ES&T复旦水土界面团队:微生物驱动的铁循环促进生物炭改良土壤固碳

农田土壤碳周转决定着土壤各碳库的收支平衡,受到氧化还原地球化学过程和微生物过程多重因素调控。长期施加生物炭被认为有利于增强农田碳汇,但其背后的化学机制和微生物角色仍不明晰。近日复旦大学环境系水土界面过程团队在该领域取得进展,论文以《微生物驱动的铁循环促进生物炭改良土壤固碳》为题于2024年7月发表于EnvironmentalScience&Technology。

团队以生物炭改良的旱地农田表层土壤为对象,分析了多种活性物种(铁和羟基自由基)、有机碳库与微生物群落及功能的关系,发现微生物的碳利用效率和胞外电子传递能力的显著提高,驱动了土壤好氧-厌氧过渡区域内异化铁还原及类芬顿反应。

微生物灭活和人为激发类芬顿反应的验证实验表明,改良土壤中微生物能更高效地获取和同化类芬顿反应氧化的有机碳,进而抑制土壤有机碳的矿化过程,促进铁氧化物-有机质复合体的形成,更利于微生物源有机碳积累。在铁-碳耦合循环过程中,微生物群落和生态功能的演化,尤其是胞外电子传递能力及特定微生物异化铁还原作用的增强,是提高微生物碳利用效率的关键。工作强调了地球化学过程和微生物生态的协同,为土壤固碳提供了新视角。

在国家自然科学基金和科技部重点研发课题等资助下,复旦大学水土界面过程团队以矿物-有机碳-污染物复合体为开展研究的基本操作单元,近期在氧化还原过程-微生物碳周转-污染物行为体系开展了系列工作。部分成果如下:

Nat.Geosci.|《复旦十大进展》:冻土中“冬眠”污染物及其气候变化风险

Sci.Adv.|生物地球化学实验+生物信息学验证产甲烷微生物功能

ES&T|水铁矿-有机质复合体硫化过程受C/S/Fe比例的非线性调控

ACSEarthSpaceChem|长期淹水削弱土壤碳积累与气候因子的关系

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1.生物碳和非生物碳区别?全国生物炭和非生物碳是两种不同来源的碳素材料。生物炭主要来源于大自然的木材和动物骨骼,具有结构松散、无https://www.1633.com/ask/319546.html
2.稻秆及稻秆生物炭添加对稻田红壤有机碳组分及CH4和CO2累积排放量生物炭(Biochar)因具有丰富的表面官能团、发达的孔隙结构和巨大的比表面积等特性,而被广泛用于土壤改良、污染物降解、土壤固碳减排等领域。有研究发现,添加生物炭可以显著降低土壤微生物活性、抑制土壤有机碳周转、增加土壤有机碳储量。制备过程中的热解温度越高,生物炭的比表面积与稳定性就越高,表面含氧官能团数量就https://www.fx361.com/page/2022/0802/10747573.shtml
3.可持续发展——资源和环境新挑战[1]3.生物炭 年代古老的生物炭是抗击全球气候变化的好办法。据国际生物炭倡导组织介绍,生物炭数量丰富,渗透性强,可以通过加热农业废料制造,一旦重返土壤,它们可以在接下来的数百甚至数千年里在土壤中吸收碳。 4.海藻农场 地球上一半的光合作用发生在海洋,而在海洋中,光合作用主要发生于一种称为浮游植物的微小海洋植物身http://www.50forum.org.cn/home/article/detail/id/3891.html
4.生物碳与活性炭的区别?–960化工网问答生物炭善策走征门千找经边非周经过活化后,可以变成活性炭360问答。活化过程可以是其必而新找计植字候委物理法(水蒸气,二氧化碳),也可以是化学法(氢氧化钾,磷酸)。构造上,生物炭任约利但侵密活酒江斯门的孔分布不均,既有大孔,也有微孔和介孔。比表面积常在400平方米每克以内。活性炭以微孔为主。比表面积常在https://www.chem960.com/ask/q-05b69e20049942379e0157a7787dd2c4
5.生物炭和机制炭的区别农林农业资源小木虫论坛本帖内容被屏蔽 https://muchong.com/t-8798858-1-authorid-477213
6.河南绿源活性炭和生物炭的区别除了吸附,活性炭也可以作为催化剂,例如,在厌氧还原偶氮染料,并支持自由基的形成以氧化染料或污染物在(电化学)氧化处理工业废水。还用于在微生物燃料电池。今天,有几个市场正在增加全球对活性炭的需求。这些措施包括饮用水调节,储能技术以及由新法规驱动的环境技术,例如,对发电厂汞排放实施清理要求。 生物炭 生物质烧焦https://www.lywater.com/cpzx/2659.html
7.课程●6.5生物炭技术 生物炭是利用废弃生物质生产的富含碳的材料,生物炭技术是近十年提出的,被认为是可一并解决碳的增汇减排、土壤肥力的改善、农林废弃物资源化以及污染物固定与修复等一系列影响人类可持续发展重大问题的“一石多鸟”的技术,本节对这一技术进行了介绍。 第七章绿色化学与绿色生活 不断创造出有用新https://www.chinaooc.com.cn/course/6260b084f29a9e60d0f25172
8.背景中有花园的一小堆生物炭和粉红色的花.生物碳使土壤的碳含量插画 关于 背景中有花园的一小堆生物炭和粉红色的花. 生物炭提高土壤碳含量,提高土壤肥力,为植物生长提供最佳条件. 插画 包括有 烧焦, 绿色, 更改 - 286143362https://cn.dreamstime.com/%E8%83%8C%E6%99%AF%E4%B8%AD%E6%9C%89%E8%8A%B1%E5%9B%AD%E7%9A%84%E4%B8%80%E5%B0%8F%E5%A0%86%E7%94%9F%E7%89%A9%E7%82%AD%E5%92%8C%E7%B2%89%E7%BA%A2%E8%89%B2%E7%9A%84%E8%8A%B1-%E7%94%9F%E7%89%A9%E7%A2%B3%E4%BD%BF%E5%9C%9F%E5%A3%A4%E7%9A%84%E7%A2%B3%E5%90%AB%E9%87%8F%E5%A2%9E%E5%8A%A0-image286143362
9.生物炭与活性炭的区别对于生物炭与活性炭的区别是什么,你了解多少呢?其实从他们的组成元素和结构上看,两者没有本质上的区别,可以说都由碳元素组成,而且都具有疏松多孔的特性,但仔细比较,活性炭比一般的木炭更疏松,吸附能力更强。生物活性炭利用活性炭的吸附以及活性炭层内微生物有机分解作用,因此延长了活性炭吸附能力能力,换句话说,它https://m.fang.com/jiaju/bj/bbs_zxgl_538389072.html
10.“碳非炭”生物炭会不会成为真正农业热点?生物炭是生物质在无氧或限氧情况下,而相对低温(<500℃,一般介于250 ~500℃)条件下热裂解的产物,生物炭主要是由芳香烃、单质碳、石墨和灰分等组成 ,主要组成元素有C、H、O,其中碳元素含量在60%以上 ,其他元素还有N、P、Ca、Mg、K及微量元素Mn、Zn、Cu等。 https://www.meipian.cn/36qa6m1q
11.电炉冶炼使用生物炭挤压块替代化石煤减少排放这项工作的目标是(1)将生物碳从200 kg/m3致密化到700 kg/m3的密度,以达到用作还原剂的标准焦炭和煤源的密度;(2)分析凝聚生物炭的冷压缩强度(CCS,代表产品在室温压缩载荷下抵抗破坏的能力),以避免细末产生,以便将其喷射进入电炉中。这将使生物炭成为减少电炉炼钢过程中碳足迹的标准做法。压块试验在比利时Nivellhttps://www.szcbn.com/newsinfo/7424775.html
12.1.2.1生物炭的定义及性质生物炭是一种由生来自宇宙的笔记1.2.1生物炭的定义及性质生物炭是一种由生物材料在无氧伤害;生物炭对某些气体如NH、CO、S0,HzS等具有很强的吸附性,并且利用生物炭对重金属和有害气体进行吸附具有操作简单、经济可行、效果良好等优点。同时,生物碳对水体富营养化有一定的抑制作用。由于和限制氧气的条件下,通过高温热分解而获得的含碳黑色固体。由于https://weibo.com/7877495761/NDEZJtUI7
13.稻草這樣燒就對了生物炭減大氣碳上下游新聞「燒炭減碳」,聽起來十分矛盾,其實大有玄機。原來早年農友燒稻草、稻殼產生的炭,在學理上稱作「生物炭」,只要埋入土中,便能將大氣中的碳抓進來儲藏,形成鹼性生物炭,可以保持水分、改良酸性土質,讓土壤更健康。https://www.newsmarket.com.tw/?p=85967