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9. Melhoria e Remediação do Solo
O mecanismo de remediação da poluição por metais pesados: Íons de metais pesados são fixados por meio de adsorção eletrostática, troca iônica, complexação superficial e precipitação, reduzindo sua biodisponibilidade.
Mecanismo de melhoria em terras salinas-álcalis: Reduzir o sódio trocável do solo (Ex-Na), aumentar a eficiência dos ciclos de carbono orgânico e nitrogênio, e melhorar a comunidade microbiana.
Mecanismo de controle da poluição orgânica: Microporos adsorvem poluentes orgânicos (como pesticidas e plastificantes), e reduzem e degradam quimicamente substâncias orgânicas refratárias.
O mecanismo de otimização da estrutura do solo e melhoria da fertilidade: Aumentar a estabilidade dos agregados, melhorar a capacidade de retenção de água e nutrientes, e suplementar a disponibilidade de potássio.
O carvão ativado na remediação do solo é tanto um "capturador de poluentes" (metais pesados/toxinas orgânicas) quanto um "engenheiro ecológico" (melhoria estrutural/ativação microbiana). Sua aplicação em múltiplas escalas está promovendo a transformação da regeneração do solo de uma remediação química para um paradigma ecológico de sinergia "carbono-microbiana-mineral".
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A aplicação do carvão ativado na remediação do solo |
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Cenários de aplicação |
Poluente alvo/Problema |
Tipos aplicáveis de carvão ativado |
Proposta técnica |
Modo de ação |
Caso/efeito de aplicação |
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Remediação da poluição por metais pesados |
Cd, Pb, Zn... |
Carvão de casca de noz ativado com KOH (área superficial específica >2000 m²/g) |
1-3% para aração e aplicação |
Adsorção eletrostática + efeito de precipitação |
Estado disponível no solo Cd↓68%, milho Pb↓85% |
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melhoria de terras salinas |
Alto Na⁺, baixa fertilidade |
Biochar mesoporoso + inoculação com bactérias fixadoras de nitrogênio |
2,5% de carbono + 10 mL/kg de agente bacteriano |
Reduzir Ex-Na e aumentar a abundância do gene nifH |
Carbono orgânico ↑74,75%, porosidade ↑41,2% |
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Controle e prevenção da poluição orgânica |
Pesticidas, plastificantes |
Carvão derivado de plástico (área superficial específica 400 m²/g) |
Colocar uma camada barreira de 20 cm na área contaminada |
Adsorção microporosa + redução química |
A taxa de adsorção do plastificante é superior a 45% |
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Melhoria do solo acidificado |
Baixo pH, toxicidade por alumínio |
Carvão modificado alcalino (composto com calcário) |
Misturar e aplicar com fertilizante base |
Aumentar o pH e passivar Al³⁺ |
pH↑0,2-1,4 unidades |
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Otimização da estrutura do solo |
Compactado e com baixo teor de matéria orgânica |
Carvão de palha (carbono >60%) |
Fertilizantes à base de carbono podem substituir 30% dos fertilizantes químicos |
Promover a formação de agregados e reter água e nutrientes |
A CTC↑ no solo foi de 45%, e a produtividade aumentou 16%
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Sequestro de carbono e aumento da fertilidade |
Baixo SOC e desequilíbrio nutricional |
Carbono estruturado de alta estabilidade |
Aplicação em áreas de restauração da vegetação |
Proteção física de agregados OC |
SOC↑ em áreas cársticas é 46% |
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Cultivo hortícola |
As raízes apodrecem e têm baixa permeabilidade ao ar |
Carvão granular de casca de fruto |
Substrato misto (carbono: solo de jardim =1:5) |
Oxigenação e antibacteriano, fornecendo fertilizante potássico |
A taxa de endurecimento das plantas em vaso ↓80% |
Shanxi ATTA Carbon Technology Co., Ltd.
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