CN105424894A - 一种分析生物炭添加后水稻固碳效应技术 - Google Patents

一种分析生物炭添加后水稻固碳效应技术 Download PDF

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孙辰鹏
杨泽平
赵远
张玉虎
孙向武
侯国军
王乐阳
张念慈
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Abstract

本发明涉及一种分析生物炭添加后水稻固碳效应技术，属于生物固炭领域。该技术通过配制TC和IC标准溶液，之后分别配制含有生物炭和不含生物炭的水稻秸秆，经TOC分析仪检测两者的总有机碳量来分析添加生物炭后水稻的固炭效应，该方法测定步骤简便，成本低廉，测定结果精确。

Description

一种分析生物炭添加后水稻固碳效应技术
技术领域
本发明涉及一种分析生物炭添加后水稻固碳效应技术，属于生物固炭领域。
背景技术
工业革命以来，由于人类活动和化石燃料的燃烧使大气中的二氧化碳(CO2)浓度不断上升。在21世纪前20～30年这一稳定大气CO2浓度的关键时期内，作为《京都议定书》认可的固碳方法之一，农田土壤固碳在一系列固碳减排措施中将处于重要地位。秸秆还田可以通过增加土壤有机碳的直接输入实现固碳。研究表明，秸秆还田的推广是我国农田表土有机碳含量增加的主要原因之一。农田固碳措施主要是通过提高农田土壤有机碳含量来实现固碳的目标。但是，在实施固碳措施过程中，一些活动或过程可引起温室气体增排，从而部分或全部抵消最初措施的固碳效果。
水稻是世界主要的粮食作物，而稻田生态系统又是的主要排放源之一，基于上述两点，稻田生态系统已成为全球关注的焦点。施肥是稻田耕作过程中一种主要的管理措施，不同的施肥管理不但会影响稻田和的排放，而且会影响稻田土壤耕层有机碳的固定，进而影响到土壤地力和水稻产量，而同时土壤固碳能力对温室气体减排又有极其重要的意义。为在有效应对气候变化的同时保障农业生产的可持续性，必须在生产过程中探寻既能有效减排又能保障正常粮食生产的措施，实现培肥地力、增产和减排的共赢。
发明内容
本发明主要解决的技术问题：针对目前测定添加生物炭后水稻固炭效应的方法大多复杂不易操作，且测定成本高昂的问题，提供了一种分析生物炭添加后水稻固碳效应技术，该技术通过配制TC和IC标准溶液，之后分别配制含有生物炭和不含生物炭的水稻秸秆，经TOC分析仪检测两者的总有机碳量来分析添加生物炭后水稻的固炭效应，该方法测定步骤简便，成本低廉，测定结果精确。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
(1)配制TC标准溶液：取2～3g邻苯二甲酸氢钾放置在烘箱中，于105～110℃下干燥1～2h，溶解在1L容量瓶中，加水至容量瓶标准线即得TC标准溶液；
(2)配制IC标准溶液：取3～4g碳酸氢钠和4～5g碳酸钠，分别放入干燥器中，在280～290℃下干燥2～3h，之后混合倒入1L容量瓶中，加水至容量瓶标准线即得IC标准溶液；
(3)取相同质量的水稻秸秆，经烘干后放入气流粉碎机进行粉碎，粉碎后分为两份相等的部分，一份不做任何处理，另一份加入水稻秸秆质量1/3的生物炭混合均匀，再用相同的方式对两部分水稻秸秆进行固炭处理，备用；
(4)接通TOC分析仪的电源，预热10～20min后，打开液压钢瓶，将外接载气压调到300～600KPa，打开TOC分析仪前门，旋转载气压阀门，调节载气压至200～250KPa，旋转载气流量阀门，调节载气流量至120～140mL/min；
(5)将添加生物炭和未添加生物炭的水稻秸秆分别转入进样管中，再将进样管放入对应的梯度浓度的TC或IC标准溶液中，测定对应的AREA值；
(6)将标准梯度溶液的浓度值和测得的AREA值绘制成标准曲线，之后根据测定的AREA值和标准曲线计算出TC和IC值，最后求出TOC值。
所述的TOC值的计算公式为TOC＝TC—IC。
本发明的有益效果是：该方法测定步骤简便，成本低廉，测定结果精确。
具体实施方式
配制TC标准溶液：取2～3g邻苯二甲酸氢钾放置在烘箱中，于105～110℃下干燥1～2h，溶解在1L容量瓶中，加水至容量瓶标准线即得TC标准溶液；配制IC标准溶液：取3～4g碳酸氢钠和4～5g碳酸钠，分别放入干燥器中，在280～290℃下干燥2～3h，之后混合倒入1L容量瓶中，加水至容量瓶标准线即得IC标准溶液；取相同质量的水稻秸秆，经烘干后放入气流粉碎机进行粉碎，粉碎后分为两份相等的部分，一份不做任何处理，另一份加入水稻秸秆质量1/3的生物炭混合均匀，再用相同的方式对两部分水稻秸秆进行固炭处理，备用；接通TOC分析仪的电源，预热10～20min后，打开液压钢瓶，将外接载气压调到300～600KPa，打开TOC分析仪前门，旋转载气压阀门，调节载气压至200～250KPa，旋转载气流量阀门，调节载气流量至120～140mL/min；将添加生物炭和未添加生物炭的水稻秸秆分别转入进样管中，再将进样管放入对应的梯度浓度的TC或IC标准溶液中，测定对应的AREA值；将标准梯度溶液的浓度值和测得的AREA值绘制成标准曲线，之后根据测定的AREA值和标准曲线计算出TC和IC值，最后求出TOC值。所述的TOC值的计算公式为TOC＝TC—IC。
实例1
配制TC标准溶液：取2g邻苯二甲酸氢钾放置在烘箱中，于105℃下干燥1h，溶解在1L容量瓶中，加水至容量瓶标准线即得TC标准溶液；配制IC标准溶液：取3g碳酸氢钠和4g碳酸钠，分别放入干燥器中，在280℃下干燥2h，之后混合倒入1L容量瓶中，加水至容量瓶标准线即得IC标准溶液；取相同质量的水稻秸秆，经烘干后放入气流粉碎机进行粉碎，粉碎后分为两份相等的部分，一份不做任何处理，另一份加入水稻秸秆质量1/3的生物炭混合均匀，再用相同的方式对两部分水稻秸秆进行固炭处理，备用；接通TOC分析仪的电源，预热10min后，打开液压钢瓶，将外接载气压调到300KPa，打开TOC分析仪前门，旋转载气压阀门，调节载气压至200KPa，旋转载气流量阀门，调节载气流量至120mL/min；将添加生物炭和未添加生物炭的水稻秸秆分别转入进样管中，再将进样管放入对应的梯度浓度的TC或IC标准溶液中，测定对应的AREA值；将标准梯度溶液的浓度值和测得的AREA值绘制成标准曲线，之后根据测定的AREA值和标准曲线计算出TC和IC值，最后求出TOC值。所述的TOC值的计算公式为TOC＝TC—IC。
实例2
配制TC标准溶液：取2g邻苯二甲酸氢钾放置在烘箱中，于108℃下干燥1h，溶解在1L容量瓶中，加水至容量瓶标准线即得TC标准溶液；配制IC标准溶液：取3g碳酸氢钠和4g碳酸钠，分别放入干燥器中，在285℃下干燥2h，之后混合倒入1L容量瓶中，加水至容量瓶标准线即得IC标准溶液；取相同质量的水稻秸秆，经烘干后放入气流粉碎机进行粉碎，粉碎后分为两份相等的部分，一份不做任何处理，另一份加入水稻秸秆质量1/3的生物炭混合均匀，再用相同的方式对两部分水稻秸秆进行固炭处理，备用；接通TOC分析仪的电源，预热15min后，打开液压钢瓶，将外接载气压调到450KPa，打开TOC分析仪前门，旋转载气压阀门，调节载气压至230KPa，旋转载气流量阀门，调节载气流量至130mL/min；将添加生物炭和未添加生物炭的水稻秸秆分别转入进样管中，再将进样管放入对应的梯度浓度的TC或IC标准溶液中，测定对应的AREA值；将标准梯度溶液的浓度值和测得的AREA值绘制成标准曲线，之后根据测定的AREA值和标准曲线计算出TC和IC值，最后求出TOC值。所述的TOC值的计算公式为TOC＝TC—IC。
实例3
配制TC标准溶液：取3g邻苯二甲酸氢钾放置在烘箱中，于110℃下干燥2h，溶解在1L容量瓶中，加水至容量瓶标准线即得TC标准溶液；配制IC标准溶液：取4g碳酸氢钠和5g碳酸钠，分别放入干燥器中，在290℃下干燥3h，之后混合倒入1L容量瓶中，加水至容量瓶标准线即得IC标准溶液；取相同质量的水稻秸秆，经烘干后放入气流粉碎机进行粉碎，粉碎后分为两份相等的部分，一份不做任何处理，另一份加入水稻秸秆质量1/3的生物炭混合均匀，再用相同的方式对两部分水稻秸秆进行固炭处理，备用；接通TOC分析仪的电源，预热20min后，打开液压钢瓶，将外接载气压调到600KPa，打开TOC分析仪前门，旋转载气压阀门，调节载气压至250KPa，旋转载气流量阀门，调节载气流量至140mL/min；将添加生物炭和未添加生物炭的水稻秸秆分别转入进样管中，再将进样管放入对应的梯度浓度的TC或IC标准溶液中，测定对应的AREA值；将标准梯度溶液的浓度值和测得的AREA值绘制成标准曲线，之后根据测定的AREA值和标准曲线计算出TC和IC值，最后求出TOC值。所述的TOC值的计算公式为TOC＝TC—IC。

Claims (2)

1.一种分析生物炭添加后水稻固碳效应技术，其特征在于具体分析方法为：
(1)配制TC标准溶液：取2～3g邻苯二甲酸氢钾放置在烘箱中，于105～110℃下干燥1～2h，溶解在1L容量瓶中，加水至容量瓶标准线即得TC标准溶液；(2)配制IC标准溶液：取3～4g碳酸氢钠和4～5g碳酸钠，分别放入干燥器中，在280～290℃下干燥2～3h，之后混合倒入1L容量瓶中，加水至容量瓶标准线即得IC标准溶液；
(3)取相同质量的水稻秸秆，经烘干后放入气流粉碎机进行粉碎，粉碎后分为两份相等的部分，一份不做任何处理，另一份加入水稻秸秆质量1/3的生物炭混合均匀，再用相同的方式对两部分水稻秸秆进行固炭处理，备用；
(4)接通TOC分析仪的电源，预热10～20min后，打开液压钢瓶，将外接载气压调到300～600KPa，打开TOC分析仪前门，旋转载气压阀门，调节载气压至200～250KPa，旋转载气流量阀门，调节载气流量至120～140mL/min；
(5)将添加生物炭和未添加生物炭的水稻秸秆分别转入进样管中，再将进样管放入对应的梯度浓度的TC或IC标准溶液中，测定对应的AREA值；
(6)将标准梯度溶液的浓度值和测得的AREA值绘制成标准曲线，之后根据测定的AREA值和标准曲线计算出TC和IC值，最后求出TOC值。
2.根据权利要求1所述的一种分析生物炭添加后水稻固碳效应技术，其特征在于：所述的TOC值的计算公式为TOC＝TC—IC。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107677765A (zh) * 2017-10-31 2018-02-09 浙江圣安化工股份有限公司 一种基于toc衍生催化燃烧法测定羟胺盐有机残留的方法
CN117310124A (zh) * 2023-10-07 2023-12-29 深圳碳中和生物燃气股份有限公司 基于生物炭负碳排放的土壤固碳量测算方法及相关装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102042963A (zh) * 2010-10-14 2011-05-04 长春理工大学 紫外光谱法污水总有机碳（toc）在线检测仪
WO2014064985A1 (ja) * 2012-10-23 2014-05-01 Sato Ayako 有機化合物による検量線を用いる各態炭素と窒素の統一定量システム
CN105067666A (zh) * 2015-08-21 2015-11-18 中国环境科学研究院 一种利用热分析检测植物生物质toc的方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102042963A (zh) * 2010-10-14 2011-05-04 长春理工大学 紫外光谱法污水总有机碳（toc）在线检测仪
WO2014064985A1 (ja) * 2012-10-23 2014-05-01 Sato Ayako 有機化合物による検量線を用いる各態炭素と窒素の統一定量システム
CN105067666A (zh) * 2015-08-21 2015-11-18 中国环境科学研究院 一种利用热分析检测植物生物质toc的方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
国家技术监督局: "《中华人民共和国国家计量检定规程JJG821-93》", 1 October 1993 *
国家环境保护局: "《中华人民共和国国家标准CB 1 3 1 93-91》", 1 June 1992 *
宋吉娜主编: "《水分析化学》", 31 January 2013 *
尚杰 等: "施用生物炭对旱作农田土壤有机碳、氮及其组分的影响", 《农 业 环 境 科 学 学 报》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107677765A (zh) * 2017-10-31 2018-02-09 浙江圣安化工股份有限公司 一种基于toc衍生催化燃烧法测定羟胺盐有机残留的方法
CN117310124A (zh) * 2023-10-07 2023-12-29 深圳碳中和生物燃气股份有限公司 基于生物炭负碳排放的土壤固碳量测算方法及相关装置

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