在期刊上写作可持续性，一组研究人员研究了从沼气浆中恢复铵和磷酸盐的回收，以对研究问题采用多元统计方法。来自中国和巴基斯坦的作者为这项研究做出了贡献。
学习：从沼气浆中恢复铵和磷酸盐：多元统计分析方法。图片来源：intionpic/shutterstock.com
从牲畜浆中恢复营养
在过去的一个世纪中，农业和畜牧业的增长率已达到指数级，以满足不断增长的世界人口的需求。如今，庞大的工业化农场已成为世界上许多国家的共同特征。这种增长促进了沼气炼油厂将农业废物转化为增值材料，例如用于肥料的增值材料。欧洲杯足球竞彩
（（A）磷酸盐和铵浓度的主成分分析（PCA），以及不同生物char的去除作用；（（b）磷酸盐和铵浓度，以及不同的热解温度的去除作用；（（C）磷酸盐不同的元素浓度；（（d）磷酸盐不同的去除；（（e）铵不同的元素浓度；（（F）铵不同的元素去除。图片来源：可持续性
由于大量的生物利用营养素，例如钾，磷，氮和碳，这种有机材料适合于此目的。但是，这种有机材料的增值特性不足，与固体肥料相比，它阻碍了其广泛的农业用途。此外，过量的浆料产生提出了环境问题，例如水和空气污染。
在许多国家，浆料处理是农业产业的关键问题。然而，可以回收农业重要的化学物质，例如粪便中的氮和磷酸盐，从而为改善农业产业的循环提供了巨大的潜力。可以将几种技术用于此目的，包括植物摄取，吸附剂和膜过滤。
但是，几个过程都有缺点。例如，在膜过滤方法中可能发生堵塞和膜污染。由于泥浆的增值品质较差，使用植物吸收营养素需要大量土地利用。吸附剂提供了一种经济高效，低能和简单的选择。它们可以去除环境污染物，并可以用作土壤改良剂和肥料。
（（A）在不同元素浓度下，铵浓度与铵去除效率的关系（（b）在生物炭作用下，磷酸盐浓度具有磷酸盐去除效率；（（C）在热解温度下以铵去除效率的铵浓度；（（d）在热解温度下以磷酸盐去除效率的磷酸盐浓度；（（e）在不同元素浓度下以铵去除效率的铵浓度；（（F）在不同元素浓度下，磷酸盐去除效率的磷酸盐浓度。复制数为（n = 3）。图片来源：可持续性
提高营养恢复的效率
腾湖石含有升高的磷酸盐和氮水平，是一种有效的缓释肥料，这意味着农作物可在更长的时间内可用于农作物，需要更少的土地和肥料来为植物提供与常规肥料一样多的养分。通过腾腾的结晶从浆液中恢复这些营养素是一种简单，快速且具有成本效益的策略。
生物炭是回收养分的好吸附剂。有机材料的热解会产生一种固体材料，其中含有碳和其他营养素水平升高，这些碳和其他营养物质中存在于生物质中。根据一些研究，产生被金属离子污染的生物炭生物质能可以恢复磷酸盐。
环境修复农业废物的另一个问题是磷酸盐和含氮化学物质（例如来自废水的铵）的增殖，在那里它们可能引起诸如污染和藻华等问题。已经探索了几种技术，但是需要一种有效的方法去除这些污染物，然后才能损害海洋生态系统。
从环境中清除这些农业重要和环境关键的营养是环境科学家的关键挑战。从泥浆和生物炭中恢复它们可能对农业产业和环境修复领域都非常有益。
研究
该论文提出了两个主要假设。首先，作者假设，使用生物炭和腾腾的共沉淀从浆液中恢复铵和磷酸盐可能是去除这些污染物并将其用于增值产物的可行策略。其次，他们假设多元统计分析可能适合阐明回收的铵和磷酸盐和质量指标之间的相关性。
关键路线的主要拆卸路径：（（A）去除磷酸盐，（（b）去除铵。图片来源：可持续性
在这样做的过程中，作者表示，可以有效地使用路径分析，回归，主要成分和皮尔森相关性来提供有关铵和磷酸盐从浆液中恢复的准确信息。在研究中评估了几种无机盐。
该研究的结果表明，作为吸附剂，田展表现最好。评估了其在蘑菇土壤和水稻生物炭上的性能，证明了铵和磷酸盐的恢复。CA2+对腾腾形成的影响减少了。观察到了实质性的营养恢复作用，在最佳条件下，磷酸盐的99％和71％的铵恢复。
在多元分析方面，发现皮尔逊相关性在许多评估的离子浓度中在很大程度上微不足道。组合多元分析中的所有指标彼此均具有正面或负面影响。此外，发现诸如pH，温度和各种化学成分的浓度等参数会影响铵和磷酸盐的恢复。
总而言之，这项研究有助于揭示约束生物炭中营养物质有效再利用的方法。结果表明，蘑菇土壤和水稻生物炭可用作有效的氮和磷酸盐吸附剂，可用于营养恢复，并可以用作缓慢释放的肥料。此外，作者还指出，该研究为农村和城市地区的沼气泥浆处置提供了好处。
进一步阅读
Kubar，A.A等。（2022）从沼气浆中恢复铵和磷酸盐：多元统计分析方法可持续性14（9）5617 [在线] mdpi.com。可用网址：https://www.mdpi.com/2071-1050/14/9/5617
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