2020年12月17日消息,氮是可以转化的化学物质。植物需要氮才能生长,但只能吸收一定量的养分。农田不断因土壤侵蚀,径流和其他因素而失去氮。重新注入土壤中的氮(通过动物粪便,富氮堆肥或商业肥料)可能会被细菌代谢,并在称为反硝化的过程中又回到大气中。
被排泄水冲走的氮可能最终进入天然水体。氮的积累会导致藻类和其他生物过度生长,这些植物会贪婪地从水中吸收氧气并阻挡阳光,从而杀死其他水生生物。
过量的氮也对人类健康构成直接威胁。某些依靠氮繁殖的微生物(例如蓝藻,有毒的蓝细菌)是对人类有毒。地下饮用水储备中的氮积累会扼杀年幼儿童血液中的氧气运输,从而引发“蓝色婴儿综合症”。
为了帮助农民控制排水中的氮含量,研究人员和保护主义者正在试验木片生物反应器。
该技术非常简单:生物反应器由一个充满木屑的沟槽组成,可作为友好细菌的食物来源。随着排水流过木片,细菌将硝酸盐转化为氮气,并返回到大气中。
豆科植物(例如三叶草和苜蓿)可以吸收大气中的氮。
木屑生物反应器可将30-80英亩的瓷砖排水土地上的氮水含量降低多达60%。研究人员正在努力扩大设计规模,使其更高效。
生物反应器还可以在其他农业系统中使用,包括循环水产养殖系统(RAS)。
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