工业废弃物与食品副产物协同制备土壤改良剂的整合配方优化与表征

《Journal of Hazardous Materials Advances》：Integrative formula based on different industrial waste and food by-products for soil amendments

　　

本研究基于不同工业废料和食品副产物开发了一种用于土壤改良的整合配方。研究人员使用钢渣（steel slag）、白云石（dolomite）、红葡萄果渣（red grape pomace）、酒泥（wine lees）和水泥窑粉尘（Cement Kiln Dust, CKD）配制土壤改良剂。统计分析确定了最大化目标响应（土壤pH、C/N比和益生元活性）的理想条件。优化配方的pH为7.62。该配方中As、Cd、Pb和Ni的总浓度较低，Cu和Zn处于中等水平。高有机质组分增强了孔隙率和官能团，有利于土壤微生物活性和养分循环。

**研究背景与目的**

全球作物产量到2050年需约翻倍才能满足人口增长、膳食变化和生物能源消费带来的食物需求，然而农业本身是气候变化、生物多样性丧失和土壤/水资源退化的重要驱动因素。过度使用化肥导致土壤污染和水体富营养化，长期施用农用化学品还引起土壤枯竭、农业生物多样性降低和根际生态紊乱。因此，采用土壤改良剂成为可持续农业的重要策略。土壤改良剂包括有机材料（果渣、酒泥等）和无机材料（白云石、钢渣、水泥窑粉尘CKD）。酿酒工业中约20%–30%的葡萄成为残留物，葡萄果渣可增加土壤C和N；酒泥富含氨基酸、核苷酸、微量元素等；白云石为钙镁碳酸盐矿物（CaMg(CO₃)₂），可中和酸性土壤并提供Ca、Mg；钢渣碱性高且含Si、Fe等。但以往