《生物質(zhì)灰渣基酸化土壤改良劑》

《生物質(zhì)灰渣基酸化土壤改良劑》 1 5 9 10 16 20 23 25（六）酒糟灰渣等改良劑對(duì)酸性紫色土酸度改良和養(yǎng)分提升的影響 28 32 32 33 33 33 33 33 35 35 35六、需要調(diào)查研究的主要問(wèn)題，必要的測(cè)試驗(yàn)證 35 36 38 38 39 39 40 40 40 40 41 411一、標(biāo)準(zhǔn)編制的依據(jù)、背景、目的、意義（一）依據(jù)和背景（1）土壤酸化問(wèn)題嚴(yán)峻土壤酸化已成為全球農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中最嚴(yán)重的土地退化問(wèn)題之一，全球受酸化影響的耕地多達(dá)40%。中國(guó)是土壤酸化0.5個(gè)單位，據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，我國(guó)南方紅壤地區(qū)上壤的總退化而積已達(dá)到上地總而積的1/2。預(yù)計(jì)到2050年中國(guó)農(nóng)業(yè)將面臨嚴(yán)重的土壤酸化風(fēng)險(xiǎn)。酸性土壤出現(xiàn)了土壤酸化問(wèn)題，對(duì)生態(tài)環(huán)境和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成了嚴(yán)重危害，土壤溶液中總鋁和有毒形態(tài)鋁的濃度均增加，有毒形態(tài)鋁對(duì)植物根系產(chǎn)生傷害，影響作物正常生長(zhǎng)。酸性土壤遭受強(qiáng)烈的淋溶作用，土壤中鉀、鈣和鎂等鹽基性養(yǎng)分含量低，酸化還使土壤陽(yáng)離子交換量(CEC)減小，土壤的保肥能力下降。酸化使紅壤對(duì)磷酸鹽的吸附和固定能力增加，導(dǎo)致磷的植物有效性下降。（2）生物質(zhì)灰渣產(chǎn)量巨大且缺少資源化利用途徑秸稈離田的主要去路之一是生物質(zhì)發(fā)電，根據(jù)《中國(guó)生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展年鑒2023》我國(guó)生物質(zhì)能發(fā)電裝機(jī)容量已連全國(guó)生物質(zhì)發(fā)電新增裝機(jī)63萬(wàn)千瓦，累計(jì)裝機(jī)達(dá)4477萬(wàn)千2瓦，每年可消耗生物質(zhì)量近1億噸，秸稈灰渣產(chǎn)量達(dá)1500萬(wàn)噸/年，但生物質(zhì)灰渣目前缺乏有效利用途徑和銷(xiāo)售市場(chǎng)，一般用于筑路、填埋等初級(jí)處理，或隨意堆放，這樣粗放的處理方式不但沒(méi)有任何效益、占用土地資源，導(dǎo)致植物生長(zhǎng)所必需的營(yíng)養(yǎng)元素生態(tài)鏈發(fā)生斷裂，而且還制約生物質(zhì)發(fā)電的發(fā)展，日益成為經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的負(fù)擔(dān)，生物質(zhì)電廠生物灰有效處理是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。（3）生物質(zhì)灰渣可以調(diào)理酸化土壤我國(guó)南方普遍分布的土壤酸化的根本原因是土壤中接通過(guò)提高pH、補(bǔ)充鹽基離子影響土壤的化學(xué)過(guò)程是改良土生物質(zhì)灰渣是多組分的有機(jī)-無(wú)機(jī)混合物，中含有植物所物生長(zhǎng)必需的中微量元素,且含量比例與植物所需基本一致。進(jìn)入土壤可以改善系統(tǒng)平衡，可以增加土壤淤泥含量來(lái)改善土壤質(zhì)地，從而降低土壤干密度并提高土壤保水能力，這對(duì)植物生長(zhǎng)具有良好的作用；生物質(zhì)灰渣中的鈣與土壤中的鈉交換保持了土壤的松散性，并使根部穿過(guò)土壤層，對(duì)植物營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)產(chǎn)生積極作用；生物質(zhì)灰pH達(dá)13，具有強(qiáng)堿性，可3（二）目的和意義（1）規(guī)范生物質(zhì)灰渣資源化利用市場(chǎng)法》首次正式將生物質(zhì)電廠發(fā)電所產(chǎn)生的爐渣列為固體廢棄廢法》的規(guī)定，生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)生的灰渣和爐渣均需要外運(yùn)后做無(wú)害化處理，才可以達(dá)到環(huán)保生態(tài)管理部門(mén)的環(huán)保要求。這種將生物質(zhì)灰渣等同于粉煤灰，將其定義為固體廢棄物的強(qiáng)制性規(guī)定，出發(fā)點(diǎn)無(wú)疑是控制污染、保護(hù)環(huán)境，但生物質(zhì)灰渣是生物質(zhì)原料經(jīng)燃燒等處理后剩余的物質(zhì)，其原材料源自植物，涵蓋木質(zhì)類(lèi)生物質(zhì)以及草本農(nóng)業(yè)類(lèi)生物質(zhì)。正因如此，生物質(zhì)灰渣具備自然可降解特性，能夠回歸大地，將其作為固體廢棄物處理是對(duì)資源的巨大浪費(fèi)。目前一些將生物質(zhì)灰渣回用到土地的企業(yè)，雖能取得調(diào)理土壤pH值、補(bǔ)充土壤營(yíng)養(yǎng)元素等效果，但在環(huán)保壓力及缺少相應(yīng)執(zhí)行的依據(jù)的壓力下，會(huì)在產(chǎn)品配料中隱去生物質(zhì)灰渣原料，相應(yīng)審查部門(mén)無(wú)法核查所用灰渣是否100%來(lái)自于植物，也無(wú)法通過(guò)控制功能指標(biāo)和限制性指標(biāo)，這無(wú)疑是通過(guò)制定《生物質(zhì)灰渣基酸化土壤改良劑標(biāo)準(zhǔn)》可以使生物質(zhì)灰渣的土地回用有據(jù)可依和有據(jù)必依，規(guī)范生物質(zhì)灰4（2）形成一種可再生的酸化土壤改良劑目前全國(guó)持有土壤調(diào)理劑登記證的企業(yè)有207家，產(chǎn)品主要由天然石灰石、白云石、沸石等經(jīng)高溫煅燒而成，年產(chǎn)量約4000kt。同類(lèi)礦石區(qū)域分布集中，但因組分不同無(wú)法形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，且資源不可再生，同時(shí)存在加工耗能、污染環(huán)境、單質(zhì)鈣利用率低、功能單一等問(wèn)題，產(chǎn)品長(zhǎng)期用于酸性土壤改良后易出現(xiàn)土壤鈣積累，會(huì)造成土壤板結(jié)和養(yǎng)分失但生物質(zhì)灰渣中養(yǎng)分如氮磷等含量較低，單獨(dú)使用難以滿(mǎn)足植物整個(gè)生長(zhǎng)期對(duì)養(yǎng)分的需求。因此將生物質(zhì)灰渣和有機(jī)肥混合制成生物質(zhì)灰渣基生態(tài)有機(jī)肥，不僅可以消除生物質(zhì)灰渣養(yǎng)分種類(lèi)多但含量低的缺點(diǎn)，可作為有機(jī)肥的載體，具有維持土壤營(yíng)養(yǎng)元素生態(tài)鏈完整、提高肥效和改良酸性土壤的等多重作用，達(dá)到科學(xué)合理地涵養(yǎng)滋潤(rùn)利用土地的目的。隨著生物質(zhì)灰渣在土壤利用方面的不斷推進(jìn)，其相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)卻嚴(yán)重滯后，這使得制定生物質(zhì)灰渣基酸化土壤改良劑標(biāo)準(zhǔn)極為必要。一方面，生物質(zhì)灰渣于土壤應(yīng)用中的實(shí)際情況已遠(yuǎn)超現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范范疇；另一方面，復(fù)合類(lèi)有機(jī)肥行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)能夠?yàn)樯镔|(zhì)灰基土壤改良劑標(biāo)準(zhǔn)的制定提供有效參照，且可確保所制定的生物質(zhì)灰渣基土壤改良劑標(biāo)準(zhǔn)與現(xiàn)有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不相抵觸，進(jìn)而為生物質(zhì)灰渣在酸化土壤改良中的合理應(yīng)用提供科學(xué)、規(guī)范且可行的準(zhǔn)則，推動(dòng)相關(guān)5領(lǐng)域的有序發(fā)展與生態(tài)環(huán)境的良性保護(hù)。二、起草單位組成情況及編制組成員名單（1）牽頭單位①?lài)?guó)能生物發(fā)電集團(tuán)有限公司是國(guó)家電力投資集團(tuán)有限公司在京二級(jí)單位，主要業(yè)務(wù)涉及生物質(zhì)綜合利用、風(fēng)電、光伏等新能源、碳資產(chǎn)管理和綜合能源服務(wù)等領(lǐng)域，是我國(guó)農(nóng)林生物質(zhì)直燃發(fā)電產(chǎn)業(yè)的開(kāi)拓者和領(lǐng)軍企業(yè)，是我國(guó)目前規(guī)模最大的農(nóng)林生物質(zhì)綜合利用企業(yè)和綠色碳源供給商，連續(xù)10年被評(píng)為國(guó)家農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)龍頭企業(yè)。截至2023年底，公司總資產(chǎn)355.64億元，分子公司56家，分布于全國(guó)12個(gè)省（市、自治區(qū)）。（2）主要參與單位①?lài)?guó)家電投集團(tuán)北京電力有限公司國(guó)家電投集團(tuán)北京電力有限公司組建于2016年儲(chǔ)能、綜合智慧能源和配售電業(yè)務(wù)的投資、開(kāi)發(fā)、運(yùn)營(yíng)，是一家零碳智慧能源企業(yè)。公司目前有區(qū)域子公司8家、項(xiàng)目個(gè)。公司擁有豐富沙漠生態(tài)綜合治理經(jīng)驗(yàn)，光伏治沙模式得到國(guó)內(nèi)外高度關(guān)注及聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署認(rèn)可。6②山東大學(xué)可持續(xù)發(fā)展研究中心山東大學(xué)可持續(xù)發(fā)展研究中心成立于2003年11月3日，是學(xué)校直屬的科研和研究生培養(yǎng)的獨(dú)立實(shí)體機(jī)構(gòu)。山東大學(xué)可持續(xù)發(fā)展中心是為了促進(jìn)山東大學(xué)能源、環(huán)境及其相關(guān)學(xué)科的發(fā)展，滿(mǎn)足山東省乃至國(guó)家日益增長(zhǎng)的節(jié)能減排與環(huán)境保護(hù)的科學(xué)技術(shù)需求而組建的，并為山東省政府環(huán)境保護(hù)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)等職能部門(mén)提供技術(shù)依托和政策咨詢(xún)?cè)撝行囊劳械目蒲衅脚_(tái)主要有燃煤污染物減排國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室、全國(guó)循環(huán)經(jīng)濟(jì)工程實(shí)驗(yàn)室、環(huán)境熱工過(guò)程教育部工程技術(shù)研究中心、山東省環(huán)境科學(xué)工程技術(shù)研究中心、山東省燃燒與污染控制工程研究中心、山東省能源碳減排技術(shù)及資源化利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、環(huán)境模擬與污染控制山東省高校獲國(guó)家科學(xué)技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)2項(xiàng)，教育部科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)1項(xiàng)，教育部科技發(fā)明二等獎(jiǎng)3項(xiàng)，山東省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)1項(xiàng)，山東省科技發(fā)明二等獎(jiǎng)1項(xiàng)，山東省科技進(jìn)步二中心采用“微觀—宏觀—?jiǎng)討B(tài)”遞進(jìn)方式，構(gòu)建了基于過(guò)程的、迅速的產(chǎn)品全過(guò)程動(dòng)態(tài)清單構(gòu)建方法；并依據(jù)泰7勒系列展開(kāi)不確定性分析模型與ISO14040系列標(biāo)準(zhǔn)，開(kāi)發(fā)了我國(guó)生命周期清單基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)（CPLCID）。該CPLCID數(shù)據(jù)庫(kù)中已涵蓋了我國(guó)重點(diǎn)工業(yè)行業(yè)的典型產(chǎn)品（造紙、化肥、煉焦、煤碳、電力、鋁、銅、鋅、鎢、鉛、玻璃、水泥、鋼鐵、化纖、生物柴油、蒸汽、乙烯、糠水污泥、城市生活垃圾、電子垃圾、鉆井固廢、危廢處置、餐廚垃圾等）、道路運(yùn)輸、秸稈資源化利用等基礎(chǔ)生命周期目前數(shù)據(jù)庫(kù)已涵蓋了6000余個(gè)單元流程，每個(gè)單元流程內(nèi)都包含數(shù)據(jù)質(zhì)量指標(biāo)，可為準(zhǔn)確、科學(xué)、客觀地動(dòng)態(tài)量化我國(guó)產(chǎn)業(yè)全過(guò)程管控提供數(shù)據(jù)支持。③山東祥桓環(huán)境科技有限公司山東祥桓環(huán)境科技有限公司是依托山東大學(xué)能源與環(huán)境研究所、燃煤污染物減排國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室成立的國(guó)家級(jí)高新技術(shù)企業(yè)、山東省瞪羚企業(yè)。結(jié)合，取得豐碩成果，先后獲得多項(xiàng)國(guó)家級(jí)、省部級(jí)科技獎(jiǎng)公司始終在科技領(lǐng)域孜孜以求、不斷推陳出新，目前已建立脫硫、脫硝、除塵、節(jié)能、余熱利用、燃料替代、散源治理、污水處理、有機(jī)廢物資源化等核心技術(shù)體系，并擁有8完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，具備核心競(jìng)爭(zhēng)力，業(yè)務(wù)已廣泛分布于電力、鋼鐵、建材、化工、新能源等行業(yè)及領(lǐng)域。公司不斷追求能力建設(shè)，目前已具備工程總承包、勘察設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試等相關(guān)資質(zhì)，滿(mǎn)足向廣大客戶(hù)提供技術(shù)開(kāi)發(fā)、工程咨詢(xún)、勘察設(shè)計(jì)、裝備制造、安裝調(diào)試、運(yùn)行維護(hù)④濟(jì)南祥豐能源技術(shù)有限公司濟(jì)南祥豐能源技術(shù)有限公司成立于2009年，主要從事農(nóng)村能源、環(huán)境領(lǐng)域的技術(shù)開(kāi)發(fā)、咨詢(xún)、設(shè)計(jì)，設(shè)備制造，工程施工和技術(shù)服務(wù)；開(kāi)展農(nóng)業(yè)及農(nóng)村廢棄物的綜合利用，以及綜合利用產(chǎn)品的深度加工和推廣應(yīng)用。在種養(yǎng)及生活廢棄物資源化處理、鄉(xiāng)鎮(zhèn)供熱工程、污水處理、土壤改良、有機(jī)肥和生物農(nóng)藥基料生產(chǎn)等方面擁有成熟技術(shù)。公司與山東大學(xué)可持續(xù)發(fā)展中心、山東大學(xué)全國(guó)循環(huán)經(jīng)濟(jì)工程實(shí)驗(yàn)室、山東省能源碳減排及資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建立了產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合體，形成了從基礎(chǔ)技術(shù)研究到成果轉(zhuǎn)化，從產(chǎn)品研發(fā)到市場(chǎng)推廣的科研平臺(tái)，促進(jìn)了祥豐能源持續(xù)快速公司秉承綠色、循環(huán)、和諧的發(fā)展理念，致力于協(xié)同農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、改善農(nóng)村生態(tài)、提升農(nóng)民生活的“三農(nóng)三生”融合發(fā)展的技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)品推廣，推動(dòng)建設(shè)祥和豐盈的社會(huì)主義9（3）項(xiàng)目負(fù)責(zé)人（簡(jiǎn)介）郝順德，男，出生年月：1975年6月，聯(lián)系電話(huà)政治面貌：中共黨員，現(xiàn)就職于國(guó)能生物發(fā)電集團(tuán)有限公司，職務(wù)：國(guó)能生物生態(tài)修復(fù)（灰渣利用）中心工作組組長(zhǎng)。學(xué)歷：大學(xué)本科。1997年7月-1999年12月先后任山東運(yùn)通農(nóng)業(yè)中心銷(xiāo)售經(jīng)理、山東壽光一立農(nóng)業(yè)公司副總經(jīng)理；2000年1月-2006年4月任山東2006年5月至今就職于國(guó)能生物發(fā)電集團(tuán)有限公司，先后任國(guó)能集團(tuán)燃料價(jià)格及市場(chǎng)管理，新疆分公司燃料部副經(jīng)理，惠民發(fā)電公司副總經(jīng)理、國(guó)能華東分部綜合部主任（兼任國(guó)能生物公司生態(tài)修復(fù)（灰渣利用）中心工作組組長(zhǎng)）。2016年至2020年兼任國(guó)際泥炭工業(yè)協(xié)會(huì)中國(guó)國(guó)家委員會(huì)副秘書(shū)長(zhǎng)，參與泥炭機(jī)制團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)申請(qǐng)、制定。2016年至2020年兼任國(guó)際泥炭工業(yè)協(xié)會(huì)中國(guó)國(guó)家委員會(huì)副秘書(shū)長(zhǎng)，參與泥炭基質(zhì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)申請(qǐng)、制定。2016年11月榮獲山東省濰坊市農(nóng)業(yè)科技先進(jìn)工作者。三、標(biāo)準(zhǔn)編制的工作基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)編寫(xiě)主要內(nèi)容包括生物質(zhì)灰渣基酸化土壤改良劑生產(chǎn)所需的原輔料及相關(guān)設(shè)施、設(shè)備，生產(chǎn)工藝操作流程及結(jié)果的判定，適用于生物質(zhì)電廠生物質(zhì)灰渣基酸化土壤改良劑的生產(chǎn)。標(biāo)準(zhǔn)起草和制定過(guò)程主要包括以下試驗(yàn)：（一）生物質(zhì)灰渣理化特性研究1.不同原料來(lái)源生物質(zhì)灰渣性質(zhì)研究生物質(zhì)種類(lèi)廣泛，不同生物質(zhì)燃燒所得生物質(zhì)灰渣的特性有所差別，針對(duì)不同來(lái)源和特定燃燒工藝形成的生物質(zhì)灰渣具有特殊的理化性質(zhì)研究較多，主要檢測(cè)手段為XRF（X射線熒光光譜分析）法，檢測(cè)秸稈灰的礦物質(zhì)組分，匯總了12種常見(jiàn)生物質(zhì)資源在450℃、600℃、815℃和1000℃灰化表3.112種生物質(zhì)灰渣在不同灰化濃度下的灰分化學(xué)組成（%）(℃)灰分Na2OMgOAl2O3SiO2P2O5SO3K2OCaOFe2(℃)26.59.6226.59.628121179322//6//2/殼////8莖8/芯/總結(jié)了12種生物質(zhì)灰的理化特性，各種生物質(zhì)灰渣主要由SiO2、CaO、K2O、P2O5、Na2O等氧化物組成，不同的生物質(zhì)灰渣中各種氧化物的含量存在較大差別。玉米秸稈灰渣50圖3.1玉米秸稈灰渣化學(xué)組成稻草灰渣0圖3.2稻草灰渣化學(xué)組成圖圖3.3小麥秸稈灰渣化學(xué)組成小麥秸稈灰渣03.2及3.3可知，秸稈灰渣種SiO2含量最多，含量比為36.3%~67.2%，且隨灰化溫度的升高含量逐漸升高；其次為K2O含量最多，玉米秸稈灰渣匯總最高含量接近30%，含量隨溫度的升高呈現(xiàn)下降趨勢(shì)；同時(shí)P2O5的含量也是較多的成分之一，平均含量在3%~6%左右，其含量和溫度的變化沒(méi)圖圖3.4楊樹(shù)木灰渣化學(xué)組成楊樹(shù)木灰渣50松木灰渣松木灰渣50圖3.5松木灰渣化學(xué)組成以常見(jiàn)的楊樹(shù)木和松木作為木本生物質(zhì)的代表性生物質(zhì)原料，由圖3.4和3.5可知，木本類(lèi)生物質(zhì)灰渣中CaO和鎂、鋁等微量元素含量也較為均勻。2.農(nóng)林生物質(zhì)直燃電廠灰渣資源化技術(shù)分析與展望農(nóng)林生物質(zhì)灰渣多呈堿性，堿金屬元素含量較高，主要SO3，還含有少量MnO、TiO2、Na2O以及未燃碳和少量有機(jī)表3.2不同生物質(zhì)灰渣的化學(xué)組成3.生物質(zhì)電廠飛灰用作肥料的可行性評(píng)價(jià)2家電廠均采用振動(dòng)爐排燃燒方式燃用秸稈和樹(shù)皮等的混合燃料，飛灰取自布袋除塵器下的灰斗，分別命名為A表3.3生物質(zhì)灰中元素浸出率A、B飛灰中主量元素中K、Na、Ca元素的浸出率均較高，其中K的浸出率則最高，而其他主量元素包括Mg、P、Si、Al的浸出率都極低（遠(yuǎn)小于1%）。對(duì)于重金屬元外，其他浸出率都比較小，遠(yuǎn)小于1%，說(shuō)明這些元素在飛灰中大多以難溶物質(zhì)的形式存在，可以推測(cè)它們的浸出對(duì)環(huán)K元素易浸出，浸出率分別為65.60%、38.61%，所以生物質(zhì)飛灰應(yīng)用到農(nóng)林土壤時(shí)只有極少部分重金屬元素可4.生物質(zhì)灰渣資源化利用研究將生物質(zhì)灰渣中的重金屬含量值與標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)比，結(jié)果如表3.4所示。測(cè)定結(jié)果表明：兩種生物質(zhì)灰渣中重金屬含量均符合國(guó)家規(guī)定，不僅可直接將其施用于農(nóng)田，作為原料制備復(fù)混肥重金屬含量也不會(huì)超標(biāo)。表3.4生物質(zhì)灰渣重金屬含量），），）， ），），廖翠萍等研究表明，鎘、鉻、鉛三種元素在生物質(zhì)灰跡表明這些金屬的的化合物是酸不可溶的。其原因可能有兩點(diǎn)，一是它們?cè)诨覞O中的含量極低，二是與它們?cè)诨以械馁x存形態(tài)有關(guān)。因此，在利用過(guò)程中，生物質(zhì)灰査中的有害重金屬元素不會(huì)對(duì)土壤及植物造成污染。同時(shí)，兩種生物質(zhì)灰渣中均未檢測(cè)出砷含量，也與廖翠萍等的研究結(jié)果相符。通過(guò)以上研究可知生物質(zhì)灰渣中含有多種植物所需營(yíng)養(yǎng)元素，這些營(yíng)養(yǎng)元素可以明顯改良土壤的理化性質(zhì)。生物質(zhì)灰渣中所含的灰分、SiO2、CaO等成分，以及本身顆粒微小、輸送等特性，可以降低土壤砂性，提高沙土持水能力，降低土壤容重，增加沙土微生物活性，增加土壤抗侵蝕能力，對(duì)水、肥、氣、熱有很好的保存和傳導(dǎo)作用。（二）生物質(zhì)灰渣調(diào)理酸化土壤研究（1）供試材料①供試土壤：第四紀(jì)紅色粘土發(fā)育紅壤，土壤基本理化性質(zhì)為pH4.61、全氮0.56g/kg、全磷0.44g/kg、全鉀12.38堿解氮58.31g/kg。②供試作物：花生，品種為贛花一號(hào)。表3.5供試生物質(zhì)灰渣性質(zhì)pH%)CaO(%)MgO(%)K2O(%)Na2O(%)MnO(%))Cl-(%)8.261.546.041.093.990.570.040.941.23SO42-(Cu(mg/Cd(mg/Pb(mg/Zn(mg/Cr(mg/As(mg/Ni(mg/F-(mg/k%)kg)kg)kg)kg)kg)kg)kg)0.2235.291.965.15150.9822.3ND177.78.48（2）試驗(yàn)設(shè)計(jì)篩）于塑料杯中，加入供試材料，充分混合，生物質(zhì)灰渣空白對(duì)照（CK）、C1、C2、C3。實(shí)驗(yàn)期間用去離子水保持土壤含水量為田間持水量的70%，塑料杯上覆保鮮膜并開(kāi)小（3）試驗(yàn)結(jié)果與分析①生物質(zhì)灰渣對(duì)酸化土壤pH的影響表3.6生物質(zhì)灰渣對(duì)酸化土壤pH的影響7生物質(zhì)灰渣處理在培養(yǎng)初期，不同用量處理間差異顯著，土壌pH分別為4.67（1500kg/hm24.74（3000kg/hm2）和 4.79（4500kg/hm2培養(yǎng)后期，生物質(zhì)灰渣用量對(duì)土壤pH 影響較小。這與生物質(zhì)灰渣的作用機(jī)制有關(guān)，一般生物質(zhì)灰渣水溶液呈堿性，試驗(yàn)用生物質(zhì)灰渣pH為8.26，施入土壤后生物質(zhì)灰渣中堿金屬氧化物與土壤溶液反應(yīng)，生成OH-，進(jìn)而與土壤溶液中游離的H+發(fā)生如下反應(yīng)：OH-+H+=H2O，表3.7生物質(zhì)灰渣對(duì)土壤pH相對(duì)増幅的影響（%）表3.7生物質(zhì)灰渣對(duì)土壤pH相對(duì)増幅的影響（%）7和對(duì)照（CK）比較，生物質(zhì)灰渣用量對(duì)紅壤pH的增幅影響明顯。培養(yǎng)期間，除C1處理在21天時(shí)的pH值異常變化外，其他處理表現(xiàn)出明顯提高土壤pH，施用生物質(zhì)灰渣的土壤pH的增幅隨培養(yǎng)時(shí)間呈下降-上升-下降的變化規(guī)②生物質(zhì)灰渣對(duì)酸化土壤交換性Al3+含量影響表3.8生物質(zhì)灰渣對(duì)酸化土壤交換性Al3+含量影響(cmol/kg)7培養(yǎng)7天時(shí)，所有處理交換性Al3+含量均與空白處理間呈現(xiàn)明顯差異，表明生物質(zhì)灰渣在培養(yǎng)初期能顯著降低土壤交換性Al3+含量，隨培養(yǎng)時(shí)間的延長(zhǎng)對(duì)土壤交換性Al3+含量③生物質(zhì)灰渣對(duì)酸化土壤速效養(yǎng)分的影響表3.9生物質(zhì)灰渣對(duì)酸化土壤速效養(yǎng)分的影響（mg/kg）生物質(zhì)灰渣顯著增加土壤速效磷含量，土壤速效磷含量基本上呈現(xiàn)隨改良劑用量增加而增加的規(guī)律，用量在4500kg/hm2用量時(shí)達(dá)到最大值19.2mg/kg，土壤pH增加可以促使土壤中磷的活化，表現(xiàn)為土壤速效磷的提高。土壤速效鉀隨生物質(zhì)灰渣用量增加而增加，生物質(zhì)灰渣施用量4500kg/hm2時(shí)達(dá)到最大值224mg/kg，施入土壤速效鉀含量的增加主要與其帶入的鉀有關(guān)，土壤速效鉀含量增加顯著。生物質(zhì)灰渣降低土壤堿解氮含量，但各用量處理之間差異未達(dá)到顯著水平。（4）試驗(yàn)結(jié)論生物質(zhì)灰渣不僅可以提高土壤pH值，還可以增加土壤（三）生物質(zhì)灰土壤調(diào)理劑在辣椒生產(chǎn)中的應(yīng)用效果研究（1）供試材料①供試土壤：為長(zhǎng)江沖積物發(fā)育的灰沙泥田，土壤質(zhì)地表3.10試驗(yàn)前土壤理化性狀常規(guī)復(fù)合肥：N-P2O5-K2O=15-15-15，硫酸鉀型，市購(gòu)；有機(jī)肥：w(N+P2O5+K2O)≥4%,w(有機(jī)質(zhì))≥45%,市購(gòu)。③供試作物：辣椒，品種為好農(nóng)11。（2）試驗(yàn)設(shè)計(jì)綜合試驗(yàn)區(qū)域內(nèi)作物需肥情況、土壤理化性狀、農(nóng)戶(hù)施肥習(xí)慣和對(duì)新產(chǎn)品施肥成本接受程度等因素，試驗(yàn)共設(shè)6處理，各處理3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列，小區(qū)面積20m2。試驗(yàn)地塊為長(zhǎng)方形，試驗(yàn)區(qū)四周設(shè)保護(hù)行，小區(qū)間隔離，防止各處理間竄肥。各組處理設(shè)置如下表：表3.11試驗(yàn)設(shè)計(jì)-------各處理小區(qū)常規(guī)復(fù)合肥、生物質(zhì)灰土壤調(diào)理劑、有機(jī)肥均全部作為底肥一次性施入。（3）試驗(yàn)結(jié)果與分析①試驗(yàn)后土壤理化性狀表3.12試驗(yàn)后土壤理化性狀辣椒收獲后，土壤的pH由試驗(yàn)前的5.2提高至5.8，說(shuō)明施用生物質(zhì)灰土壤調(diào)理劑對(duì)改良酸性土壤具有一定的效②不同施肥處理對(duì)辣椒生物學(xué)性狀的影響表3.13不同施肥處理的辣椒生物學(xué)性狀T1~T4處理的辣椒生物學(xué)性狀均優(yōu)于CK處理的；T4處理的辣椒株高、橫莖粗、葉片開(kāi)展度、平均單株果數(shù)、平均單果質(zhì)量等生物學(xué)性狀優(yōu)于其他處理的,且病株率最??；T2、T3處理的生物學(xué)性狀優(yōu)于T5處理的。試驗(yàn)結(jié)果表明,適量施用生物質(zhì)灰土壤調(diào)理劑對(duì)辣椒的生長(zhǎng)有較好的促進(jìn)作用，對(duì)防治土壤病害也有一定效果,降低了辣椒的病株率。③不同施肥處理對(duì)辣椒產(chǎn)量的影響表3.14不同施肥處理的辣椒產(chǎn)量T4處理的辣椒產(chǎn)量最高，與CK處理相比，每畝增收辣椒（4）試驗(yàn)結(jié)論土壤調(diào)理劑對(duì)改良酸性土壤具有一定的效果物質(zhì)灰土壤調(diào)理劑對(duì)辣椒的生長(zhǎng)有較好的促進(jìn)作。（四）生物質(zhì)灰土壤調(diào)理劑改良酸性土壤的試驗(yàn)研究（1）供試材料①供試土壤：供試土壤為黃泥田，試驗(yàn)前土壤理化性狀表3.15試驗(yàn)前土壤理化性狀(ZnO+FeO+CuO+MnO)≥2.0%；三元復(fù)合肥:20-10-15；尿素：ω(N)≥46.0%。第2季作物為油菜，品種為洋油737。（2）試驗(yàn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)共設(shè)3個(gè)處理，每個(gè)處理3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列，各處理小區(qū)面積30m2。小區(qū)間的間隔田埂用塑料薄膜包裹，防止水滲透；單灌單排，防止不同處理間水肥竄換。各小區(qū)作物基本苗相同，各處理的其他農(nóng)事措施保持一致。表3.16試驗(yàn)設(shè)計(jì)------（3）試驗(yàn)結(jié)果與分析①對(duì)水稻及油菜經(jīng)濟(jì)性狀的影響表3.17水稻經(jīng)濟(jì)性狀基施生物質(zhì)灰土壤調(diào)理劑可增加水稻有效穗數(shù)、實(shí)粒數(shù)，表3.18油菜經(jīng)濟(jì)性狀基施生物質(zhì)灰土壤調(diào)理劑可增加油菜角果數(shù)和角粒數(shù)。②對(duì)土壤理化性狀的影響表3.19第1季作物收獲后土壤理化性狀表3.20第2季作物收獲后土壤理化性狀如表17和表18所示，施用生物質(zhì)灰土壤調(diào)理劑、第2季作物收獲后，土壤pH、土壤陽(yáng)離子交換量、硅鋁率分別提高了0.9、0.5cmol/kg、0.24，說(shuō)明該生物質(zhì)灰土壤調(diào)理劑可以明顯改良酸性土壤的理化性狀。（4）試驗(yàn)結(jié)論①基施酸性土壤調(diào)理劑（生物質(zhì)灰）可增加水稻有效穗數(shù)和實(shí)粒數(shù)、提高千粒質(zhì)量，增加油菜角果數(shù)和角粒數(shù)；②連續(xù)兩季定位試驗(yàn)表明，酸性土壤調(diào)理劑可有效改善（五）生物質(zhì)灰對(duì)紅壤酸度的改良效果（1）供試材料①供試土壤：供試土壤為采自安徽郎溪、浙江金華、湖南祁陽(yáng)的4種紅壤和廣東廣州的1種赤紅壤，均為0～15cm表層土壤。土樣經(jīng)自然風(fēng)干后，研磨過(guò)2mm孔徑篩供培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)用，過(guò)0.25mm孔徑篩供土壤基本性質(zhì)測(cè)定，供試土壤表3.21供試土壤基本性質(zhì)②供試肥料：所用生物質(zhì)灰為某生物質(zhì)發(fā)電廠用楊樹(shù)皮與稻草和小麥秸稈混合燃燒發(fā)電后的灰渣，pH為12.28，電（2）試驗(yàn)設(shè)計(jì)培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)分為兩批，第一批培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)以安徽紅壤為對(duì)象研究不同生物質(zhì)灰添加量對(duì)酸化紅壤的改良效果，第二批培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)研究添加生物質(zhì)灰對(duì)不同紅壤的改良效果。（3）試驗(yàn)結(jié)果分析①生物質(zhì)灰加入量對(duì)安徽紅壤改良效果的影響圖3.6安徽紅壤添加不同量生物質(zhì)灰培養(yǎng)過(guò)程中土壤pH的動(dòng)態(tài)變化添加生物質(zhì)灰后安徽紅壤pH的動(dòng)態(tài)變化如圖3.6所示，三種處理在培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)前20天，土壤pH均呈現(xiàn)明顯的下降趨勢(shì)，20天以后處于平緩狀態(tài)。與對(duì)照相比，添加生物質(zhì)灰顯著提高土壤pH，說(shuō)明生物質(zhì)灰對(duì)紅壤酸度有很好的改良效果。從培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)期間土壤pH的動(dòng)態(tài)變化可以看出，生物質(zhì)灰對(duì)紅壤酸度的改良作用能很快見(jiàn)效。添加8gkg-1生物質(zhì)灰后土壤pH的增加幅度高于添加4gkg-1生物質(zhì)灰處理，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)土壤pH相對(duì)對(duì)照分別增加0.68和0.34。②添加生物質(zhì)灰對(duì)不同紅壤的改良效果圖3.7不同紅壤添加生物質(zhì)灰培養(yǎng)過(guò)程中土壤pH動(dòng)態(tài)變化選擇添加量為8g/kg，研究了生物質(zhì)灰對(duì)4種不同紅壤酸度的改良效果。從圖3.7中土壤pH的動(dòng)態(tài)變化結(jié)果可以看出，除廣東赤紅壤外，其他3種紅壤的對(duì)照和添加生物質(zhì)灰處理，培養(yǎng)過(guò)程的前期均存在土壤pH隨培養(yǎng)時(shí)間逐漸下降的趨勢(shì)，與安徽紅壤相似，也主要由于殘留銨態(tài)氮的硝化（4）試驗(yàn)結(jié)論添加生物質(zhì)灰能顯著提高酸性紅壤的pH。（1）供試材料①供試土壤：供試土壤為侏羅系沙溪廟組母質(zhì)發(fā)育的灰棕紫泥土，其基本性質(zhì)見(jiàn)下表。表3.22供試土壤基本性質(zhì)pH②供試改良劑：酒糟灰渣，其pH為12.6，電導(dǎo)率EC63g/kg。③供試作物：九葉青花椒，樹(shù)齡三年左右，種植密度為2×3m。（2）試驗(yàn)設(shè)計(jì)本試驗(yàn)開(kāi)展時(shí)間是2021年5月~2022年6月。試驗(yàn)設(shè)置6個(gè)處理：不施肥（CK）、常規(guī)施肥（F）、化肥配施和化肥配施酒糟灰渣（JZ）。選取長(zhǎng)勢(shì)相近的花椒樹(shù)，每個(gè)表3.23各處理單株花椒改良劑和化肥施用量（3）試驗(yàn)結(jié)果與分析①對(duì)酸性紫色土pH、交換性酸和鹽基飽和度的影響施用改良劑均顯著增加了土壤的pH值（P<0.05F、各處理土壤交換性酸表現(xiàn)為：CK>F>BF>OM>JZ>②改良劑對(duì)酸性紫色土pH的影響圖3.8土壤pH、交換性鹽基離子和養(yǎng)分相關(guān)性分析有機(jī)物料配施化肥成為近年來(lái)力推的緩解土壤酸化的科學(xué)綠色施肥措施。通過(guò)測(cè)定各處理的pH值發(fā)現(xiàn)，酒糟灰渣的效果最好，其次是有機(jī)肥，最后是生物炭，說(shuō)明酒糟灰渣在改良土壤酸化方面的效果最好，這是因?yàn)榫圃慊以陨韕H值為12.63，還田后灰渣中的堿性物質(zhì)直接中和土壤中的酸，同時(shí)酒糟灰渣含有豐富的Ca、Mg和S等礦質(zhì)元素，這些陽(yáng)離子能和鋁離子競(jìng)爭(zhēng)交換位點(diǎn)，降低土壤中的潛性酸，（4）試驗(yàn)結(jié)論生物質(zhì)灰渣可以提升土壤pH值。（七）試驗(yàn)驗(yàn)證分析通過(guò)以上試驗(yàn)研究可以得出以下結(jié)論：（1）生物質(zhì)灰渣可以提升土壤pH值。（2）生物質(zhì)灰渣中含有多種植物所需營(yíng)養(yǎng)元素，例如K2O、P2O5、CaO、Fe2O3、MgO這些營(yíng)養(yǎng)元素可以明顯改良（3）生物質(zhì)灰渣可以促進(jìn)土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)形成，增加土壤孔隙度，提高耕層土壤接納和儲(chǔ)存水的能力。（4）生物質(zhì)灰渣可以增加大團(tuán)聚體的數(shù)量，提高土壤團(tuán)聚體的穩(wěn)定性及土壤有機(jī)碳水平，提高土壤中SOM、AK四、前期籌備工作在制定團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)前進(jìn)行了需求分析，經(jīng)過(guò)分析研究后，在制定團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)前進(jìn)行了需求分析，經(jīng)過(guò)分析研究后，基于生物質(zhì)電廠灰渣產(chǎn)生量巨大且具有植物營(yíng)養(yǎng)屬性，才確物質(zhì)灰渣基酸化土壤改良劑》標(biāo)準(zhǔn)的名稱(chēng)后組織成立了標(biāo)準(zhǔn)起草組，由國(guó)能生物發(fā)電集團(tuán)有限公司、國(guó)家電投集團(tuán)北京電力有限公司、山東大學(xué)可持續(xù)發(fā)展研究中心、山東祥桓環(huán)境科技有限公司、濟(jì)南祥豐能源技術(shù)有限公司成立編織小組，項(xiàng)目主要負(fù)責(zé)人郝順德具有能源、農(nóng)業(yè)與標(biāo)準(zhǔn)編制方面的豐富經(jīng)驗(yàn)，可以統(tǒng)籌規(guī)劃、保證工作順利開(kāi)展，并按照起草標(biāo)準(zhǔn)的程序進(jìn)行工作。標(biāo)準(zhǔn)起草組按照GB/T1.1-2009《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和編寫(xiě)》的格式應(yīng)編寫(xiě)。五、主要章節(jié)內(nèi)容按照的規(guī)定起草本標(biāo)準(zhǔn)草案的內(nèi)容分為以下各個(gè)部分：本部分規(guī)定了本文件的適用范圍。（二）規(guī)范性引用文件本部分羅列了本文件草案引用的其他標(biāo)準(zhǔn)：（三）術(shù)語(yǔ)與定義（1）酸化土壤acidicsoil[來(lái)源：NY/T3443-2019，3.2]（2）生物質(zhì)灰渣plantbiomassash農(nóng)業(yè)和（或）林業(yè)廢棄生物質(zhì)，在800℃~950℃的爐排鍋爐中燃燒后遺留的殘?jiān)來(lái)源：HG/T6083-2022，3.1有修改]（3）土壤改良劑soilconditioner土壤中加入的用于改善土壤物理和（或）化學(xué)性質(zhì)，及[來(lái)源：GB/T42817-2023，3.3]（四）技術(shù)要求生物質(zhì)灰渣應(yīng)以農(nóng)業(yè)和（或）林業(yè)廢棄生物質(zhì)為原料。2.外觀外觀均勻，顏色為黑色或是灰黑色顆?；蚍勰钗镔|(zhì)，無(wú)惡臭，無(wú)明顯機(jī)械雜質(zhì)。3.氣味4.技術(shù)指標(biāo)及限量指標(biāo)生物質(zhì)灰渣基酸化土壤改良劑技術(shù)指標(biāo)及限量要求應(yīng)表4.1生物質(zhì)灰渣基酸化土壤改良劑技術(shù)指標(biāo)及限量要求指標(biāo)要求生物質(zhì)灰渣（以固定碳計(jì)）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%≥10磷、鉀（以P2O5+K2O計(jì)）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%鈣（以CaO計(jì)）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%鎂（以MgO計(jì)）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%硅（以SiO2計(jì)）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%≥10pH水分（H2O）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%≤20多環(huán)芳烴，mg/kg總鎘（Cd），mg/kg總汞（Hg），mg/kg總砷（As），mg/kg總鉛（Pb），mg/kg≤50總鉻（Cr），mg/kg≤50（五）試驗(yàn)方法規(guī)定了（1）外觀、（2）氣味、（3）生物質(zhì)灰渣的含總砷的含量、（15）總鉛的含量、（16）總鉻的含量的測(cè)定（六）檢測(cè)規(guī)定（七）標(biāo)志及隨行文件（八）包裝運(yùn)輸和貯存六、需要調(diào)查研究的主要問(wèn)題，必要的測(cè)試驗(yàn)證項(xiàng)目需要調(diào)查研究的主要問(wèn)題為生物質(zhì)灰渣基酸性化土壤改良劑性能作用、生產(chǎn)工藝流程，必要的測(cè)試項(xiàng)目為（1）外觀、（2）氣味、（3）生物質(zhì)灰渣的含量、（4）磷的含硅的含量、（9）pH、（10）水分含量、（11）多環(huán)芳烴含量、（12）總鎘的含量、（13）總汞的含量、（14）總砷的含量、（15）總鉛的含量、（16）總鉻的含量。七、編制組成員工作分工標(biāo)準(zhǔn)制定過(guò)程主要由國(guó)能生物發(fā)電集團(tuán)有限公司、國(guó)家電投集團(tuán)北京電力有限公司、山東