2020年12月17日消息,氮(dan)是(shi)可以轉化的化學物質。植物需要(yao)氮(dan)才(cai)能(neng)生長(chang),但(dan)只能(neng)吸收(shou)一定量的養分(fen)。農田不斷因土(tu)壤(rang)侵蝕,徑流和其他因素而(er)失去氮(dan)。重新注入土(tu)壤(rang)中的氮(dan)(通過動物糞便,富氮(dan)堆肥(fei)或商業肥(fei)料(liao))可能(neng)會被細菌代謝,并在稱為反硝化的過程中又(you)回到大氣中。
被排(pai)泄水(shui)沖(chong)走(zou)的氮可能最終進入天然水(shui)體(ti)。氮的積累會(hui)導致藻類和其他生物(wu)(wu)過度生長,這些(xie)植物(wu)(wu)會(hui)貪婪地從水(shui)中(zhong)吸收氧氣(qi)并阻擋陽(yang)光,從而殺死其他水(shui)生生物(wu)(wu)。
過量(liang)的(de)(de)(de)氮(dan)(dan)也對(dui)人(ren)類健康構(gou)成(cheng)直接威脅。某些(xie)依靠氮(dan)(dan)繁(fan)殖的(de)(de)(de)微生物(例如藍藻(zao),有毒的(de)(de)(de)藍細(xi)菌)是(shi)對(dui)人(ren)類有毒。地下飲用水儲備中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)氮(dan)(dan)積(ji)累會扼殺年(nian)幼兒(er)童血(xue)液(ye)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)氧(yang)氣運輸,從而引發“藍色嬰(ying)兒(er)綜合癥(zheng)”。
為了(le)幫(bang)助農民控制排水(shui)中(zhong)的(de)氮含量,研究人員和保護主(zhu)義者正(zheng)在試(shi)驗木片生物反應(ying)器。
該技術非常(chang)簡(jian)單:生物(wu)反應器由一個充(chong)滿木屑的溝(gou)槽組成(cheng),可作(zuo)為友好(hao)細菌的食物(wu)來(lai)源(yuan)。隨著排水流過木片,細菌將硝酸(suan)鹽轉化為氮氣,并返回到大氣中。
豆(dou)科植物(例如(ru)三葉草和苜蓿(xu))可以(yi)吸收(shou)大氣中(zhong)的氮。
木屑(xie)生物反應器可(ke)將(jiang)30-80英畝(mu)的瓷磚排水土(tu)地上的氮水含量降低多達60%。研究人員正(zheng)在努力擴(kuo)大設計規(gui)模,使其更(geng)高效。
生物反應器還(huan)可以在(zai)其他農業系統中使用,包括循環水(shui)產養殖系統(RAS)。
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