بررسی تاثیر روش­های مختلف اصلاح زغال ‌زیستی بر ویژگی­های فیزیکی و شیمیایی زغال‌‌های زیستی نی و بقایای ذرت انجام شد. بدین­منظور، زغال‌‌های زیستی نی و بقایای ذرت تهیه شده در دمای 500 درجه سلسیوس به­ روش­های شیمیایی (شامل اصلاح با کلرید آهن، کلرید منیزیم و کلرید کلسیم) و سطحی (شامل استفاده از اسید سولفوریک، اسید کلریدریک، پتاسیم هیدروکسید و سدیم هیدروکسید) اصلاح شد. سپس ویژگی­های آن­ها شامل عملکرد، آنالیز تقریبی، اسیدیته (ph)، هدایت الکتریکی (ec)، ظرفیت تبادل کاتیونی (cec)، ظرفیت تبادل آنیونی (aec) و سطح ویژه (ssa) اندازه­گیری شد. نتایج نشان داد که بیش‌ترین مقدار سطح ویژه، ظرفیت تبادل کاتیونی و ظرفیت تبادل آنیونی مربوط به تیمارهای زغال ‌زیستی نی اصلاح شده با آهن (به ­ترتیب 94/217 مترمربع بر گرم، 43/111 و 13/22 سانتی­مول بار بر کیلوگرم) و زغال ‌زیستی ذرت اصلاح شده با منیزیم (به­ترتیب، 83/210 مترمربع بر گرم، 40/137 و 93/16 سانتی­مول بار بر کیلوگرم) بود. محتوای کربن و نسبت c/n در نمونه­های تیمار شده با اسید، باز و نمک فلزات نسبت به نمونه­های اولیه کاهش یافت. محتوای اکسیژن، نسبت o/c و h/c در تمامی تیمارها در اثر اصلاح شیمیایی و سطحی کاهش یافت. به­طور کلی، نتایج این پژوهش نشان داد استفاده از روش­های مختلف اصلاح زغال ‌زیستی می­تواند در بهینه­سازی ویژگی­های آن، با توجه به هدف از کاربرد آن، بسیار موثر باشد.

Investigating the Effect of Various Surface and Chemical Modification Approaches on Corn Residue and Common Reed Derivedbiochar Traits

In recent years, modified biochar application has been receiving attention in removal of organic and inorganic contaminants, soil amelioration and production of biochar based slow release fertilizers. The aim of this study was to investigate the effect of various modification approaches on physical and chemical traits of corn residue and common reed derivedbiochar. For this purpose, chemical modification methods (using iron magnesium and calcium chloride) and surface modification (using sulfuric and hydrochloric acid, potassium and sodium hydroxide) were used to modify common reed and corn residues derived biochars in a completely randomized design. Then, the characteristics of modified biochars including yield, approximate analysis, pH, electrical conductivity (EC), cation exchange capacity (CEC), anionic exchange capacity (AEC) and specific surface area (SSA) were measured. The results showed that the highest specific surface area, cation exchange capacity and anion exchange capacity were observed in iron modified common reed biochar (217.94 m2 g1, 111.43 cmolc kg1 and 22.13 cmolc kg1, respectively) and magnesium corn residue biochar (respectively, 210.83 m2 g1, 137.40 cmolc kg1 and 16.93 cmolc kg1, respectively). Carbon content and C/N ratio decreased in the samples treated with acid, base and metal salts compared to the initial samples. Oxygen content, O/C and H/C ratios showed a decrease in in all treatments after chemical and surface modification. While the content of hydrogen and nitrogen in the acids and metal salts modified biochars were increased and decreased in the base modified treatments. In general, using various modification methods can play a very important role in optimizing biochar properties, according to the aim of its application in soil.