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生物炭让土壤不再贫瘠
 

    生物炭是在低氧环境中加热生物材料(外皮等农业废弃物)制备而成,可以作为生物燃料的副产品进行制造,因此许多龙8官网手机版国际希望同时发展这两种产品,以迎合更加绿色的能源形式的需求。纽约州康奈尔大学农业和土壤科学家Johannes Lehmann表示,不同类型的生物炭有着独一无二的潜能,可以减缓影响作物产量的土壤健康最大限制条件,例如高度风化和沙质土壤

    生物炭有着古老的渊源。数十万年前,亚马逊流域的居民就已经通过加热有机物制造肥沃的土壤——亚马逊黑土。但当欧洲国家开始入侵南美洲时,这种实践活动开始被遗弃,而且其他地区很少有农民常规使用生物炭。

    大约10年前,科学家首先对这种物质产生浓厚的兴趣,随着对全球变暖担忧的加剧,作为将大量碳封存到地下的一种方法,一些人开始兜售生物炭。但随着这种用途的淡出,土壤学家现在开始探索将生物炭用于农业和消除污染。

   生物炭可以影响水在土壤中的流动。科罗拉多大学生物地球化学家Rebecca Barnes及其同事将生物炭添加到不同物质中,测试了产生的结果。在沙子中,水能够非常快速地排出,生物炭能平均减缓水分流动92%。在保水功能好的富含黏土的土壤里,生物炭能加速水分流动超过300%。研究人员表示,生物炭会改变水在孔隙空间(土壤颗粒间的空隙)内的运动。

    生物炭可以影响土壤中的微生物活性。例如,细菌通常能形成一个群落,许多病原菌只有当有足够数量克服宿主的免疫反应时,才会攻击植物根系。得克萨斯州莱斯大学地球生物化学家Caroline Masiello及其合作者发现,生物炭能通过捆绑信号分子抑制这种情况。

    生物炭能够束缚土壤中的重金属,以避免它们进入植物和水源。这也引起了美国环境保护局等机构的关注。在科罗拉多州阿斯彭附近的希望矿山,人们在2010年向土壤中添加了生物炭,以中和数十年来矿渣产生的影响,并增加斜坡的保水量,从而减少污水溢流的数量。阿斯彭环境中心研究显示,它还有助于促进贫瘠山坡上的作物生长。生物炭还在清理污水方面显示出希望,或许可以充当活性炭的廉价替代品,后者通常被用于污水处理厂和被有毒化学物质污染的地区。密西西比州立大学退休化学家Charles Pittman表示,生物炭有相对较大的表面积,在水中甚至能延展更多,这就为污染物束缚提供了更多空间。他提到,那些缺乏全面水处理系统的国家或尤其能从这种污染修复方法中获益。它还有助于帮助移除传统水处理系统难以消除的抗生素和化学废物。自2009年以来,这座城市一直在使用生物炭推动当地植被的生长,他相信这促进了该市最健康树木的生长。纽约彭博慈善基金会奖励斯德哥尔摩100万欧元启动一项城市项目,将住宅花园废弃物,甚至食物残渣和下水道污物转化为生物炭。

                          

                                                                                         文章摘自《中国科学报》

 
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