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城镇有机垃圾制炭还田,可实现城市有机垃圾的无害化、资源化和减量化。生物炭贮存在土壤中不仅可以增加土壤碳汇,还可充当土壤活性调理剂,有效提高土壤肥力,对增加农业产量、减缓温室效应意义重大。目前,生物炭技术的研究多限于秸秆、草木、污泥、竹子等单一生物质,很少开展城镇有机垃圾热解生物炭技术的研究,且对混合有机垃圾热解生物炭的固碳、改良土壤性能机理的研究甚少。论文通过盆栽试验模拟生物炭在土壤中的变化过程,分别将热解终温为600℃,700℃和800℃条件下制取的城镇混合垃圾生物炭,以不同的比例(0.5%,1%,2%)施加到土壤中,研究不同终温和不同施加量生物炭对土壤理化性质及温室气体排放量的影响,以期为我国有机垃圾处理、资源化利用以及节能减排提供新途径,为生物炭技术的农业应用提供理论依据。经试验研究,得出如下主要结果与结论:①施入生物炭能够提高土壤的pH值,阳离子交换量值和有机质含量。相同施加量的情况下,生物炭对土壤pH值,阳离子交换量值和有机质含量的提高幅度随制炭终温的提高而提高,添加了800℃生物炭的土壤pH值,阳离子交换量值和有机质含量分别提高0.55~0.81、3.76cmol/kg~4.41cmol/kg和4.09g/kg~6.59g/kg;使用相同生物炭的情况下,生物炭对土壤pH值,阳离子交换量值和有机质含量的提高幅度随生物炭用量的提高而提高,添加了2%生物炭的土壤pH值,阳离子交换量值和有机质含量分别提高0.30~0.81、2.27cmol/kg~4.41cmol/kg和4.15g/kg~6.59g/kg。②生物炭能抑制土壤CO2和N2O的排放。试验进行到36周时,对照组土壤CO2排放通量为44.702mg·m-2·h-1,试验组为20.219mg·m-2·h-1~38.635mg·m-2·h-1;对照组土壤N2O排放通量为98.400μg·m-2·h-1;试验组为22.186μg·m-2·h-1~80.159μg·m-2·h-1。生物炭施加量相同的情况下,施加了高温生物炭的土壤比施加了低温生物炭的土壤CO2和N2O排放量要小;施用相同生物炭的情况下,随着生物炭施加量的增加,生物炭对土壤CO2和N2O排放量抑制作用越好。因此,添加2%的800℃生物炭时,效果最好。③生物炭对土壤理化性质的改善和对土壤温室气体排放通量的抑制效果,受生物炭本身结构和性质的影响。高温(800℃)生物炭,由于BET-比表面积大,孔隙度高,pH值高等的影响,表现出了更强的改善作用和更稳定的效果。④室温、土壤pH、阳离子交换量、有机质含量、N2O排放通量和CO2排放通量之间表现出了明显的相关性。对CO2排放速率影响最大的是温度,其次是土壤pH值和土壤有机质含量,最小的是土壤阳离子交换量;对N2O排放速率影响最大的是温度,其次是土壤pH值,最小的是土壤阳离子交换量和土壤有机质。