Fig. 3.
(a) Zero-order plots for the release of P from biochar; (b) pseudo-first-order plots for the release of P from biochar; and (c) pseudo-second-order plots for the release of P from biochar (O-P, orthophosphate; Py-P pyrophosphate; T-P, Total phosphorus). The equilibrium pH was about 9.0.
Figure options
3.4. Effect of coexisting anions on P release
The effects of the coexisting anions, Cl−, View the MathML source, and View the MathML source, in porewaters (Chouyyok et al., 2010), on P release were studied. In comparison with deionized water (Fig. 4), the solution of 0.1 M KCl, KNO3 or K2SO4 promoted the release of both orthophosphate and total phosphorus. The coexisting ions significantly influenced the release of orthophosphate and total phosphorus from biochar (p < 0.05, calculated by ANOVA). The released amount of orthophosphate was increased by 0.52 mg g−1 for KCl solution, 0.62 mg g−1 for KNO3 solution and 0.71 mg g−1 for K2SO4 solution. The solutions of 0.1 M KCl, KNO3 or K2SO4 had little effect on the release of pyrophosphate (p > 0.05, calculated by ANOVA).
Full-size image (13 K)
Fig. 4.
Effect of the coexisting anions on P release from biochar. The equilibrium pH was about 9.0 (O-P, orthophosphate; Py-P, pyrophosphate; T-P, total phosphorus). Error bars represent ± SE (n = 2).
Figure options
The competition of active sites on biochar between P and the newly added anions may cause the enhanced P release (Ahmad et al., 2008 and Chouyyok et al., 2010). In biochar-water (deionized water) system, the released View the MathML source can be re-adsorbed on the active sites on the biochar surface. Although the BET specific area of the biochar was 14 m2 g−1, the oxygenic groups on the biochar surface could increase the adsorption capacity for the relatively low amount of P according to the qe,cal (0.99 mg g−1, calculated by the pseudo-second-order model) and qe,exp (1.03 mg g−1). If there are some other anions in the solution, the sorption sites on the biochar surface will be taken up by other anions, resulting in a decreased re-adsorption of View the MathML source. Eq. (5)shows the competition between View the MathML source and other anions on the active sites afforded by “metal bridge” (the “metal bridge” can be Ca2+ and Mg2+) ( Iskrenova-Tchoukova et al., 2010 and Ni et al., 2011). The competitive interactions between phosphate anions and Cl−, View the MathML source and View the MathML source for the same sorption site have also been reported by previous studies ( Ahmad et al., 2008 and Chouyyok et al., 2010).
equation(5)
View the MathML source
Turn MathJax on
The ionic strength of the solutions may also affect the release of P. When the coexisting anions (Cl−, View the MathML source and View the MathML source) were introduced into the solution, the ionic strength of the solution was significantly increased (from 0.003 M to 0.1/0.3 M) (Table S5). In this condition, the salts effect works (Skoog, 1999). Thus, the activity of the ions (e.g. Ca2+, Mg2+ and View the MathML source) in the solution would decrease substantially (Table S6), which may cause the increase of released View the MathML source.
At the equilibrium pH around 9.0, the main free pyrophosphate species were View the MathML source and View the MathML source (Fig. S3b), which can form stable complex equilibriums with Ca2+/Mg2+ (Eqs. (6), (7), (8), (9), (10) and (11) (Lambert and Watters, 1957a, Lambert and Watters, 1957b and Watters and Lambert, 1959). β stands for the complexation equilibrium constant of the complex reaction. When the complexation interaction is dominant, compared to the cation bridge, little free View the MathML source and View the MathML source participated in the competition for active sites on cation bridge with other anions, and the release of pyrophosphate would not be influenced by the introduction of Cl−, View the MathML source and View the MathML source.
equation(6)
View the MathML source
Turn MathJax on
equation(7)
View the MathML source
Turn MathJax on
equation(8)
View the MathML source
Turn MathJax on
equation(9)
View the MathML source
Turn MathJax on
equation(10)
View the MathML source
Turn MathJax on
equation(11)
View the MathML source
Turn MathJax on
3.5. Effect of nutrient elements on P release
If biochar is applied as one of the P sources in soil, it is important to consider the effect of other nutrient elements on P release. Thus, the influence of different strength (10%, 20%, 30%, 40% and 50%) of the modified HNS (Table S7) on P release was investigated. There was a negative correlation between the amount of released P (orthophosphate, pyrophosphate and total phosphorus) and the modified HNS concentration (Fig. 5a). The drastic decreases in released orthophosphate (from 0.40 to 0.19 mg g−1), pyrophosphate (from 0.61 to 0.20 mg g−1), and total phosphorus (from 1.01 to 0.40 mg g−1) were observed.
มะเดื่อ 3
() แปลงเป็นศูนย์เพื่อให้ปล่อยของพีจาก biochar (ข) แผนการหลอกลำดับแรกสำหรับการเปิดตัวของพีจาก biochar; และ (ค) แปลงหลอกสองเพื่อให้ปล่อยของพีจาก biochar (op, ออร์โธฟอสเฟต; PY p-pyrophosphate; tp ฟอสฟอรัสรวม) ph สมดุลประมาณ 9.0.
ตัวเลือกรูปที่ 3.4 ผลกระทบของการอยู่ร่วมกันแอนไอออนพีปล่อย
ผลกระทบของการอยู่ร่วมกันแอนไอออนที่CL-, ดูแหล่งที่มา mathml และดูแหล่งที่มา mathml ใน porewaters (chouyyok และคณะ. 2010), พีเปิดตัวการศึกษา เมื่อเทียบกับน้ำกลั่นปราศจากไอออน (รูปที่ 4), การแก้ปัญหาของ 0.1 เมตร kcl, KNO3 หรือ k2so4 การเลื่อนการเปิดตัวของทั้งสองออร์โธฟอสเฟตและฟอสฟอรัสทั้งหมด ไอออนอยู่ร่วมกันอย่างมีนัยสำคัญมีอิทธิพลต่อความเป็นอิสระของออร์โธฟอสเฟตและรวมฟอสฟอรัสจาก biochar (p <0.05,คำนวณโดย ANOVA) จำนวนเงินที่ปล่อยออกมาของออร์โธฟอสเฟตเพิ่มขึ้น 0.52 มิลลิกรัมต่อกรัม-1 สำหรับการแก้ปัญหา kcl 0.62 มิลลิกรัมต่อกรัม-1 สำหรับ KNO3 แก้ปัญหาและ 0.71 มิลลิกรัมต่อกรัม-1 สำหรับ k2so4 การแก้ปัญหา การแก้ปัญหาของ 0.1 เมตร kcl, KNO3 k2so4 หรือมีผลน้อยมากกับการเปิดตัวของ pyrophosphate (p> 0.05, คำนวณโดย ANOVA).
ภาพขนาดเต็ม (13 k)
มะเดื่อ 4
ผลของแอนไอออนอยู่ร่วมกันในการเปิดตัวพีจาก biocharph สมดุลประมาณ 9.0 (op, ออร์โธฟอสเฟต; PY-, p pyrophosphate; tp ฟอสฟอรัสรวม) แถบข้อผิดพลาดเป็นตัวแทนของ± se (n = 2). เลือกรูป
การแข่งขันของเว็บไซต์ที่ใช้งานบน biochar ระหว่างพีและแอนไอออนที่เพิ่มใหม่อาจก่อให้เกิดการเปิดตัวพีที่เพิ่มขึ้น (ahmad, et al. 2008 และ chouyyok และคณะ. 2010) . biochar ในน้ำ (น้ำกลั่นปราศจากไอออน) ระบบมุมมองการเปิดตัวแหล่ง mathml สามารถ re-ดูดซับบนเว็บไซต์ที่ใช้งานบนพื้นผิว biochar แม้ว่าพื้นที่เฉพาะเดิมพันของ biochar 14 กรัม m2-1, กลุ่ม oxygenic บนพื้นผิว biochar สามารถเพิ่มขีดความสามารถการดูดซับสำหรับจำนวนเงินที่ค่อนข้างต่ำของพีตาม QE, ไขมัน (0.99 มิลลิกรัมต่อกรัม-1 ซึ่งคำนวณโดย รูปแบบการหลอกสองตามลำดับ) และ QE, exp (1.03 มิลลิกรัมต่อกรัม-1)ถ้ามีบางอย่างที่แอนไอออนอื่น ๆ ในการแก้ปัญหาเว็บไซต์ที่ดูดซับบนพื้นผิว biochar จะถูกนำขึ้นโดยแอนไอออนอื่น ๆ ที่มีผลในเรื่องการดูดซับลดลงในมุมมองของแหล่ง mathml อีคิว (5) แสดงให้เห็นการแข่งขันระหว่างมุมมองแหล่ง mathml และแอนไอออนอื่น ๆ ในเว็บไซต์ที่ใช้งาน afforded โดย "สะพานโลหะ" ("สะพานโลหะ" สามารถ Ca2 และ Mg2) (iskrenova tchoukova-et al,.2010 และพรรณีและคณะ. 2011) ปฏิสัมพันธ์ในการแข่งขันระหว่างแอนไอออนฟอสเฟตและ CL-, ดูแหล่งที่มา mathml และดูแหล่งที่มา mathml สำหรับเว็บไซต์ของการดูดซับเดียวกันยังได้รับรายงานจากการศึกษาก่อนหน้านี้ (ahmad ตอัล. ปี 2008 และ chouyyok et al,. 2010).
สมการ (5)
ดู mathml แหล่ง
เปิด mathjax บน
ความแรงของอิออนของการแก้ปัญหานอกจากนี้ยังอาจส่งผลกระทบต่อความเป็นอิสระของพีเมื่อแอนไอออนอยู่ร่วมกัน (CL-, ดูแหล่งที่มา mathml และดูแหล่งที่มา mathml) มีการแนะนำในการแก้ปัญหาความแรงอิออนของการแก้ปัญหาคือการเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ (จาก 0.003 เมตรถึง 0.1/0.3 เมตร) (ตาราง s5) ในสภาพเช่นนี้มีผลงานเกลือ (skoog, 1999) ดังนั้นกิจกรรมของไอออน (เช่น Ca2,Mg2 ขณะและดูแหล่งที่มา mathml) ในการแก้ปัญหาจะลดลงอย่างมีนัยสำคัญ (s6 ตาราง) ซึ่งอาจก่อให้เกิดการเพิ่มขึ้นของการปล่อยออกมาดูแหล่งที่มา mathml.
ph ที่สมดุลรอบ 9.0 หลักชนิด pyrophosphate ฟรีมีมุมมองแหล่ง mathml และ ดูแหล่งที่มา mathml (รูป s3b) ซึ่งสามารถสร้าง equilibriums ซับซ้อนที่มั่นคงกับ Ca2 / Mg2 (eqs. (6) (7) (8) (9)(10) และ (11) (lambert และ Watters, 1957a, lambert และ Watters, 1957b และ Watters และ lambert, 1959) βหมายถึงค่าคงที่สมดุลเชิงซ้อนของปฏิกิริยาที่ซับซ้อน เมื่อปฏิสัมพันธ์เชิงซ้อนเป็นที่โดดเด่นเมื่อเทียบกับสะพานไอออนบวก,มุมมองฟรีเล็ก ๆ น้อย ๆ ที่มา mathml และดูแหล่งที่มา mathml มีส่วนร่วมในการแข่งขันสำหรับเว็บไซต์ที่ใช้งานอยู่บนสะพานด้วยแอนไอออนประจุบวกอื่น ๆ และการเปิดตัวของ pyrophosphate จะไม่ได้รับอิทธิพลจากการแนะนำของ CL-, ดูแหล่งที่มา mathml และดูแหล่งที่มา mathml .
สมการ (6)
ดู mathml แหล่ง
เปิด mathjax บน
สมการ (7)
ดูแหล่งที่มา mathml
เปิด mathjax บน
สมการ (8)
ดู mathml แหล่ง
เปิด mathjax บน
สมการ (9)
ดู mathml แหล่ง
เปิด mathjax บน
สมการ (10)
ดู mathml แหล่ง
เปิด mathjax บน
สมการ (11)
ดู mathml แหล่ง
เปิด mathjax บน
3.5 ผลของธาตุอาหารในพีปล่อย
ถ้า biochar จะถูกใช้เป็นหนึ่งในแหล่งที่พีในดินจึงเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องพิจารณาผลกระทบของธาตุอาหารอื่น ๆ ในการเปิดตัวพี จึงอิทธิพลของความแรงที่แตกต่างกัน (10%, 20%, 30%, 40% และ 50%) ของ hns แก้ไข (s7 ตาราง) พีปล่อยถูกตรวจสอบ มีความสัมพันธ์เชิงลบระหว่างปริมาณการปล่อยออกมาพี (ออร์โธฟอสเฟต pyrophosphate และฟอสฟอรัสรวม) และความเข้มข้นของ hns แก้ไข (รูปที่ 5a) ลดลงอย่างมากในการเปิดตัวออร์โธฟอสเฟต (จากกรัม-1 0.40 เป็น 0.19 mg), pyrophosphate (061-0.20 มิลลิกรัมกรัม-1) และฟอสฟอรัสรวม (1.01-0.40 มิลลิกรัมกรัม-1) มีข้อสังเกต
การแปล กรุณารอสักครู่..
Fig. 3
(a) ศูนย์สั่งลงจุดสำหรับการเปิดตัวของ P จาก biochar (ข) pseudo-first-สั่งลงจุดสำหรับการเปิดตัวของ P จาก biochar และ (c) pseudo-second สั่งลงจุดสำหรับการเปิดตัวของ P จาก biochar (O-P, orthophosphate Py-P pyrophosphate T-P ฟอสฟอรัสรวม) สมดุล pH ประมาณ 9.0.
คิดตัว
3.4 ผลของ coexisting anions รุ่น P
ผล coexisting anions Cl− ดูต้น MathML และดูต้น MathML, porewaters (Chouyyok et al., 2010) ในรุ่น P ได้ศึกษา เมื่อเปรียบเทียบกับน้ำ deionized (Fig. 4), โซลูชันของ 0.1 M KCl, KNO3 หรือ K2SO4 ส่งเสริมปล่อย orthophosphate และฟอสฟอรัสรวม กัน coexisting มากอิทธิพลปล่อย orthophosphate และฟอสฟอรัสรวมจาก biochar (p < 0.05 คำนวณ โดยการวิเคราะห์ความแปรปรวน) จำนวน orthophosphate ออกตั้งขึ้น โดย g−1 0.52 มิลลิกรัมสำหรับโซลูชัน KCl, g−1 0.62 มิลลิกรัมสำหรับโซลูชัน KNO3 และ g−1 มิลลิกรัม 0.71 สำหรับโซลูชัน K2SO4 โซลูชั่นของ 0.1 M KCl, KNO3 หรือ K2SO4 มีผลเพียงเล็กน้อยของ pyrophosphate (p > 0.05 คำนวณ โดยการวิเคราะห์ความแปรปรวน)
รูปภาพขนาดเต็ม (13 K)
Fig. 4
ผลของ coexisting anions P ออกจาก biochar สมดุล pH ประมาณ 9.0 (O-P, orthophosphate Py-P, pyrophosphate T-P รวมฟอสฟอรัส) แถบข้อผิดพลาดแสดงถึง± SE (n = 2) .
คิดตัว
แข่งขันของไซต์ที่ใช้งานอยู่บน biochar ระหว่าง P และ anions เพิ่มใหม่อาจทำให้ปล่อย P พิเศษ (อะหมัด et al., 2008 และ Chouyyok et al., 2010) ในระบบ biochar-น้ำ (น้ำ deionized) ดูออกต้น MathML สามารถถูก adsorbed บนไซต์การใช้งานบนพื้นผิว biochar อีกครั้ง แม้ว่าพื้นที่เฉพาะเดิมพันของ biochar ถูก 14 m2 g−1 กลุ่ม oxygenic บนผิว biochar สามารถเพิ่มกำลังดูดซับ P ระยะค่อนข้างต่ำตาม qe, cal (0.99 มิลลิกรัม g−1 ตามแบบ pseudo-second-สั่ง) และ qe, exp (g−1 1.03 มิลลิกรัม) ถ้ามี anions อื่น ๆ ในการแก้ปัญหา ไซต์ดูดบนผิว biochar จะนำขึ้น โดย anions อื่น เกิดขึ้นในการดูดซับใหม่การลดลงของแหล่ง MathML Eq. (5) แสดงการแข่งขันระหว่างดูต้น MathML anions อื่น ๆ บนเว็บไซต์ใช้งานที่นี่ โดย "สะพานโลหะ" ("สะพานโลหะ" สามารถเป็น Ca2 และ Mg2) (Iskrenova-Tchoukova et al., 2010 และ Ni et al., 2011) การโต้ตอบที่แข่งขันระหว่าง anions ฟอสเฟตและ Cl− ดูแหล่ง MathML และดูรายงานแหล่ง MathML สำหรับดูดเว็บไซต์เดียวกัน โดยการศึกษาก่อนหน้านี้ (อะหมัด et al., 2008 และ Chouyyok et al., 2010) นอกจากนี้ยังได้
สมการ (5)
ดูต้น MathML
MathJax เปิดบน
แรง ionic ในโซลูชั่นยังอาจส่งผลกระทบต่อของพี เมื่อการ coexisting anions (Cl− ดูต้น MathML และดูต้น MathML) ถูกนำเข้าสู่การแก้ปัญหา แรง ionic ของโซลูชั่นเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ (จาก M 0.003 0.1/0.3 เมตร) (ตาราง S5) ในสภาพนี้ ผลเกลือทำงาน (Skoog, 1999) กิจกรรมของประจุ (เช่น Ca2 ดังนั้น Mg2 และดูต้น MathML) ในการแก้ปัญหาจะลดมาก (ตาราง S6), ซึ่งอาจทำให้การเพิ่มขึ้นของออกแหล่ง MathML ที่ได้
ที่ pH สมดุลประมาณ 9.0 พันธุ์ pyrophosphate หลักฟรีได้ดูต้น MathML และดูต้น MathML (ฟิก S3b), ซึ่งสามารถฟอร์ม equilibriums ซับซ้อนมั่นคงกับ Ca2 /Mg2 (Eqs (6), (7), (8), (9), (10) และ (11) (แลมเบิร์ต และ Watters, 1957a แลมเบิร์ต และ Watters, 1957b และ Watters และแล มเบิร์ต 1959) Βหมายถึงค่าคงสมดุล complexation ของปฏิกิริยาที่ซับซ้อน เมื่อโต้ตอบ complexation เป็นหลัก การเปรียบเทียบกับสะพาน cation น้อยฟรีดูต้น MathML และดูต้น MathML ได้เข้าร่วมการแข่งขันสำหรับไซต์ใช้งานอยู่บนสะพาน cation กับ anions อื่น ๆ และของ pyrophosphate จะไม่มีผลมาจากการแนะนำของ Cl− ดูต้น MathML และดูแหล่ง MathML
สมการ (6)
ดูต้น MathML
MathJax เปิดบน
สมการ (7)
ดูต้น MathML
MathJax เปิดบน
สมการ (8)
ดูต้น MathML
เปิด MathJax ใน
สมการ (9)
ดูต้น MathML
เปิด MathJax ใน
สมการ (10)
ดูต้น MathML
MathJax เปิดบน
สมการ (11)
ดูต้น MathML
MathJax เปิดบน
3.5 ผลขององค์ประกอบธาตุอาหารรุ่น P
ถ้าใช้ biochar เป็นหนึ่งแหล่ง P ในดิน จะต้องพิจารณาผลกระทบขององค์ประกอบธาตุอาหารอื่น ๆ ในรุ่น P ดังนั้น อิทธิพลต่าง ๆ กำลัง (10%, 20%, 30%, 40% และ 50%) ของ HNS แก้ไข (ตาราง S7) ในรุ่น P ถูกสอบสวน มีความสัมพันธ์เชิงลบระหว่างจำนวน P ออก (orthophosphate, pyrophosphate และฟอสฟอรัสรวม) และแก้ไข HNS สมาธิ (ของ 5a Fig.) รุนแรงลดลงใน orthophosphate ออก (ตั้งแต่ 0.40 ถึง 0.19 มิลลิกรัม g−1), pyrophosphate (จาก 061 ไป 0.20 มิลลิกรัม g−1), และฟอสฟอรัสทั้งหมด (ตั้งแต่ 1.01 ถึง 0.40 มิลลิกรัม g−1) ได้สังเกต
การแปล กรุณารอสักครู่..