第1章 生物炭的特性与应用概述 1
1.1生物炭的定义与分类 1
1.1.1生物炭的定义 1
1.1.2生物炭的分类 3
1.2生物炭的性质 5
1.2.1生物炭的物理性质 5
1.2.2生物炭的微化学性质 7
1.2.3生物炭的有机化学性质 9
1.2.4生物炭的营养性质 11
1.2.5生物炭的生物学性质 14
1.3生物炭的来源 16
1.3.1生物炭制造的历史 16
1.3.2生物炭制造的现状 17
1.3.3热裂解制备生物炭的详细过程 20
1.3.4影响生物炭性质的因素 22
1.4生物炭的表征方法 26
1.4.1元素分析 27
1.4.2灰分含量的测定 28
1.4.3微观形貌表征 29
1.4.4傅里叶红外-拉曼光谱（FT-IR）研究 30
1.4.5 X射线衍射（XRD）研究 31
1.4.6比表面积及孔径分布测定 32
1.4.7生物炭的Zeta电位分析 33
1.4.8生物炭的吸附性能 33
1.4.9 pH值的测定 34
1.5生物炭的应用前景和未来的发展方向 34
1.5.1概述 34
1.5.2生物炭在农业中的应用 34
1.5.3作为碳贮存库的生物炭 39
1.5.4生物炭对温室气体排放的影响 41
1.5.5用作废物管理的生物炭 43
1.5.6可再生能源的发电 44
1.5.7生产生物炭的经济考虑因素 45
1.5.8与生物炭生产和使用相关的风险 45
1.5.9生物炭应用所亟待解决的问题与展望 47
参考文献 51
第2章 生物炭对土壤微生态的影响 54
2.1土壤微生态 54
2.1.1土壤矿物质 54
2.1.2土壤有机质 55
2.1.3土壤生物 56
2.2生物炭对土壤微生态环境的影响 59
2.2.1生物炭对土壤结构的影响 59
2.2.2生物炭对土壤的养分供应 69
2.2.3生物炭对土壤生物的影响 71
参考文献 77
第3章 生物炭对土壤肥力及作物生长的影响 80
3.1生物炭的营养特性 80
3.1.1生物炭养分含量 80
3.1.2生物炭直接营养价值 82
3.1.3生物炭间接营养价值 83
3.1.4控制生物炭营养特性的因素 84
3.2生物炭对土壤的改良作用 87
3.2.1对土壤物理性质的影响 87
3.2.2土壤化学性质 88
3.3生物炭对作物生长的影响 89
3.3.1生物炭的肥效及机理 89
3.3.2生物炭的增产作用 89
3.4秸秆不同还田方式对于小麦生长的影响研究案例介绍 90
3.4.1研究方法 90
3.4.2对土壤pH值的影响 90
3.4.3对有机质的影响 91
3.4.4对植株株高、根长和生物量的影响 92
3.4.5对植株叶绿素含量的影响 93
3.4.6对植株内源性氮磷钾总含量的影响 93
3.5秸秆不同还田方式对于小麦根际土壤酶活性的影响研究案例介绍 94
3.5.1根际土壤过氧化氢酶活性 95
3.5.2根际土壤蔗糖酶活性 96
3.5.3根际土壤脲酶活性 97
3.6秸秆不同还田方式对于小麦根际微生物的影响研究案例介绍 98
3.6.1土样PCR-DGGE结果分析 98
3.6.2土样微生物群落相似性分析 99
3.7秸秆不同还田方式氮形态及植株生物量的影响研究案例介绍 102
3.7.1生物炭和粉碎秸秆处理对植株生长及含氮量的影响 102
3.7.2生物炭/粉碎秸秆还田对土壤氮循环过程的影响 106
参考文献 110
第4章 生物炭与气候变化 113
4.1土壤有机质与气候变化 115
4.2利用生物炭进行碳的稳定和固存 116
4.3生物能源和生物炭的联合生产 117
4.4生物炭系统的评价 119
4.5生物炭在土壤中的稳定性 120
4.5.1自然系统中生物炭的稳定性 121
4.5.2原料对生物炭稳定性的影响 122
4.5.3气候因素对生物炭矿化的影响 122
4.5.4土壤生物活性与生物炭的稳定性 123
4.5.5耕作和机械干扰对生物炭的影响 124
4.6生物炭在减缓和适应气候变化中扮演的角色 124
4.6.1生物炭对产量效益和营养需求的间接影响 125
4.6.2生物炭对土壤中一氧化二氮释放的影响 126
4.6.3生物炭对土壤中甲烷释放的影响 128
4.6.4生物活性和土壤有机质的稳定 128
4.6.5生物炭对耕作和灌溉需水量的影响 129
4.6.6生物燃料的生产 129
4.6.7土壤结构的改善 129
4.6.8生态恢复力 130
4.6.9净缓解效益 130
4.7生物炭方案 130
4.7.1农业 130
4.7.2林业 133
4.8土壤生物炭的自然循环量化模型 134
4.9生物炭方案的全球推广 135
参考文献 136
第5章 生物炭对土壤重金属的影响 139
5.1土壤重金属污染现状与治理 139
5.1.1土壤重金属污染现状 139
5.1.2土壤重金属治理方法 143
5.2生物炭与重金属的相互作用 148
5.2.1生物炭与重金属的作用机理 148
5.2.2不同来源对生物炭吸附能力的影响 151
5.2.3不同处理温度的影响 152
5.3生物炭修复土壤重金属的应用 154
5.3.1生物炭对土壤重金属迁移性的影响 154
5.3.2生物炭对土壤重金属污染的修复实例 157
参考文献 159
第6章 生物炭对土壤中POPs的影响 162
6.1土壤/沉积物中POPs污染现状 162
6.1.1 POPs 162
6.1.2土壤/沉积物POPs污染 163
6.2土壤/沉积物对POPs的吸附解吸 164
6.2.1吸附理论与吸附模型 164
6.2.2解吸理论与解吸滞后现象 168
6.2.3影响吸附解吸的因素 172
6.3土壤中POPs的生物有效性 179
6.3.1生物有效性的定义、影响因素和环境意义 179
6.3.2生物有效性的表征方法 181
6.3.3土壤中POPs的赋存状态与生物有效性 186
6.4生物炭对POPs的吸附解吸 189
6.4.1生物炭对POps的吸附行为及机理 189
6.4.2生物炭对POPs的解吸行为及滞后性分析 191
6.5生物炭对土壤中POPs迁移归趋和生物有效性的影响 193
6.5.1生物炭对土壤中POPs迁移归趋的影响 193
6.5.2生物炭对土壤中POPs生物有效性的影响 195
参考文献 196
第7章 生物炭对土壤中农药的影响 200
7.1农药污染现状及其环境影响 200
7.1.1农药对土壤的污染 201
7.1.2土壤中农药的迁移和转化 201
7.1.3农药对土壤生物的影响 203
7.1.4土壤对农药的吸附作用 206
7.2生物炭对农药的吸附作用 208
7.2.1生物炭的组成和结构对农药吸附的影响 208
7.2.2环境因素对生物炭吸附农药的影响 212
7.3生物炭对土壤中农药环境行为的影响 214
7.3.1生物炭对土壤中农药的锁定 215
7.3.2生物炭对土壤中农药生物有效性的影响 216
7.3.3生物炭对农药的水解作用 222
参考文献 224