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加快打造原始創(chuàng)新策源地，加快突破關(guān)鍵核心技術(shù),，努力搶占科技制高點(diǎn),，為把我國(guó)建設(shè)成為世界科技強(qiáng)國(guó)作出新的更大的貢獻(xiàn)。

——習(xí)近平總書(shū)記在致中國(guó)科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿,、面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng),、面向國(guó)家重大需求、面向人民生命健康,，率先實(shí)現(xiàn)科學(xué)技術(shù)跨越發(fā)展，率先建成國(guó)家創(chuàng)新人才高地,，率先建成國(guó)家高水平科技智庫(kù),，率先建設(shè)國(guó)際一流科研機(jī)構(gòu)。

——中國(guó)科學(xué)院辦院方針

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煙臺(tái)海岸帶所在海洋廢棄物資源化利用及土壤改良應(yīng)用方面獲進(jìn)展

2024-11-13 煙臺(tái)海岸帶研究所

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隨著全球水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,，每年會(huì)產(chǎn)生大量海藻,、牡蠣殼等廢棄物。而這些廢棄物通常被堆放在垃圾填埋場(chǎng),、近海灘涂或直接丟棄到海洋中,，對(duì)土壤、自然水域及海洋生態(tài)系統(tǒng)帶來(lái)環(huán)境影響,。為促進(jìn)水產(chǎn)養(yǎng)殖的可持續(xù)發(fā)展,，中國(guó)科學(xué)院煙臺(tái)海岸帶研究所馮大偉團(tuán)隊(duì)在海藻、牡蠣殼等廢棄物資源化利用及土壤改良技術(shù)研究方面取得進(jìn)展,。該團(tuán)隊(duì)運(yùn)用有機(jī)-無(wú)機(jī)共堆肥策略并采用堆肥過(guò)程精細(xì)化調(diào)控與復(fù)合材料應(yīng)用等措施,，提升了廢棄物資源化利用效率,，為生態(tài)環(huán)境保護(hù)與可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展開(kāi)辟了新路徑。

針對(duì)海藻和玉米淀粉渣堆肥體系,，該研究引入了生物炭,、磷酸鹽和氧化鎂等添加劑，以優(yōu)化堆肥過(guò)程中有機(jī)質(zhì)分解,、氮素轉(zhuǎn)換及腐殖化水平,。研究證明，生物炭,、磷酸鹽和氧化鎂等添加劑提高了嗜熱期氧氣利用率和纖維素酶活性,，增強(qiáng)了蛋白質(zhì)溶解轉(zhuǎn)化及纖維素的降解效率。平行因子分析顯示,，高緩沖力條件下，有機(jī)質(zhì)降解和腐殖化加強(qiáng)與對(duì)照組相比可提升28.6%至33.8%,，胡敏酸/富里酸比率增長(zhǎng)達(dá)37.1%至49.6%,。同時(shí)，富含高緩沖性的配方促進(jìn)NO₃^--N以及NH₄⁺-N的形成,，創(chuàng)造了利于氮素保留的理想微環(huán)境,。進(jìn)一步，研究發(fā)現(xiàn),，處理樣本均保持甚至強(qiáng)化了海藻的植物刺激作用,，發(fā)芽指數(shù)超過(guò)了101%。

以雞糞和玉米秸稈為基礎(chǔ),，該研究探討了牡蠣殼粉摻入比例并評(píng)估了其對(duì)酸性土壤改良及油菜栽培性能的影響,。結(jié)果表明，添加40%牡蠣殼粉時(shí),，堆肥效果最佳,，可減少氮素流失并可提高有機(jī)質(zhì)降解與腐殖質(zhì)積累。同時(shí),，堆肥過(guò)程可以激活鈣元素,，而添加20%牡蠣殼粉的鈣活化效率最高可達(dá)37.5%。進(jìn)一步,，盆栽試驗(yàn)證實(shí)牡蠣殼堆肥產(chǎn)物能夠緩解酸性土壤問(wèn)題,，促進(jìn)油菜增產(chǎn)。相較于單一堆肥或堆肥后混合牡蠣殼粉,，加入牡蠣殼的堆肥上調(diào)了土壤pH值,、有機(jī)碳以及交換態(tài)鈣、鎂濃度,。該研究揭示了有機(jī)-無(wú)機(jī)共堆肥策略在牡蠣殼資源化利用方面的可行性和高效性,，為雞糞,、玉米秸稈及牡蠣殼等廢棄物綜合管理提供了科學(xué)依據(jù)。

針對(duì)海藻和糖渣共堆肥過(guò)程研究,，該團(tuán)隊(duì)剖析了添加5%生物炭（T1）,、10%生物炭（T2）和10%牡蠣殼粉（T3）對(duì)關(guān)鍵理化性質(zhì)、產(chǎn)品質(zhì)量和微生物群落動(dòng)態(tài)的影響,。結(jié)果表明,，3種處理均保留了海藻的植物刺激效應(yīng)并促進(jìn)了海藻酸鹽的降解。T1和T2有機(jī)質(zhì)降解效率較對(duì)照組分別提升31.2%和26.4%,。EEM光譜分析顯示,，T1和T2腐殖質(zhì)比例分別增加434%和423%，高于對(duì)照組289%,。同時(shí),，10%生物炭處理改善了海藻酸鹽的降解和種子發(fā)芽指數(shù)，這或是海藻中存在生物刺激素和Cobetia屬細(xì)菌豐度增加所致,。微生物宏基因組分析發(fā)現(xiàn),，T2和T3提高了細(xì)菌群落的多樣性和豐富度。牡蠣殼粉雖未能提升腐殖化程度卻減少了廢棄物的量,，并在維持堆肥質(zhì)量的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了廢棄物減量化,。

近期，相關(guān)研究成果發(fā)表在《廢物管理》（Waste Management）,、《環(huán)境技術(shù)與創(chuàng)新》（Environmental Technology & Innovation）和《化學(xué)圈》（Chemosphere）上,。研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)和山東省科學(xué)技術(shù)廳等的支持。

論文鏈接：1,、2,、3

添加劑對(duì)海藻堆肥的影響

隨著全球水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，每年會(huì)產(chǎn)生大量海藻,、牡蠣殼等廢棄物,。而這些廢棄物通常被堆放在垃圾填埋場(chǎng)、近海灘涂或直接丟棄到海洋中,，對(duì)土壤,、自然水域及海洋生態(tài)系統(tǒng)帶來(lái)環(huán)境影響。為促進(jìn)水產(chǎn)養(yǎng)殖的可持續(xù)發(fā)展,，中國(guó)科學(xué)院煙臺(tái)海岸帶研究所馮大偉團(tuán)隊(duì)在海藻,、牡蠣殼等廢棄物資源化利用及土壤改良技術(shù)研究方面取得進(jìn)展。該團(tuán)隊(duì)運(yùn)用有機(jī)-無(wú)機(jī)共堆肥策略并采用堆肥過(guò)程精細(xì)化調(diào)控與復(fù)合材料應(yīng)用等措施,，提升了廢棄物資源化利用效率,，為生態(tài)環(huán)境保護(hù)與可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展開(kāi)辟了新路徑。針對(duì)海藻和玉米淀粉渣堆肥體系,，該研究引入了生物炭,、磷酸鹽和氧化鎂等添加劑,，以優(yōu)化堆肥過(guò)程中有機(jī)質(zhì)分解、氮素轉(zhuǎn)換及腐殖化水平,。研究證明,，生物炭、磷酸鹽和氧化鎂等添加劑提高了嗜熱期氧氣利用率和纖維素酶活性,，增強(qiáng)了蛋白質(zhì)溶解轉(zhuǎn)化及纖維素的降解效率,。平行因子分析顯示，高緩沖力條件下,，有機(jī)質(zhì)降解和腐殖化加強(qiáng)與對(duì)照組相比可提升28.6%至33.8%,，胡敏酸/富里酸比率增長(zhǎng)達(dá)37.1%至49.6%。同時(shí),，富含高緩沖性的配方促進(jìn)NO3--N以及NH4+-N的形成,，創(chuàng)造了利于氮素保留的理想微環(huán)境。進(jìn)一步,，研究發(fā)現(xiàn),，處理樣本均保持甚至強(qiáng)化了海藻的植物刺激作用，發(fā)芽指數(shù)超過(guò)了101%,。以雞糞和玉米秸稈為基礎(chǔ)，該研究探討了牡蠣殼粉摻入比例并評(píng)估了其對(duì)酸性土壤改良及油菜栽培性能的影響,。結(jié)果表明,，添加40%牡蠣殼粉時(shí)，堆肥效果最佳,，可減少氮素流失并可提高有機(jī)質(zhì)降解與腐殖質(zhì)積累,。同時(shí)，堆肥過(guò)程可以激活鈣元素,，而添加20%牡蠣殼粉的鈣活化效率最高可達(dá)37.5%,。進(jìn)一步，盆栽試驗(yàn)證實(shí)牡蠣殼堆肥產(chǎn)物能夠緩解酸性土壤問(wèn)題,，促進(jìn)油菜增產(chǎn),。相較于單一堆肥或堆肥后混合牡蠣殼粉，加入牡蠣殼的堆肥上調(diào)了土壤pH值,、有機(jī)碳以及交換態(tài)鈣,、鎂濃度。該研究揭示了有機(jī)-無(wú)機(jī)共堆肥策略在牡蠣殼資源化利用方面的可行性和高效性,，為雞糞,、玉米秸稈及牡蠣殼等廢棄物綜合管理提供了科學(xué)依據(jù)。針對(duì)海藻和糖渣共堆肥過(guò)程研究,，該團(tuán)隊(duì)剖析了添加5%生物炭（T1）,、10%生物炭（T2）和10%牡蠣殼粉（T3）對(duì)關(guān)鍵理化性質(zhì),、產(chǎn)品質(zhì)量和微生物群落動(dòng)態(tài)的影響。結(jié)果表明,，3種處理均保留了海藻的植物刺激效應(yīng)并促進(jìn)了海藻酸鹽的降解,。T1和T2有機(jī)質(zhì)降解效率較對(duì)照組分別提升31.2%和26.4%。EEM光譜分析顯示,，T1和T2腐殖質(zhì)比例分別增加434%和423%,，高于對(duì)照組289%。同時(shí),，10%生物炭處理改善了海藻酸鹽的降解和種子發(fā)芽指數(shù),，這或是海藻中存在生物刺激素和Cobetia屬細(xì)菌豐度增加所致。微生物宏基因組分析發(fā)現(xiàn),，T2和T3提高了細(xì)菌群落的多樣性和豐富度,。牡蠣殼粉雖未能提升腐殖化程度卻減少了廢棄物的量，并在維持堆肥質(zhì)量的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了廢棄物減量化,。近期,，相關(guān)研究成果發(fā)表在《廢物管理》（Waste Management）、《環(huán)境技術(shù)與創(chuàng)新》（Environmental Technology & Innovation）和《化學(xué)圈》（Chemosphere）上,。研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)和山東省科學(xué)技術(shù)廳等的支持,。論文鏈接：1、2,、3添加劑對(duì)海藻堆肥的影響

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