There is limited research on the na

There is limited research on the nature of functional groups on biochars; however, research on porous and activated carbon shows that acidic and basic surface sites coexist on carbon surfaces (Barton et al., 1997, Biniak et al., 1997 and Boehm, 2002). The nature and proportion of surface functional groups on porous carbon can be modified by suitable thermal and chemical treatments. For example, gas phase oxidation of carbon increased hydroxyl and carbonyl surface groups, whereas liquid phase oxidation increased carboxylic groups (Figueiredo et al., 1999), and treatment with ammonia has been used to introduce nitrogen functional groups such as pyrrole, pyridone, and pyridine (Jia et al., 2002). Among the basic functional groups, pyrones are considered to be the most important (Montes-Morán et al., 2004). Biochars produced at lower temperatures showed higher total surface acidity and lower basicity than the high-temperature biochars (Singh et al., 2010b). The proportion of acidic functional groups on biochars, especially carboxylic groups, increased with aging (Cheng et al., 2006 and Nguyen and Lehmann, 2009), and this has important consequences for the sorption behavior of organic and inorganic compounds that are discussed in the later sections.

Clearly, biochars are highly carbonaceous materials with unique properties such as high SSA, micropore volume, and charge characteristics. However, feedstock and pyrolysis conditions are the most important factors controlling their physical and chemical properties. Therefore, biochars are expected to be highly heterogeneous materials with a diverse range of properties. The physicochemical properties are crucial not only in governing their biogeochemical interactions in soil environment but also in determining their agronomic and environmental impacts. These properties also contribute to the extraordinary ability of biochars to adsorb agrochemicals in soils, as discussed in some detail in the next section. Therefore, it is essential to have clear guidelines for biochar production with an understanding of feedstocks and pyrolysis parameters (Kwapinski et al., 2010).

3. Biochar as an Effective Sorbent of Agrochemicals
The ability of biochars to sorb agrochemicals and contaminants is a key process that has direct bearing on not only the agronomic effectiveness of agrochemicals (e.g., herbicides, insecticides, and nutrients) but also the environmental fate and ecotoxicological impacts of contaminants. Usually, the sorption process is first to occur, as soon as the contact between sorbate and sorbent is made and in turn affects other processes ranging from chemical release, transport, bioavailability, uptake, and ecotoxicological impacts.

3.1. Sorption–desorption of pesticides and other organic compounds
Given the similarities in some of the properties of BC (including char, charcoals, and biochars) and their similar effects on the fate processes of agrochemicals or contaminants, the existing body of the literature on BC is highly relevant and can help better understand the likely environmental and agronomic consequences of biochar amendments on soil. BC and biochars have been reported to be very effective in sorption of many natural and anthropogenic organic compounds (i.e., Accardi-Dey and Gschwend, 2003, Allen-King et al., 2002, Cao et al., 2009, Lohmann et al., 2005, Sarmah et al., 2010 and Yu et al., 2006). For example, chars/ashes produced from burning of wheat and rice residues were reported to be up to 2500 times more effective than soil in sorbing the herbicide diuron (Yang and Sheng, 2003). A number of studies have been published in recent years demonstrating similar observations on a range of herbicides and insecticides and are listed in Table 1. Such extraordinary sorption ability of biochars arises from their high SSA, aromaticity, and microporosity. This is also consistent with the well-known relationships of chemistry of soil organic carbon (SOC) in relation to sorption of chemicals.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

มีวิจัยจำกัดในลักษณะของกลุ่ม functional biochars อย่างไรก็ตาม งานวิจัยของ porous คาร์บอนแสดงให้เห็นว่ากรด และอเมริกาผิวพื้นฐานที่มีอยู่บนพื้นผิวคาร์บอน (บาร์ตันและ al., 1997, Biniak และ al., 1997 และ Boehm, 2002) ธรรมชาติและสัดส่วนของกลุ่ม functional ผิวคาร์บอน porous สามารถปรับเปลี่ยน โดยรักษาความร้อน และสารเคมีที่เหมาะสม ตัวอย่าง แก๊สระยะออกซิเดชันของคาร์บอนเพิ่มขึ้นไฮดรอกซิลและ carbonyl ผิวกลุ่ม ใน ขณะที่เฟสของเหลวเกิดออกซิเดชันเพิ่มขึ้นกลุ่ม carboxylic (Figueiredo et al., 1999), รักษา ด้วยแอมโมเนียถูกใช้เพื่อแนะนำกลุ่ม functional ไนโตรเจนเช่น pyrrole, pyridone และ pyridine (เจียและ al., 2002) ระหว่างกลุ่ม functional พื้นฐาน pyrones จะถือเป็นการสำคัญ (Montes Morán et al., 2004) Biochars ผลิตที่อุณหภูมิแสดงให้เห็นว่าพื้นผิวสูงและ basicity ต่ำกว่าอุณหภูมิสูง biochars (สิงห์ร้อยเอ็ด al., 2010b) เพิ่มสัดส่วนของกลุ่ม functional กรด biochars โดยเฉพาะอย่างยิ่ง carboxylic กลุ่ม มีริ้วรอย (Cheng et al., 2006 และเหงียน และ Lehmann, 2009), และมีความสำคัญต่อพฤติกรรมการดูดของสารอินทรีย์ และอนินทรีย์ที่กล่าวถึงในภายหลังส่วน

ชัดเจน biochars มีคุณสมบัติเฉพาะเช่นสูง SSA, micropore ปริมาตร carbonaceous สูงวัสดุ และค่าลักษณะ อย่างไรก็ตาม สภาพวัตถุดิบและชีวภาพเป็นปัจจัยสำคัญที่ควบคุมคุณสมบัติทางกายภาพ และทางเคมี ดังนั้น biochars จะต้องเป็นวัสดุที่แตกต่างกันอย่างมาก ด้วยคุณสมบัติหลากหลาย คุณสมบัติ physicochemical มีความสำคัญไม่เพียงแต่ ในการควบคุมการโต้ตอบ biogeochemical ในดินสภาพแวดล้อม แต่ ในการกำหนดผลกระทบของสิ่งแวดล้อม และลักษณะทาง คุณสมบัติเหล่านี้ยังนำไปสู่ความสามารถพิเศษของ biochars ชื้นสูบในดินเนื้อปูน ตามที่อธิบายไว้ในรายละเอียดบางอย่างในส่วนถัดไป ดังนั้น จำเป็นต้องมีแนวทางที่ชัดเจนสำหรับการผลิต biochar กับความเข้าใจของวมวลและชีวภาพพารามิเตอร์ (Kwapinski et al., 2010) .

3 Biochar เป็นมีประสิทธิภาพดูดซับของสูบ
สามารถของ biochars sorb สูบและสารปนเปื้อนเป็นกระบวนการสำคัญที่มีผลกระทบโดยตรงไม่เพียงแต่ลักษณะทางประสิทธิภาพการสูบ (เช่น สารเคมีกำจัดวัชพืช ยาฆ่าแมลง และสารอาหาร) แต่ยังสิ่งแวดล้อมเฟทและ ecotoxicological ผลกระทบของสารปนเปื้อน โดยปกติ การดูดจะครั้งแรกเกิดขึ้น ทันทีที่ติดต่อระหว่าง sorbate และดูดซับได้ และจะมีผลต่อกระบวนการอื่น ๆ ตั้งแต่เคมีออก ขนส่ง ดูดซึม ดูดซับ และ ecotoxicological ผลกระทบ

3.1 ดูด – desorption ของยาฆ่าแมลงและสารอินทรีย์อื่น ๆ
ให้ความเหมือนที่ในบางคุณสมบัติของ BC (รวมอักขระ charcoals และ biochars) และกระบวนการชะตากรรมของสูบหรือสารปนเปื้อน ผลคล้าย ร่างกายที่มีอยู่ของวรรณคดีบน BC สูงเกี่ยวข้อง และสามารถช่วยให้เข้าใจแนวโน้มสิ่งแวดล้อม และลักษณะทางผลของ biochar แก้ไขบนดิน BC และ biochars มีการรายงานให้มีประสิทธิภาพมากในการดูดมากมาของมนุษย์ และธรรมชาติสารอินทรีย์ (เช่น Accardi Dey และ Gschwend, 2003 อัลเลนกษัตริย์ร้อยเอ็ด al., 2002, Cao et al., 2009, Lohmann et al. ปี 2005 Sarmah et al., 2010 และ Yu et al., 2006) ตัวอย่าง ผลิตข้อมูลอักขระ/ขี้เถ้าจากการเผาไหม้ของข้าวสาลี และข้าวตกได้รายงานว่า ได้มีประสิทธิภาพมากขึ้นเวลา 2500 กว่าดินใน sorbing diuron สารกำจัดวัชพืช (ยางและ Sheng, 2003) จำนวนของการศึกษาได้รับการเผยแพร่ในปีที่ผ่านมาเห็นสังเกตที่คล้ายกันในช่วงของสารเคมีกำจัดวัชพืชและยาฆ่าแมลง และแสดงไว้ในตารางที่ 1 ความสามารถพิเศษดูดเช่นของ biochars เกิดขึ้นจากความสูง SSA, aromaticity และ microporosity นี้ก็สอดคล้องกับความสัมพันธ์รู้จักกันทางเคมีของดินอินทรีย์คาร์บอน (SOC) เกี่ยวกับดูดสารเคมี

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

มีงานวิจัยที่ จำกัด อยู่กับลักษณะของการทำงานเป็นกลุ่มที่ biochars คือ แต่งานวิจัยเกี่ยวกับคาร์บอนที่มีรูพรุนและเปิดใช้งานแสดงให้เห็นว่ากรดและพื้นฐานเว็บไซต์พื้นผิวอยู่ร่วมกันบนพื้นผิวคาร์บอน (บาร์ตันและอัล. ปี 1997 Biniak ตอัล. ปี 1997 และ Boehm, 2002) ธรรมชาติและสัดส่วนของกลุ่มทำงานบนพื้นผิวที่มีรูพรุนคาร์บอนสามารถแก้ไขได้โดยการรักษาความร้อนและสารเคมีที่เหมาะสม ตัวอย่างเช่นขั้นตอนการออกซิเดชั่ก๊าซคาร์บอนที่เพิ่มขึ้นมักซ์พลังค์และพื้นผิวนิลกลุ่มในขณะที่ออกซิเดชั่ของเหลวที่เพิ่มขึ้นในกลุ่มคาร์บอกซิ (Figueiredo et al,., 1999) และการรักษาด้วยแอมโมเนียได้รับการใช้ในการแนะนำการทำงานเป็นกลุ่มไนโตรเจนเช่นไพร์โรล, pyridone และ pyridine (เจี๋ยและคณะ. 2002) ในกลุ่มการทำงานขั้นพื้นฐาน pyrones จะถือเป็นสิ่งที่สำคัญมากที่สุด (Montes Morán-et al,. 2004) Biochars ผลิตที่อุณหภูมิต่ำกว่าที่แสดงให้เห็นความเป็นกรดสูงกว่าพื้นผิวรวมและ basicity ต่ำกว่าอุณหภูมิสูง biochars (ซิงห์และอัล. 2010b) สัดส่วนของการทำงานเป็นกลุ่มที่เป็นกรดใน biochars โดยเฉพาะอย่างยิ่งกลุ่มคาร์บอกซิเพิ่มขึ้นกับอายุ (Cheng et al,. ปี 2006 และเหงียนและมาห์, 2009) และเรื่องนี้มีผลกระทบที่สำคัญสำหรับพฤติกรรมการดูดซับของสารอินทรีย์และอนินทรีที่กล่าวถึงใน ส่วนต่อมาเห็นได้ชัดว่า biochars เป็นวัสดุคาร์บอนสูงที่มีคุณสมบัติที่ไม่ซ้ำกันเช่นสูง SSA ปริมาณ micropore และลักษณะค่าใช้จ่าย อย่างไรก็ตามเงื่อนไขวัตถุดิบและไพโรไลซิเป็นปัจจัยที่สำคัญที่สุดในการควบคุมคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของพวกเขา ดังนั้น biochars ที่คาดว่าจะเป็นวัสดุที่แตกต่างกันอย่างมากกับการที่หลากหลายของคุณสมบัติ สมบัติทางเคมีกายภาพมีความสำคัญไม่เพียง แต่ในการปกครองของพวกเขามีปฏิสัมพันธ์ทางชีวเคมีในสภาพแวดล้อมดิน แต่ยังอยู่ในการพิจารณาผลกระทบทางการเกษตรและสิ่งแวดล้อมของพวกเขา คุณสมบัติเหล่านี้ยังนำไปสู่ความสามารถพิเศษของการดูดซับ biochars สารเคมีในดินตามที่กล่าวในรายละเอียดบางอย่างในส่วนถัดไป ดังนั้นจึงเป็นสิ่งสำคัญที่จะมีแนวทางที่ชัดเจนในการผลิต biochar ด้วยความเข้าใจของวัตถุดิบและพารามิเตอร์ไพโรไลซิ (Kwapinski และคณะ. 2010) 3 biochar เป็นที่มีประสิทธิภาพดูดซับสารเคมีการเกษตรของความสามารถของ biochars จะ SORB สารเคมีและสารปนเปื้อนเป็นกระบวนการที่สำคัญที่มีผลกระทบโดยตรงต่อไม่เพียง แต่ประสิทธิภาพของสารเคมีทางการเกษตร (เช่นสารเคมีกำจัดวัชพืช, ยาฆ่าแมลงและสารอาหาร) แต่ยังเสียหายทางสิ่งแวดล้อมและผลกระทบพิษ สารปนเปื้อน โดยปกติกระบวนการดูดซับเป็นครั้งแรกที่จะเกิดขึ้นเร็วที่สุดเท่าที่ติดต่อระหว่างซอร์เบตและตัวดูดซับที่ทำและในทางกลับส่งผลกระทบต่อกระบวนการอื่น ๆ ตั้งแต่การปล่อยสารเคมี, การขนส่ง, การดูดซึมดูดซึมและพิษผลกระทบ3.1 การดูดซับ-คายสารกำจัดศัตรูพืชและสารอินทรีย์อื่น ๆได้รับความคล้ายคลึงกันในบางส่วนของคุณสมบัติของคริสตศักราช (รวมถึงถ่าน, ถ่านและ biochars) และผลกระทบที่คล้ายกันของพวกเขาในกระบวนการชะตากรรมของสารเคมีหรือสารปนเปื้อนที่มีอยู่ในร่างกายของวรรณคดีใน BC เป็น สูงที่เกี่ยวข้องและสามารถช่วยให้เข้าใจถึงผลกระทบด้านสิ่งแวดล้อมและการเกษตรที่มีแนวโน้มของการแก้ไข biochar บนพื้นดิน BC และ biochars ที่ได้รับรายงานว่ามีประสิทธิภาพมากในการดูดซับของธรรมชาติและมนุษย์หลายสารประกอบอินทรีย์ (เช่น Accardi-กระชากและ Gschwend, 2003, อัลเลนคิงและอัล. 2002 Cao et al,., 2009, Lohmann เอตอัล 2005 Sarmah et al,. 2010 และยูเอตอัล. 2006) ตัวอย่างเช่นตัวอักษร / เถ้าถ่านที่ผลิตจากการเผาไหม้ของข้าวสาลีและข้าวตกค้างมีรายงานว่าจะถึง 2500 ครั้งมีประสิทธิภาพมากขึ้นกว่าในดิน sorbing diuron สารกำจัดวัชพืช (ยางและ Sheng, 2003) จากการศึกษาที่ได้รับการตีพิมพ์ในปีที่ผ่านมาแสดงให้เห็นถึงข้อสังเกตที่คล้ายกันในช่วงของสารเคมีกำจัดวัชพืชและยาฆ่าแมลงและมีการระบุไว้ในตารางที่ 1. ความสามารถในการดูดซับดังกล่าววิสามัญ biochars เกิดขึ้นจากที่สูง SSA ของพวกเขา aromaticity และ microporosity นอกจากนี้ยังสอดคล้องกับความสัมพันธ์ที่รู้จักกันดีของคุณสมบัติทางเคมีของดินอินทรีย์คาร์บอน (SOC) ที่เกี่ยวข้องกับการดูดซึมของสารเคมี

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

มีงานวิจัยที่จำกัดในลักษณะของหมู่ฟังก์ชัน biochars อย่างไรก็ตาม การวิจัยในรูพรุนและถ่านกัมมันต์พบว่า กรดและพื้นฐานเว็บไซต์ อยู่ร่วมกันบนพื้นผิวพื้นผิวคาร์บอน ( บาร์ตัน et al . , 1997 , biniak et al . , 1997 และโบม , 2002 ) ลักษณะและสัดส่วนของหมู่ฟังก์ชันบนพื้นผิวที่มีรูพรุนของคาร์บอนที่สามารถแก้ไขได้ด้วยการรักษาความร้อนและสารเคมีที่เหมาะสม ตัวอย่างเช่นระยะก๊าซเพิ่มขึ้นและออกซิเดชันของคาร์บอนคาร์บอนิลกลุ่มไฮดรอกซิลบนพื้นผิว ในขณะที่เฟสของเหลวออกซิเดชันเพิ่มขึ้นหมู่คาร์บอกซิลิก ( ฟิเกรีโด et al . , 1999 ) , และการรักษาด้วยแอมโมเนียไนโตรเจนที่ถูกใช้เพื่อแนะนำการทำงานกลุ่ม เช่น ล pyridone และไพริดีน ( Jia et al . , 2002 ) ในพื้นฐานการทำงานกลุ่มpyrones ถือว่าสำคัญที่สุด ( เญินหมอ . kgm n et al . , 2004 ) biochars ผลิตที่อุณหภูมิต่ำ มีผลรวมงาน - ดีกว่า biochars อุณหภูมิสูง ( Singh et al . , 2010b ) สัดส่วนของหมู่ฟังก์ชันกรดใน biochars โดยเฉพาะอย่างยิ่งหมู่กลุ่ม เพิ่มขึ้นกับอายุ ( เฉิง et al . , 2006 และ และ เหงียน เลห์มันน์ , 2009 )และนี้มีผลสำคัญสำหรับพฤติกรรมการดูดซับสารประกอบอินทรีย์ และอนินทรีย์ที่กล่าวถึงในส่วนทีหลัง

อย่างชัดเจน biochars เป็นวัสดุที่ประกอบด้วยคาร์บอนสูงด้วยคุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์เช่น ssa สูงปริมาณ micropore และค่าธรรมเนียมการศึกษา อย่างไรก็ตามวัตถุดิบและเงื่อนไขไพโรเป็นปัจจัยที่สำคัญที่สุดในการควบคุมคุณสมบัติทางกายภาพ และเคมี . ดังนั้น biochars คาดว่าจะสูงต่างกันด้วยวัสดุที่หลากหลายของคุณสมบัติคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีเป็นสิ่งสำคัญที่ไม่เพียง แต่ในการปกครองของชีวธรณีเคมีปฏิสัมพันธ์ในสภาพแวดล้อมของพวกเขาในดิน แต่ยังกำหนดลักษณะทางพืชไร่และผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม . คุณสมบัติเหล่านี้ยังสนับสนุนความสามารถที่ไม่ธรรมดาของ biochars ดูดซับสารเคมีในดิน ตามที่กล่าวในรายละเอียดในส่วนถัดไป ดังนั้นมันเป็นสิ่งจำเป็นที่จะมีแนวทางที่ชัดเจนสำหรับการผลิตไบโอชาร์ มีความเข้าใจ และพารามิเตอร์ของวัตถุดิบไพโรไลซิส ( kwapinski et al . , 2010 ) .

3 ไบโอชาร์เป็นดูดซับที่มีประสิทธิภาพของสารเคมี
ความสามารถของ biochars กับสารเคมีและสิ่งปนเปื้อน sorb เป็นกระบวนการสำคัญที่มีแบริ่งโดยตรงไม่เพียง แต่ประสิทธิภาพของสารเคมีทางการเกษตร เช่น สารกำจัดวัชพืช , ยาฆ่าแมลงและสารอาหาร ) แต่ยังสิ่งแวดล้อม ecotoxicological โชคชะตาและผลกระทบของสิ่งปนเปื้อน โดยปกติ กระบวนการดูดซับเป็นครั้งแรกเกิดขึ้น ทันทีที่สัมผัสกับซอร์เบตและดูดซับทํา และมีผลต่อกระบวนการอื่น ๆตั้งแต่สารเคมีที่ปล่อย การขนส่ง การเช่า การใช้ และผลกระทบ ecotoxicological .

1 .การดูดซับและปลดปล่อยยาฆ่าแมลงและสารอินทรีย์อื่นๆ
ระบุความคล้ายคลึงกันในบางคุณสมบัติของ BC ( รวมถึงถ่าน , ถ่าน , และ biochars ) และผลที่คล้ายกันของพวกเขาในกระบวนการของสารเคมีหรือสารปนเปื้อนโชคชะตา ,ร่างกายที่มีอยู่ของวรรณคดีใน BC ที่เกี่ยวข้องอย่างมาก และสามารถช่วยให้เข้าใจ และทางสิ่งแวดล้อม ผลแนวโน้มของไบโอชาร์แก้ไขบนดิน BC และ biochars ได้รับรายงานจะมีประสิทธิภาพมากในการดูดซับสารอินทรีย์ธรรมชาติและมนุษย์มากมาย ( เช่น accardi และกระชาก Gschwend , 2003 , อัลเลนกษัตริย์ et al . , 2002 , เคา et al . , 2009 , Lohmann et al . , 2005sarmah et al . , 2010 และยู et al . , 2006 ) ตัวอย่างเช่นตัวอักษร / ขี้เถ้าที่เกิดจากการเผาไหม้ของข้าวสาลีและข้าวที่ตกค้างมีถึง 2 , 500 ครั้งมีประสิทธิภาพมากกว่าดินใน sorbing วัชพืชยาจก ( Yang Sheng , 2003 ) จำนวนของการศึกษาที่ได้รับการตีพิมพ์ในปีล่าสุดแสดงให้เห็นถึงตัวอย่างที่คล้ายกันในช่วงของสารกำจัดวัชพืช และสารกำจัดแมลง และมีการระบุไว้ในตารางที่ 1ความสามารถในการดูดซับของ biochars พิเศษเช่นที่เกิดจากสูงของ SSA พระบรมวงศ์เธอ , และ microporosity . นี้ยังสอดคล้องกับความสัมพันธ์ที่รู้จักกันดีของเคมีของดินอินทรีย์คาร์บอน ( ส ) ในความสัมพันธ์กับการดูดซับสารเคมี