陈敬安课题组在流域农业面源污染治理技术方面取得新进展

近期，陈敬安研究员课题组采用天然沸石（NZ）、铝改性粘土（AMC）和镧改性膨润土（LaMP）对中国广西典型小流域（客兰水库）湖滨带天然土壤进行改良，并在模拟条件下，研究了3种改良土壤对溶解态无机磷（DIP）和氨氮的去除效果及机理。

结果表明，天然土壤粘粒、粉粒组分比例较高（粒径<20μm；75.2%），在试验初期其DIP去除率大于95%。随着农田退水不断输入，天然土壤对径流DIP的去除率逐渐降低。与对照组相比，AMC和LaMB改良土壤的DIP去除率实验期内（46天）始终保持在较高水平，分别为93.6%和93.9%。然而，NZ改良土壤对径流DIP的截留能力较弱。化学连续提取分析表明，AMC通过形成NaOH-P和NaHCO₃-P提高了土壤对磷素的固持能力，而LaMB则通过形成NaOH-P、NaHCO₃-P和Residual-P增强土壤的磷固持能力。此外，研究发现，LaMB改良土壤可同步、高效地去除农田径流中的氨氮，去除率为89.3%。利用AMC和LaMB对湖滨带土壤进行改良，被证明是一种潜在、有效的农业面源氮、磷污染控制技术。本研究为我国富营养化流域农业面源污染治理和湖滨缓冲带建设提供了重要参考。  

　　

图1 天然土壤（a）和NZ（b）、AMC（c）和LaMB（d）改良土壤出水DIP浓度和去除率的时间变化  　　

图2 天然土壤（a）和NZ（b）、AMC（c）和LaMB（d）改良土壤出水中氨氮浓度和去除率的时间变化  

上述研究成果以“Simultaneous removal of phosphate and ammonium nitrogen from agricultural runoff by amending soil in lakeside zone of Karst area, Southern China”为标题发表在期刊Agriculture, Ecosystems and Environment 上。

本研究受广西重大专项（AA17204078）、国家重点研发项目（2016YFA0601000）、中科院创新交叉团队、国家自然科学基金项目（41773145）和中科院青年创新促进会等项目的资助。