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Effects of Biochar on Microalgal Growth: Difference between Dissolved and Undissolved Fractions
ACS Sustainable Chemistry & Engineering ( IF 7.1 ) Pub Date : 2020-05-22 , DOI: 10.1021/acssuschemeng.0c02768 Xiaochen Huang 1, 2 , Chaofan Zhang 2 , Shishu Zhu 3, 4 , Da Chen 1 , Shih-Hsin Ho 2
ACS Sustainable Chemistry & Engineering ( IF 7.1 ) Pub Date : 2020-05-22 , DOI: 10.1021/acssuschemeng.0c02768 Xiaochen Huang 1, 2 , Chaofan Zhang 2 , Shishu Zhu 3, 4 , Da Chen 1 , Shih-Hsin Ho 2
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Biochar (BC) exhibits potential risks to aquatic ecosystems following diffusion into water. Although microalgae have been employed as an efficient model species to investigate BC’s risks to aquatic systems, it remains unclear on the different biological responses of microalgae to pristine BC (PBC), and undissolved (water-extracted BC, WBC) and dissolved BC (DBC). Our results showed that inhibitory effects of different BC fractions on microalgae growth followed the order of PBC > WBC > DBC. Elevated pyrolysis temperature (i.e., 600 versus 400 °C) and water extraction treatment could change BC’s characterization and alleviate BC’s inhibitory effects. The higher inhibitory effect of PBC than WBC was likely due to the change of surface chemistry properties (i.e., persistent free radicals, C and O content, and O/C ratio), instead of shading effects, nutrient depletion, or the DBC extracted from PBC. Interestingly, the DBC could accelerate microalgal growth, probably due to the release of polysaccharides as well as other components of BC. This study provides useful implications for better applications of BC as more environmentally friendly materials.
中文翻译：
生物炭对微藻生长的影响：溶解部分和未溶解部分之间的差异
扩散到水中后，生物炭（BC）对水生生态系统具有潜在风险。尽管微藻已被用作调查卑诗省对水生系统风险的有效模式物种，但尚不清楚微藻对原始BC（PBC），未溶解（提取水的BC，WBC）和溶解BC（DBC）的不同生物学反应。 ）。我们的结果表明，不同的BC组分对微藻生长的抑制作用遵循PBC> WBC> DBC的顺序。升高的热解温度（即600对400°C）和水萃取处理可能会改变BC的特性并减轻BC的抑制作用。PBC比WBC具有更高的抑制作用，这可能是由于表面化学性质（即持久性自由基，C和O含量以及O / C比）的变化所致，而不是阴影效应，营养耗尽或从PBC中提取的DBC。有趣的是，DBC可能加速了微藻的生长，这可能是由于多糖以及BC其他成分的释放所致。这项研究为更好地应用BC作为更环保的材料提供了有益的启示。
更新日期：2020-06-23
中文翻译：
生物炭对微藻生长的影响：溶解部分和未溶解部分之间的差异
扩散到水中后，生物炭（BC）对水生生态系统具有潜在风险。尽管微藻已被用作调查卑诗省对水生系统风险的有效模式物种，但尚不清楚微藻对原始BC（PBC），未溶解（提取水的BC，WBC）和溶解BC（DBC）的不同生物学反应。 ）。我们的结果表明，不同的BC组分对微藻生长的抑制作用遵循PBC> WBC> DBC的顺序。升高的热解温度（即600对400°C）和水萃取处理可能会改变BC的特性并减轻BC的抑制作用。PBC比WBC具有更高的抑制作用，这可能是由于表面化学性质（即持久性自由基，C和O含量以及O / C比）的变化所致，而不是阴影效应，营养耗尽或从PBC中提取的DBC。有趣的是，DBC可能加速了微藻的生长，这可能是由于多糖以及BC其他成分的释放所致。这项研究为更好地应用BC作为更环保的材料提供了有益的启示。
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