肺癌患者在手术前应该了解哪些信息?一项德尔菲共识研究
《JTCVS Open》:What Should Lung Cancer Patients Know Before Surgery? A Delphi Consensus Study
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时间:2025年11月25日
来源:JTCVS Open 1.9
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磷回收技术及污泥有机改良剂对土壤和生菜生长的影响研究。采用两步化学沉淀法和煅烧蛋壳吸附法从废水处理厂回收磷,制备磷酸铵镁(103 mg P/g)和负载磷蛋壳(0.61 mg P/g)。通过盆栽实验,发现磷酸铵镁显著提高土壤磷有效性(80%溶出),促进生菜生长(叶磷含量2.3 g/kg),而负载磷蛋壳因土壤pH升高(达7.89)导致磷有效性降低(60%溶出)。污泥单独施用虽提升有机质(0.47%)和部分营养元素,但磷累积风险需控制。研究证实磷酸铵镁在土壤改良和作物营养供给方面具有替代传统化肥的潜力。
随着全球对可持续发展和资源循环利用的关注日益增加,污水处理厂(WWTP)在营养物质回收方面的潜力正逐渐受到重视。磷(P)和氮(N)作为农业生产中不可或缺的营养元素,其在污水处理过程中的回收不仅有助于缓解资源枯竭问题,还能为可持续肥料生产提供新的解决方案。本文研究了通过两种不同的技术从污水处理厂中回收磷并将其转化为可利用的肥料的可能性,这些技术包括两步化学沉淀法和使用煅烧蛋壳(CES)的吸附法。同时,还探讨了污水污泥作为有机土壤改良剂的应用效果,旨在评估这些回收材料在农业土壤中的实际应用价值。
在实验中,研究人员利用污水处理厂的污泥和回收的磷肥,通过温室实验测试了其对生菜生长的影响。实验设计涵盖了多个处理组,其中包括单独使用磷肥和污泥混合使用的情况。实验结果表明,这些回收材料在提升土壤磷含量和促进植物生长方面具有显著的潜力。特别是通过两步化学沉淀法获得的磷酸镁铵(struvite),其磷含量高达103毫克/克,能够有效提高土壤中磷的生物可利用性。然而,磷含量较低的煅烧蛋壳则显示出其在提高土壤pH值和电导率方面的优势,但对植物磷吸收的影响相对有限。
实验还发现,污水污泥的应用能够显著提升土壤的有机质含量和营养物质的供应,从而改善土壤结构和植物的生长环境。尽管单一应用无法实现显著的土壤改良效果,但定期使用污水污泥可以逐步提高土壤的有机碳含量和养分水平,从而促进土壤肥力的提升和植物生长的改善。同时,实验中观察到,污水处理厂的污泥在某些情况下能够增加植物对某些营养元素的吸收,如硫(S)、硼(B)和铜(Cu),这表明污泥在营养物质循环中的作用不容忽视。
在植物生长指标方面,研究结果显示,struvite的应用能够显著提升植物的生理状态和光合作用能力,而污水污泥的加入则进一步增强了这些效果。然而,单独使用煅烧蛋壳的植物生长情况则较差,这可能与其对铵态氮(NH4+)的限制有关,因为高pH值可能促使土壤中铵态氮转化为硝态氮(NO3-),而硝态氮更容易随水流失,影响植物的营养吸收。此外,实验中还发现,某些营养元素如钾(K)在所有处理组中含量较低,这可能与实验设计中未完全满足植物对钾的需求有关。
尽管回收的磷肥和污水污泥在提升土壤肥力和植物生长方面展现出积极效果,但研究也指出了一些潜在的限制因素。例如,回收材料的营养元素含量可能因原料来源的不同而有所波动,这可能影响其在实际应用中的效果。此外,部分回收材料在生产过程中可能引入重金属污染,尽管实验结果显示这些材料中的重金属含量符合欧盟的法规要求,但仍需进一步研究以确保其长期使用的安全性。
在技术经济层面,两步化学沉淀法和煅烧蛋壳吸附法都被认为是可行的磷回收技术。前者通过控制pH值来减少钙(Ca)的干扰,从而提高struvite的纯度和磷回收效率;后者则利用了煅烧蛋壳的高吸附能力,以较低的成本实现了磷的回收。这些方法不仅有助于资源的循环利用,还能降低对传统矿质肥料的依赖,从而减少农业生产的环境影响。
综上所述,污水处理厂作为资源回收的重要场所,其在磷和氮的回收方面具有巨大潜力。通过科学合理的设计和应用,这些回收材料可以有效地替代传统矿质肥料,提高土壤肥力,促进植物生长,同时减少对环境的负面影响。然而,为了充分发挥这些材料的优势,还需要进一步研究其在不同土壤类型和长期应用中的表现,以及如何优化其应用方式以确保农业生产的可持续性。此外,针对回收材料可能带来的重金属污染问题,也需要建立更严格的监管标准和检测方法,以保障食品安全和生态环境的健康。
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