近日,山東農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院劉艷麗教授團隊在《Science of the Total Environment》發(fā)表了題為“Adsorption of phosphate onto agricultural waste biochars with ferrite/manganese modified-ball-milled treatment and its reuse in saline soil” 的研究論文。山東農(nóng)業(yè)大學(xué)為完成該論文的第一單位,博士研究生車乃菊和碩士研究生屈杰為該論文的第一作者,劉艷麗教授為該論文的通訊作者。
鹽漬農(nóng)田磷素有效性低是制約作物生長的常見問題之一,水體卻因為磷素過量引發(fā)水體富營養(yǎng)現(xiàn)象、大面積藻類繁殖,嚴重影響水體生態(tài)環(huán)境和生物多樣性。如何將富營養(yǎng)化水體中的磷素應(yīng)用于缺磷土壤逐漸引起環(huán)境和農(nóng)業(yè)工作者的關(guān)注。生物炭是污染水體修復(fù)常用的吸附材料,為了提高其吸附性能本研究嘗試利用球磨處理和金屬改性的方法,制備了具有更大比表面積和更好孔隙結(jié)構(gòu)的生物炭,吸附廢水中磷酸鹽然后回收用于鹽漬土壤提高磷素含量。
圖形摘要
該研究選擇四種農(nóng)業(yè)廢棄物(兩種棉花秸稈、玉米秸稈和稻殼)制備生物炭,聯(lián)合采用球磨處理與金屬改性方法,制備了鐵錳改性球磨生物炭,比表面積比原始生物炭提高近8.27-15.1倍、比鐵錳改性生物炭提高41.9%。鐵錳改性球磨生物炭對磷酸鹽的吸附量是原始生物炭的4.47-5.82倍。吸附磷酸鹽的生物炭應(yīng)用于鹽漬土壤提供磷素補充,提高鹽漬土壤磷素含量促進生菜的生長。本研究結(jié)果為富營養(yǎng)化水體中過量的磷素應(yīng)用于鹽漬土壤開辟了新途徑,為提升鹽堿土壤肥力提供了新思路。生物炭的應(yīng)用推動農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化利用,為我國生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展具有重要作用。
該研究得到了國家自然科學(xué)基金和山東省博士后創(chuàng)新項目的資助。
論文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.169841