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编译服务: 农业立体污染防治 编译者: 金慧敏 编译时间: Mar 1, 2016 浏 览 量: 12

Illustration of how a denitrifying bioreactor fits in with drainage water management

生物反应器工作示意图

走在美国爱荷华州的耕地路边,你看不出任何异常,但是,地表下面成群的碎木屑上的微生物正忙于消除掉即将流出农田水中的过量硝酸盐。通过过滤硝酸盐,这些有机保镖保护了当地溪水,最终保护了墨西哥湾。

去年美国农业部自然资源保护局(NRCS)进行财政支持,并出台了《反硝化生物反应器保护措施标准》。饥饿的微生物和木屑是反硝化生物反应器的主要组分。拥有先进思想的中西部农民已经进行了10多年的生物反应器实践,美国自然资源保护局在多个州引导了这一措施,包括爱荷华州、明尼苏达州和伊里诺斯州等。

生物反应器基本上是一个埋在耕地边缘地下的碳源(通常是木屑)战壕。水流从植物根域带走过量的水,一定比例的水被转移到生物反应器。木屑上的微生物消耗掉了水中的硝酸盐,以氮气的形式排出。由于尺寸和位置不同,生物反应器的性能也存在差异,但是一般的反应器能够消除掉流水中的30-50%的硝酸盐。生物反应器对作物生产没有副作用,并且对排水没有影响。

2011年,自然资源保护局授予爱荷华大豆协会“保护耕作创新奖”,由此来提高农民意识,并加速反硝化反应器的实施。多位项目主持人监测和分析了新的和已有的生物反应器,并探索了减少有害污染物在木屑中的累积方法。爱荷华州大豆协会的项目主任基根·库特提及项目实施中一个经验教训是:建造生物反应器不能太大,如果太大,难以控制通过生物反应器的水流。库特说,爱荷华州大豆协会已经在爱荷华州安装了22套生物反应器,还可能安装其他10-15套。安装生物反应器的成本不同,但一般需要8000到12000美元。通过新的保护标准,国家自然资源保护局可以提供部分安装补贴。在自然资源保护局的支持下,制作了一部“水分离开农场之前抓住硝酸盐:生物反应器”视频短片,可以观看到生物翻译器的始终。

美国国家自然资源保护局协调保护措施以帮助生产者避免养分和沉淀物从农场耕地边缘的流失,并控制和捕捉住它们。反硝化生物反应器是前景广阔的养分捕捉器,可以减少过量硝酸盐流入水体。

由于生物反应器具备潜在的捕捉养分的能力而开始被推广。然而,它仍然是新的技术,在将来需要进一步研究、测试和改良。

  
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