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《一种用于盐碱地修复中促进盐分离的仿生光热蒸发器》

  • 来源专题：耕地与绿色发展
  • 编译者： 张毅
  • 发布时间：2025-05-20
  • 2月23日，湖北工业大学等机构通过在无纺布上聚合吡咯形成聚吡咯涂层,制成了用于盐碱地修复过程中促进盐分离的仿生光热蒸发器。该蒸发器促进了盐分从土壤基质向蒸发器表面迁移，在土壤表面之上发生盐分结晶，有效地将盐分与土壤隔离，从而降低土壤盐碱化程度。相关成果以“A bioinspired photothermal evaporator for enhanced salt separation during saline soil remediation”发表在《Desalination》上。
  • 原文来源：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0011916425001225?via%3Dihub
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相关报告

  • 《苏打盐碱地改良效果评估方面取得新进展》
    • 来源专题：耕地与绿色发展
    • 编译者：张毅
    • 发布时间：2025-05-14
    • 苏打盐碱土集中分布于我国东北松嫩平原西部，面积高达342万 hm2，约占松嫩平原总面积的19%，且每年仍在扩展。土地盐碱化不同程度影响了植物生长，常造成植被退化，降低了土地生产力，同时极大危害着区域生态环境。随着苏打盐碱地大规模开发，大量的不同类型改良剂被应用，由于土壤改良剂的质量标准、施用规程以及效果评估等规范性文件的长期缺乏，大多研究者对其采用的改良剂的研究报道均称之为有效，导致很难判定各种改良剂孰优孰劣。为此，中国科学院东北地理与农业生态所研究所研究人员针对现阶段国内盐碱地常用改良剂以及苏打盐碱土改良的效果进行了定量和综合性评估，为苏打盐碱地改良剂的选择与应用提供了科学参考。 研究采用Meta分析方法，综合了全国范围内1992-2022年30年间公开发表的有关不同改良剂在盐碱地改良效果上的相关报道，采纳了有关田间试验报道的92篇相关文献中的2061组研究数据，综合分析了当前国内盐碱土改良剂的研究现状，量化评估了不同类型改良剂对盐碱土的改良效果，利用机器学习模型解析了影响改良剂应用效果的相关因素。 研究发现，不同类型改良剂的改良效果存在显著差异（p < 0.05），石膏类改良剂、生物炭和混合改良剂施用后土壤碱度分别降低21.5%、19.6%和37.0%；生物炭对土壤养分含量提升效果最佳（47.8%），石膏类改良剂相对最低（26.4%）。三种改良剂多用于中、重度苏打盐碱土表层（0~20 cm）土壤改良，其施用量和施用年限对土壤改良效果存在差异。 改良剂施用量是影响石膏类改良剂、生物炭和混合改良剂等降低土壤碱化度和盐分效果的主要因素。石膏类改良剂主要作用原理是降低土壤碱度，进而间接提升土壤养分和促进作物生长，生物炭和混合改良剂兼具降低土壤碱度和直接提供土壤养分的作用。土壤改良剂在选择使用上不仅要考虑用量，种植作物类型、改良剂成本、作用效果持久性以及环境安全性问题也是重要的参考因素。这为苏打盐碱地改良剂的科学选择提供了理论依据。 相关研究成果分别发表在Soil & Tillage Research和《土壤学报》上。研究得到吉林省重大科技专项、国家自然科学基金和国家重点研发计划等的资助。
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  • 《淡化盐分 修复土壤》
    • 来源专题：农业立体污染防治
    • 编译者：金慧敏
    • 发布时间：2015-03-19
    • 我国盐碱地面积较大，为盐碱地“淡盐”成为拓宽农业发展的重要领域之一。同时，长期过度使用化肥农药和工业影响，使我国遭受重金属和其它污染的农田面积也较大，这不仅影响农产品质量安全，也影响水体等环境安全。 　　如何通过耕作等方式，将土壤中含量过多的盐分、重金属等浓度降低或清除，是亟待解决的问题。广西农业科学院研究员韦本辉介绍了粉垄技术对盐碱地“淡盐”和污染土壤修复的新方法。 　　使盐碱地盐量浓度降低30%—50% 　　韦本辉发明的粉垄机械及粉垄耕作技术，是在盐碱地的耕作过程中，利用粉垄螺旋钻头设置底层粉垄暗沟系统，进行“淡盐”改造，提高作物单产或品质。 　　据介绍，经甘肃、宁夏等地粉垄耕作试验后，盐碱地耕作层的松土层土壤含盐量浓度可降低30%以上。 　　韦本辉说，该技术可在冬季霜冻前或雨季前进行粉垄耕作，利用雪水融化和雨水下渗，或利用灌溉水源，土壤中的盐分将随水分下沉，土壤中的含盐量下降，使盐碱地土壤“淡盐”，促进作物或植物更良好生长发育。 　　据悉，粉垄，即采用粉垄机械螺旋型钻头对盐碱地深旋耕。韦本辉说，他发明了整田粉垄和种植带粉垄两种方式，整田粉垄耕作的粉垄深度为25—30cm；种植带粉垄耕作的种植带内粉垄深度为30—40cm。 　　谈到粉垄使盐碱地土壤“淡盐”的科学原理，韦本辉说，一是，利用天然降水的下渗运动，使土壤中的盐分下沉；二是，粉垄土壤疏松在氧气、微生物等作用下，使土壤中的部分盐分下移；三是，由于粉垄土壤是横向切割，土壤疏松，土壤中的毛细管被切断，底层土壤中的盐分不容易像拖拉机耕作土壤那么容易上移。 　　“这三方面的作用，使得耕作层中的土壤盐分下降30%以上。盐碱地中的土壤含盐量大量被‘淡化’，使作物大幅增产。” 韦本辉说，“除此之外，在每条粉垄条带边缘地带建设排水沟渠，便于在雨水或雪水过大时能顺利排出，利于‘洗盐’。同时，作物种植管理还要求根据不同作物生长发育特点，流程化、标准化种植及管理。” 　　修复被污染的耕地土壤 　　据介绍，利用韦本辉发明的粉垄机械及粉垄耕作技术，可修复被重金属和化肥、农药过量施用等污染的耕地土壤。 　　韦本辉说，具体方法建议在粉垄机械螺旋钻头一字排列中间，安装1根或2根加长型钻头，可根据排污需求确定长度，一般加长15—25厘米，并在加长型钻头的相应后位加设清沟方铲；然后，在被重金属和化肥、农药过量施用等污染的耕地，在干田条件下，利用螺旋钻头一字排列中间安装有加长型钻头的粉垄机，进行粉垄耕作，并在耕作松土层层面上形成凹状条沟；同时，要在其内摆放一定厚度，如3—5厘米的杂草或树枝条，再采取人工或者小型机械回土，平整田面；此外，在田地的四周采用人工或小型机械挖沟同样摆放一定厚度如3—5厘米的杂草或树枝条回土，形成耕作松土层以下的一个排污网络系统，在沟底部设置排水排污口，以利于排污。 　　为便于天然降水或人工灌水的浸透淋洗，韦本辉说，要实行干湿交替的水分管理，在下雨或灌溉时，土壤中的重金属或残留的化肥农药成分，将随水分下沉到粉垄土壤松土层底部与犁底层交界处，再由此层面下沉到凹状条沟中，利于在大雨或暴雨天气时随洪水冲走重金属等排污物。 　　据了解，粉垄耕作后，由于耕作层土壤结构改善、土质疏松，土壤氧气含量增加，利于土壤微生物代谢活动旺盛，从而增加了微生物对重金属、有机污染物等的吸着和转化。 　　“利用粉垄耕作和设置的排污网络系统及微生物的分解吸附作用，经过作物生长一个周期，或在免耕条件下经2—3年的水淋排污作用，可达到较好的减污修复耕地的效果。”韦本辉说。
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