养殖肥液灌溉土壤磷淋失阻控:镧改性生物炭
2021-12-20赵迪张理胜罗元张克强王风
农业环境科学学报 2021年11期
赵迪,张理胜,罗元,2,张克强,2,王风,2*
(1.农业农村部环境保护科研监测所,天津 300191;2.农业农村部大理农业环境科学观测实验站,云南大理 671004)
我国畜禽粪污年产量约为38 亿t,但农田利用率不足60%[1]。将畜禽粪污经厌氧发酵后产生的养殖肥液应用于农田是资源化利用的重要途径。养殖肥液是一种富含丰富磷元素且可被二次利用的肥料[2],比普通有机肥中磷含量高17.5%[3],将其应用于农田不仅可以提高土壤养分供给能力,还可以降低由于直接排放造成的环境污染[4]。然而,养殖肥液属于高浓度有机废水[5],长期大量施用造成了土壤磷素饱和程度增加,磷淋失风险加大,农业面源污染问题突出[6-9],严重威胁水体安全。因此,采取有效措施降低养殖肥液还田过程中磷素淋失已成为亟待解决的重要问题。
目前,土壤磷淋失阻控多采用石膏、白云石、碳酸钙、沸石、硫酸铝、粉煤灰、聚丙烯酰胺等传统阻控剂[10]。然而,长期大量施用可能会对土壤质量产生负面影响[11]。一些研究表明生物炭在降低磷淋失的同时对土壤质量影响较小[12]。生物炭是在缺氧或无氧条件下热解产生的表面积大、稳定性强[13]、表面电荷密度高[14]、吸附性强、含碳丰富的多孔环境功能材料。大量报道指出普通生物炭对磷吸附能力较弱[15-16],改性后吸附性能可明显提升[17-19]。而镧改性生物炭由于其具有高吸附量及受pH 影响小等优点备受关注[20-21],KOILRAJ 等[22]报道镧改性蔗糖生物炭对磷酸盐吸附能力为13.3 mg·g-1;镧改性橡木生物炭和镧改性介孔稻壳生物炭吸附容量分别为46.37 mg·g-1[23]和45.62 mg·g-1[24];……
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