CN115612497A - 利用硝酸改性生物炭减少水稻土壤中甲烷排放的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用硝酸改性生物炭减少水稻土壤中甲烷排放的方法，该方法是利用硝酸改性生物炭对水稻土壤进行处理，其中采用的硝酸改性生物炭由生物炭经硝酸改性后制得。本发明中，利用硝酸改性生物炭减少水稻土壤中甲烷排放的方法，不仅能够有效降低水稻土壤中甲烷的产量，也能显著降低了甲烷的排放量，具有工艺简单、成本低廉、甲烷减排效果好、环境友好等优点，使用价值高，应用前景好，对于缓解地球温室效应具有十分重要的意义。

Description

利用硝酸改性生物炭减少水稻土壤中甲烷排放的方法
技术领域
本发明涉及环境材料领域，具体涉及一种利用硝酸改性生物炭减少水稻土壤中甲烷排放的方法。
背景技术
甲烷(CH4)被认为是仅次于二氧化碳的第二大温室气体，但是甲烷的增温效应在20年内将是二氧化碳的84倍，在100年内将是二氧化碳的28倍，因而甲烷排放导致的全球变暖对农田生态系统的影响已经引起了极大的社会关注。全球水稻种植面积约1.52亿公顷，其中75％以上处于淹水状态，在淹水水稻田的缺氧条件下，有机质可被多种功能微生物降解为产甲烷前体(如CO2、H2和乙酸)，与此同时，产甲烷菌也可进一步利用这些底物生产甲烷，从而导致大量甲烷的产生，因而若能减少水稻田壤的甲烷释放，对于缓和全球变暖有极为重要的意义。
生物炭是生物质在氮气气氛下热解制备的一种可循环利用的材料，可作为土壤改良剂，已被广泛使用。目前，关于生物炭或改性生物炭对土壤中甲烷减排的研究，主要集中在有氧环境下的甲烷减排，其中大多数关注于不同热解温度或方式以及不同的生物质原材料条件下对生物炭或改性生物炭的吸附性能和结构性能的影响，通过增加吸附能力和土壤改良能力，实现甲烷的减排，主要为：一是利用生物炭或改性生物炭对甲烷的吸附作用降低甲烷含量；二是利用生物炭对土壤环境进行改良，增加土壤中的氧含量，抑制产甲烷菌的活性，从而降低甲烷产量。然而，当控制环境处于厌氧状态时，生物炭对于水稻土甲烷排放的减排效果并不明显，甚至是有促进作用，一些为改性的生物炭添加进入土壤，由于其表面含有烧制过程产生油脂和灰分，能被土壤中的一些微生物利用，而导致甲烷排放增加，或是将生物炭添加进入土壤，在一开始对于土壤甲烷减排基本没有效果，到了2-3年才能发挥减排的作用，效率过慢，不够及时。同时，由于改性生物炭具有较好的电子穿梭能力，这加速了甲烷的转化，不利于降低水甲烷的减排，仍然存在甲烷产量较高的缺陷；与此同时，生物炭表面官能团(如对苯二酚和氢醌)的充放电循环，可逆地接受和提供电子，并在电子转移过程中起着重要的作用，能为产甲烷菌提供电子，从而也会加速甲烷的产生，不利于甲烷减排。例如，研究人员通过控制热解温度，制备不同热解温度生成的生物炭，然而，该生物炭能够促进了甲烷的排放；又如，研究人员采用盐酸改性生物炭，所得改性生物炭仅能抑制约10％左右的甲烷排放，甲烷减排效果仍然较差。另外，现有利用生物炭或改性生物炭减少甲烷排放的方法中并未涉及到完全厌氧环境下甲烷产量的减排，相对而言，厌氧环境下更有利于产甲烷菌产生甲烷，而75％以上的水稻田处于淹水厌氧状态，因而如何有效降低厌氧环境下水稻土壤中的甲烷产量具有十分重要的意义。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种工艺简单、成本低廉、甲烷减排效果好、环境友好的利用硝酸改性生物炭减少水稻土壤中甲烷排放的方法。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案。
一种利用硝酸改性生物炭减少水稻土壤中甲烷排放的方法，所述方法是利用硝酸改性生物炭对水稻土壤进行处理；所述硝酸改性生物炭由生物炭经硝酸改性后制得。
上述的利用硝酸改性生物炭减少水稻土壤中甲烷排放的方法，进一步改进的，所述硝酸改性生物炭的制备方法包括以下步骤：将生物炭与硝酸混合进行反应，洗涤，干燥，得到硝酸改性生物炭。
上述的利用硝酸改性生物炭减少水稻土壤中甲烷排放的方法，进一步改进的，所述生物炭与硝酸的比例为1g∶12mL；所述硝酸为浓硝酸；所述硝酸的质量浓度为60％～70％。
上述的利用硝酸改性生物炭减少水稻土壤中甲烷排放的方法，进一步改进的，所述生物炭的制备方法包括以下步骤：在氮气保护气氛下，以升温速率为5℃/min～10℃/min将生物质材料升温至500℃～600℃热解0.5h～2h，过100目～200目筛，得到生物炭；所述生物质材料为稻草秸秆。
上述的利用硝酸改性生物炭减少水稻土壤中甲烷排放的方法，进一步改进的，所述反应在搅拌条件下进行；所述搅拌的转速为150rpm～250rpm；所述反应的时间为1h～1.5h；所述洗涤为采用去离子水洗涤反应产物，直至洗涤出水的pH值为中性；所述干燥的温度为60℃～80℃。
上述的利用硝酸改性生物炭减少水稻土壤中甲烷排放的方法，进一步改进的，所述方法包括以下步骤：将硝酸改性生物炭和水稻土壤混合，在厌氧条件下进行培养，完成对水稻土壤中甲烷的减排。
上述的利用硝酸改性生物炭减少水稻土壤中甲烷排放的方法，进一步改进的，所述硝酸改性生物炭与水稻土壤的质量比为1％～3％。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
(1)本发明提供了一种利用硝酸改性生物炭减少水稻土壤中甲烷排放的方法，利用硝酸改性生物炭对水稻土壤进行处理，其中采用的硝酸改性生物炭由生物炭经硝酸改性后制得。本发明中，通过硝酸改性，将生物炭中能够提供电子的还原官能团(如对苯二酚和酚类)氧化成能够接受电子的基团(如羰基、醛基或酮类)，这使得硝酸改性生物炭能够与产甲烷菌争夺电子，进而抑制产甲烷菌的活性，减少甲烷的排放，同时，硝酸改性生物炭能够促进土壤中其他微生物的生长，由此能够进一步消耗更多的存在于土壤中的有机质(如乙酸)，由于乙酸是产甲烷菌的重要底物之一，因而当乙酸浓度的过低，也会抑制产甲烷菌的生长，特别是，会抑制Methanosarcina的生长，因而硝酸改性生物炭的存在加剧了产甲烷菌和其他微生物对底物的竞争作用，最终的结果是产甲烷菌的总相对丰度较低，甲烷的产量较少，减排的效果显著；与此同时，相比其他改性剂(如双氧水、盐酸)相比，本发明通过硝酸改性，能够显著增加生物炭表面的含氧官能团(如C＝O和COOC/COOH)含量，而这些含氧官能团含量的显著增加，进一步破坏了生物炭共轭的π键，削弱了生物炭通过生物炭直接转移电子的能力，因而通过硝酸改性更有利于削弱生物炭的电子穿梭能力，更有利于减少甲烷的排放。另外，本发明中采用的硝酸改性生物炭具有相对较小的比表面积和孔径，这有利于抑制产甲烷微生物的生长，尤其是不利于Methanosarcina的生长，进而能够进一步减少甲烷的排放。相比其他改性生物炭，本发明利用硝酸改性生物炭减少水稻土壤中甲烷排放的方法，不仅能够有效降低水稻土壤中甲烷的产量，也能显著降低了甲烷的排放量，具有工艺简单、成本低廉、甲烷减排效果好、环境友好等优点，使用价值高，应用前景好，对于缓解地球温室效应具有十分重要的意义。
(2)本发明利用硝酸改性生物炭减少水稻土壤中甲烷排放的方法中，使用稻草秸秆作为生物质原材料，有助于解决农业废物处置的难题，是实现农业废物资源化的有效方式。同时，本发明制备硝酸改性生物炭的方法具有工艺简单、成本低廉、环境友好等优点，适合于大规模制备，有利于工业化应用。
附图说明
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。
图1为本发明实施例1中硝酸改性生物炭(NBC)、过氧化氢改性生物炭(OBC)和未改性生物炭(WBC)处理水稻土壤时甲烷积累浓度变化图。
图2为本发明实施例1中硝酸改性生物炭(NBC)、过氧化氢改性生物炭(OBC)和未改性生物炭(WBC)处理水稻土壤时乙酸浓度变化图。
图3为本发明实施例1中硝酸改性生物炭(NBC)、过氧化氢改性生物炭(OBC)和未改性生物炭(WBC)处理水稻土壤时CO2积累浓度变化图。
图4为本发明实施例1中硝酸改性生物炭(NBC)、过氧化氢改性生物炭(OBC)和未改性生物炭(WBC)处理水稻土壤时产甲烷菌落相对丰度变化图。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。以下实施例中所采用的材料和仪器均为市售。
实施例1：
一种利用硝酸改性生物炭减少水稻土壤中甲烷排放的方法，具体为：利用硝酸改性生物炭对水稻土壤进行处理，包括以下步骤：
在120mL的血清瓶中，添加20mL去离子水进行灭菌处理，将硝酸改性生物炭与水稻土壤按照2.5％的比例(即硝酸改性生物炭与水稻土壤的质量比为2.5％)进行混合，混合后加入血清瓶中，盖上灭菌胶塞，压实密封，使血清瓶达到常压厌氧状态，同时将血清瓶放入培养箱静置培养，完成对土壤中甲烷减排的处理。
空白组：不添加任何生物炭，其他条件相同。
对比组：以过氧化氢改性生物炭代替硝酸改性生物炭，其他条件相同。
对照组：以未改性生物炭代替硝酸改性生物炭，其他条件相同。
本实施例中，采用的硝酸改性生物炭的制备方法包括以下步骤：
(1)将烘干后的稻草秸秆置于管式炉中，在氮气保护气氛下，以升温速率为5℃/min将生物质材料升温至600℃进行限氧高温热解处理1h，冷却至室温后取出，研磨，过200目筛，制得秸秆生物炭，即为未改性生物炭，记为WBC。
(2)将步骤(1)制得的秸秆生物炭，按照1g：12mL的比例加入质量浓度为66％的HNO3溶液，利用磁力搅拌器以220rpm的转速进行搅拌，反应1h。用去离子水洗至中性，在干燥箱中60℃烘干12h，得到硝酸改性生物炭，标记为NBC。
本实施例中，采用的过氧化氢改性生物炭的制备方法包括以下步骤：将实施例1中制得的秸秆生物炭(WBC)，按照1g：50mL的比例加入质量浓度为20％的H2O2溶液，利用磁力搅拌器以220rpm的转速进行搅拌，加热至90℃，反应1h。用去离子水洗至中性，在干燥箱中60℃烘干12h，得到过氧化氢改性生物炭，标记为OBC。
对生物炭和改性生物炭的理化性质进行测试，结果如表1所示。
表1秸秆生物炭、硝酸改性生物炭和过氧化氢改性生物炭的理化性质
Figure BDA0003163039190000041
表1可知，硝酸改性后，C含量较少，H含量减少，N的含量增加，O/C比上升，比表面积大幅度下降，孔体积减少，都证明了改性后生物炭被很好地氧化了，生物炭的氧元素含量增加，硝酸改性后生物炭的物理和化学性质都发生了明显的变化，而过氧化氢改性生物炭对各元素含量影响不是很明显，甚至于O/C相比于未改性的生物炭有所下降。实际上，O/C较大的生物炭能够增加土壤中供电子微生物的电子转移速率，加速乙酸消耗。此外，NBC的比表面和孔径与OBC和WBC相比较小，不利于一些能够产生甲烷的微生物在生物炭内的生长，相反的，孔径和比表面较大的生物炭有利于Methanosarcina的生长，不利于甲烷的减排。
表2秸秆生物炭、硝酸改性生物炭和过氧化氢改性生物炭的XPS表征结果
Figure BDA0003163039190000051
表2为本发明实施例1中制得的硝酸改性生物炭(NBC)、过氧化氢改性生物炭(OBC)和未改性生物炭(WBC)的XPS表征结果。XPS结果显示，(1)硝酸改性生物炭中C1s，C＝O和COOH/COOC高于未改性秸秆生物炭，而C-OH和C-缺陷(C-defects)则低于未改性秸秆生物炭。由此可见，本发明中通过采用硝酸改性能够使生物炭表面不稳定的C氧化，使得表面含氧官能团如羧基、羰基、酮基和醛基增加，除此以外，硝酸改性生物炭后，生物炭的C-OH减少，可能是生物炭上一些酚类官能团被氧化为羧基、羰基、酮基和醛基；(2)过氧化氢改性生物炭中C1s，C-OH和COOH/COOC高于未改性秸秆生物炭，而C＝O和C-缺陷(C-defects)则低于未改性秸秆生物炭，生物炭上的不稳定C被过氧化氢氧化，生成了羧基和酚类官能团较多，但一些氧化还原官能团，如羰基、酮基和醛基(含有C＝O的官能团)的生成不如硝酸改性的效果好，这一点与表1中的结果是一致的。(3)硝酸改性生物还增加了N-O，它们的出现是HNO3处理形成的硝基离子亲电子取代H+的结果，能在缺氧环境下作为电子受体接受一些供电子微生物传递的电子，这说明硝酸改性生物炭上的酮基、醛基和羰基能作为一些微生物在厌氧呼吸的电子受体。
对不同体系下CH4积累浓度、乙酸浓度、CO2积累浓度和产甲烷菌落丰度进行测定，结果如图1-4所示。
图1为本发明实施例1中硝酸改性生物炭(NBC)、过氧化氢改性生物炭(OBC)和未改性生物炭(WBC)处理水稻土壤时甲烷积累浓度变化图。
图1中，对于空白组(CK)：实验第3天就开始有甲烷积累，且甲烷日排放最高速率出现在第10天，最终甲烷积累浓度为3mmol·L-1。
对于对照组(WBC)：实验第3天就开始有甲烷积累，且甲烷日排放最高速率出现在第10天，第实验过程中，出现了一段时间使得WBC对CH4的排放有明显抑制作用，但70天效果就不太明显了，最终甲烷积累浓度为3mmol·L-1，原因可能是生物炭通过吸附减少了CH4的排放，但随着时间的变化，生物炭在土壤逐渐老化，一些孔径被堵塞，而导致吸附效果减弱且以前吸附的一些CH4会被释放，而导致抑制效果减弱。
对于对比组(OBC)：实验第3天就开始有甲烷积累，且甲烷日排放最高速率出现在第10天，第实验过程中，第6天开始到最后第70天，OBC对CH4的排放有明显抑制作用，最终CH4积累浓度为2.6mmol·L-1，抑制了将近15％的CH4排放。
对于实验组(NBC)：第一天就有甲烷积累，但2-3天积累浓度下降，第3天后又开始上升，且甲烷日排放最高速率出现在第16天，第3天开始到最后第70天，NBC对CH4的排放有明显抑制作用，最终CH4积累浓度为1.6mmol·L-1，抑制了将近一半的CH4排放。
由此可见，与未改性生物炭和过氧化氢改性生物炭相比，本发明利用硝酸改性生物炭处理水稻土壤时，能够显著降低甲烷的排放。
图2为本发明实施例1中硝酸改性生物炭(NBC)、过氧化氢改性生物炭(OBC)和未改性生物炭(WBC)处理水稻土壤时乙酸浓度变化图。
图2中，对于空白组(CK)：第0天开始的乙酸浓度为0.3mmol·L-1，上升至第5天达到峰值为2.9mmol·L-1，而后一直下降至第20天达到最低值，20天后乙酸浓度些许上升但浓度一直低于0.3mmol·L-1以下。
对于对照组(WBC)：整体乙酸浓度变化趋势与空白组一致，第0天开始的乙酸浓度为0.4mmol·L-1，上升至第5天达到峰值，而后一直下降至第20天达到最低值，20天后乙酸些许上升但浓度维持在0.2mmol·L-1以下。
对于对比组(OBC)：整体乙酸浓度变化趋势于对照组更为相近，第0天开始的乙酸浓度为0.5mmol·L-1，上升至第5天达到峰值，而后一直下降至第20天达到最低值，20天后乙酸些许上升但浓度维持在0.2mmol·L-1以下。
对于实验组(NBC)：第0天开始的乙酸浓度为0.4mmol·L-1，硝酸改性生物炭实验组浓度在第1天就达到最高值，在第1天到第12天的趋势呈现出先下降后上升的趋势，但在第20天乙酸浓度有降低至最低值，20天后乙酸些许上升但浓度维持在0.2mmol·L-1以下，总体来看硝酸改性生物炭实验组的水稻土乙酸浓度一直在0.5mmol·L-1以下。
图3为本发明实施例1中硝酸改性生物炭(NBC)、过氧化氢改性生物炭(OBC)和未改性生物炭(WBC)处理水稻土壤时CO2积累浓度变化图。
图3中，对于空白组，对比组和对照组而言，三者之间差距基本没有，都是第0天开始积累CO2，空白组CO2最高浓度在197mmol·L-1，而未改性秸秆生物炭对照组和过氧化氢改性生物炭对比组CO2最高浓度的最高浓度为189mmol·L-1。
对于实验组：第1天开始的CO2为1.8mmol·L-1，CO2积累浓度就高于其他三组且一直保持，硝酸改性生物炭实验组的CO2最高浓度的最高浓度为270mmol·L-1。
结合图1和图2可知，乙酸作为产甲烷菌的重要营养物质和电子供体，在NBC组中被大量消耗，其乙酸使得最大浓度值低于CK，再结合图3，CO2在NBC中排放明显增加，说明土壤中一些其他微生物大量生长，消耗了乙酸，抑制产甲烷菌的生长。除此以外，结合表2，HNO3改性后使得生物炭表面产生许多可以接受电子的官能团，如N-O、羰基、酮基和醛基等，它们可以与产甲烷菌争夺电子，从而导致甲烷产生减少。
图4为本发明实施例1中硝酸改性生物炭(NBC)、过氧化氢改性生物炭(OBC)和未改性生物炭(WBC)处理水稻土壤时产甲烷菌落相对丰度变化图。
图4中，产甲烷菌的总的相对丰度呈现先增加后减少的趋势。通过甲烷排放的趋势，将采样测序的时间点划分为三个阶段：即实验初期(第0、1天)、实验中期(第12天)和实验后期(第35、70天)。三个组在实验初期产甲烷菌主要以Methanobacterium、Methanocella和Methanosaeta为主，而实验中后期产甲烷菌主要以Methanosarcina、Methanobacterium、Methanocella、Methanosaeta和Methanomassiliicoccus为主，三组实验初期，其中相对丰度占比最高的都为Methanobacterium。而实验中后期各组中产甲烷菌的相对丰度和和结构有所不同，下面分开进行讨论。
图4中，对于空白组：实验初期，产甲烷菌的总的相对丰度低于40％，实验中期产甲烷菌的总的相对丰度达到最高值，其中Methanosarcina丰度变化是最明显的，增加了20倍。除此之外，Methanocella和Methanomassiliicoccus也有所增加。在实验后期，产甲烷菌的总的相对丰度在第70天降低至实验初期丰度值，在40％左右。
对于对照组：实验初期，产甲烷菌的总的相对丰度在30％左右，相比于CK较低，是但实验中期产甲烷菌的总的相对丰度达到最高，并且为三组之间最高，其中Methanosarcina相对丰度也是最高的，增加了30倍左右。除此之外，Methanobacterium略有减少，但Methanomassiliicoccus增加。在实验后期，产甲烷菌的总的相对丰度在第70天减少至40％左右。
对于对比组：实验初期，产甲烷菌的相对丰度在26％左右低于CK，实验中期，产甲烷菌的总的相对丰度超过了CK组，略低于WBC组，其中Methanosarcina相对丰度相比于实验初期增加近30倍。除此之外，Methanobacterium减少5％。在实验后期，产甲烷菌的总的相对丰度在第70天减少至38％左右，是四组中最低的。
对于实验组：实验初期，产甲烷菌的总的相对丰度在36％左右。实验中期产甲烷菌的总的相对丰度达到最高，为三组之间最低，其中Methanosarcina相对丰度仅仅只增加到原来的7倍，是三组之间涨幅最低的。除此之外，Methanocella和Methanosaeta的相对丰度明显高于空白组和对照组。在实验后期，产甲烷菌的总的相对丰度在第70天减少至40％左右，实验后期的Methanosarcina的相对丰度依旧低于前两组，而Methanosaeta则与之相反，为三组之间最高。
由上述结果可知，本发明中，利用硝酸改性生物炭对水稻土壤进行处理，其中采用的硝酸改性生物炭由生物炭经硝酸改性后制得，通过硝酸改性，将生物炭中能够提供电子的还原官能团(如对苯二酚和酚类)氧化成能够接受电子的基团(如羰基、醛基或酮类)，这使得硝酸改性生物炭能够与产甲烷菌争夺电子，进而抑制产甲烷菌的活性，减少甲烷的排放，同时，硝酸改性生物炭能够促进土壤中其他微生物的生长，由此能够进一步消耗更多的存在于土壤中的有机质(如乙酸)，由于乙酸是产甲烷菌的重要底物之一，因而当乙酸浓度的过低，也会抑制产甲烷菌的生长，特别是，会抑制Methanosarcina的生长，因而硝酸改性生物炭的存在加剧了产甲烷菌和其他微生物对底物的竞争作用，最终的结果是产甲烷菌的总相对丰度较低，甲烷的产量较少，减排的效果显著；与此同时，相比其他改性剂(如双氧水、盐酸)相比，本发明通过硝酸改性，能够有效氧化生物炭表面的还原官能团并使它们转换成更多的含有官能团，从而显著的增加了生物炭表面的含氧官能团(如C＝O和COOC/COOH)含量，而这些含氧官能团含量的显著增加，进一步破坏了生物炭共轭的π键，削弱了生物炭通过生物炭直接转移电子的能力，因而通过硝酸改性更有利于削弱生物炭的电子穿梭能力，更有利于减少甲烷的排放。另外，本发明中采用的硝酸改性生物炭具有相对较小的比表面积和孔径，这有利于抑制产甲烷微生物的生长，尤其是不利于Methanosarcina的生长，进而能够进一步减少甲烷的排放。相比其他改性生物炭，本发明利用硝酸改性生物炭减少水稻土壤中甲烷排放的方法，不仅能够有效降低水稻土壤中甲烷的产量，也能显著降低了甲烷的排放量，具有工艺简单、成本低廉、甲烷减排效果好、环境友好等优点，使用价值高，应用前景好，对于缓解地球温室效应具有十分重要的意义。
以上实施例仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应该指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下的改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种利用硝酸改性生物炭减少水稻土壤中甲烷排放的方法，其特征在于，所述方法是利用硝酸改性生物炭对水稻土壤进行处理；所述硝酸改性生物炭由生物炭经硝酸改性后制得。
2.根据权利要求1所述的利用硝酸改性生物炭减少水稻土壤中甲烷排放的方法，其特征在于，所述硝酸改性生物炭的制备方法包括以下步骤：将生物炭与硝酸混合进行反应，洗涤，干燥，得到硝酸改性生物炭。
3.根据权利要求2所述的利用硝酸改性生物炭减少水稻土壤中甲烷排放的方法，其特征在于，所述生物炭与硝酸的比例为1g∶12mL；所述硝酸为浓硝酸；所述硝酸的质量浓度为60％～70％。
4.根据权利要求3所述的利用硝酸改性生物炭减少水稻土壤中甲烷排放的方法，其特征在于，所述生物炭的制备方法包括以下步骤：在氮气保护气氛下，以升温速率为5℃/min～10℃/min将生物质材料升温至500℃～600℃热解0.5h～2h，过100目～200目筛，得到生物炭；所述生物质材料为稻草秸秆。
5.根据权利要求4所述的利用硝酸改性生物炭减少水稻土壤中甲烷排放的方法，其特征在于，所述反应在搅拌条件下进行；所述搅拌的转速为150rpm～250rpm；所述反应的时间为1h～1.5h；所述洗涤为采用去离子水洗涤反应产物，直至洗涤出水的pH值为中性；所述干燥的温度为60℃～80℃。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的利用硝酸改性生物炭减少水稻土壤中甲烷排放的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：将硝酸改性生物炭和水稻土壤混合，在厌氧条件下进行培养，完成对水稻土壤中甲烷的减排。
7.根据权利要求6所述的利用硝酸改性生物炭减少水稻土壤中甲烷排放的方法，其特征在于，所述硝酸改性生物炭与水稻土壤的质量比为1％～3％。
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CN116254117A (zh) * 2023-05-16 2023-06-13 东北农业大学 一种稻田甲烷排放抑制剂及减少稻田甲烷排放方法

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