洪泽湖湿地生物炭阻隔带对土壤氮磷流失及水体质量的影响
摘要：近年来，由于不合理的施肥、畜禽养殖污染物的排放、农村污水及废弃物的随意丢弃、土地利用方式相对单一等原因，洪泽湖农业面源污染不断恶化，水质总体状况呈现下降趋势。随着碳的过量排放土壤氮磷流失造成土壤贫瘠等环境问题的出现，有关生物炭改良土壤的研究日益增多。笔者将通过查阅相关文献，概述国内外相关研究的动态和初步了解生物炭对土壤氮磷流失及水体质量的影响。
关键词：洪泽湖；生物炭；氮磷；流失；水体质量
0 引言
洪泽湖是中国第四大淡水湖。在江苏省西部淮河下游，苏北平原中部西侧，淮安、宿迁两市境内。近年来，由于不合理的施肥、畜禽养殖污染物的排放、农村污水及废弃物的随意丢弃、土地利用方式相对单一，农作物种植比重大但经济作物比重低等使得洪泽湖的水质总体状况呈下降趋势。这些污染物通过地标径流等形式不断扩散，使面源污染的影响不断扩大[1]。且该区属北亚热带与南暖温带的过渡地带，季风气候显著。降水分布不均，年际变化大。洪泽湖地区种植的杨树周围杂草丛生，导致杨树周围的养分流失，影响了杨树的生长，甚至导致一些杨树出现了死亡的状况。
在这样的宏观背景下，生物炭的潜在应用价值和应用空间被进一步拓展。近年来，随着土壤污染的逐渐加剧，生物炭运用于土壤修复的研究也在进一步加强[2]。生物炭固有的结构特征与理化特性，使其施入土壤后对土壤容重、含水量、孔隙度、阳离子交换量、养分含量等产生一定影响[3]，从而直接或间接地影响土壤微生态环境。本文将主要从改善土壤理化性质，起到减少土壤中氮磷养分的流失作用；降低田面水中氮磷的流失，抑制土壤中氮磷淋失等方面做相关概述。
1.国内外关于生物炭的研究动态：
近年来，生物炭作为土壤改良剂，以及通过对生物炭加工制作燃料，从而减轻对化石能源或原料的依赖等方面的研究收到了广泛关注。国外在废弃生物质热裂解生产生物炭及农用方面做了许多研究工作。中国在生物质热裂解获得生物能源方面做了较多工作，但对生物炭的生产及农用重视不够。今后，中国应以废弃生物质生产生物炭，并将生物炭农用作为生物能源、环境及农业可持续发展的战略。
在20世纪 80年代以前，人们对生物炭的研究还寥寥无几，还没有真正认识到生物炭在环境生态方面重要作用。到了20世纪90年代中期，随着工业不断发展，二氧化碳浓度及化石燃料碳排放逐渐增加，环境问题所带来的全球气候变暖开始引起了人们的重视，科学家从Terra Preta研究中认识到了生物炭作为二氧化碳俘获和碳封存剂的重要性，从此有关生物炭改良土壤及改善肥料性能及效益的研究日益增多。在生物炭研究的初期，利用耕地种植用于生产生物炭的原料作物或营造速生林作为生物炭生产原料的思路一度很盛行，但是这种思路很快受到许多人的质疑，因为这种方式会加剧土壤肥力耗竭，甚至会加剧地球荒漠化[4]。在多种不同方面的尝试后，以废弃生物质作为生物炭生产原料的思路得到重视，包括一些农用废弃物，比如农作物秸秆、种壳、果核、果皮、林木采伐废枝、果树修剪及换代枝条等。以废弃生物质生产生物炭不但可获得生物炭，也可获得生物能源或化学品，使废弃生物质附加值提高，还可提高对废弃生物质的利用和管理，有助于解决废弃生物质弃置、焚烧、随意排放的环境污染问题[5]。生物炭固碳、土壤改良及肥料增效等方面的研究已在全球引起了广泛关注。
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