人类的尿液可能是海草所需的肥料

处理废水会产生一种名为磷酸铵镁晶体的物质——一种富含营养的晶体,而它或许正是促进濒危海草床生长的关键。
Seagrass
生态学家们正在争分夺秒地保护着日渐衰败的海草生态系统,他们通过重新种植受损或被毁的海草来挽救它们。Deposit Photos

本文最初发布于 Hakai Magazine,一个关于沿海生态系统中科学与社会的在线出版物。在此阅读更多类似的文章: hakaimagazine.com

全球范围内,海草正在衰退。但佛罗里达大学的生物地球化学家 Patrick Inglett 和他的同事们发现了一个意想不到的、能促进恢复工作成效的方法:结晶的人类尿液。

全球各地的生态学家们正在争分夺秒地保护着日渐衰败的海草生态系统,他们通过重新种植受损或被毁的海草来挽救它们。然而,重新种植的海草床通常生长缓慢,难以存活,尤其是在 Inglett 负责恢复项目的佛罗里达州营养贫瘠的沙地上。海草的“捕食者”,如海牛和银鱼,让情况更加棘手。这些食草动物的巨大胃口会阻碍海草的充分生长。为了弥补,海草恢复者会使用合成肥料来促进生长。

但肥料带来的过量营养会引发新的问题:肥料溶解后,会滋养藻类,从而遮蔽正在生长的海草。然后,当藻类耗尽营养后,它们会死亡并分解,消耗了幼苗海草赖以生存的水体中的氧气。然而,在一项近期研究中,Inglett 和他的同事们表明,磷酸铵镁晶体,一种由人类废水形成的化合物,是解决这一复杂困境的有效方法。

磷酸铵镁晶体在低氧环境下从废水污泥中形成。这种晶体富含铵、镁和磷,营养物质丰富,并且重要的是,溶解缓慢——Inglett 表示,其溶解速度甚至比合成缓释肥料还要慢。

在他们的实验室里,Inglett 和他的团队用普通海草(美国南部常见的海草)装满了大型水族箱。通过向海草补充磷酸铵镁晶体或合成肥料,科学家们发现,60天后,使用磷酸铵镁晶体的水族箱中的海草芽数量比使用肥料的水族箱多约五倍。使用磷酸铵镁晶体的水族箱中溶解到水中的营养物质也更少,这代表着污染更少。九个月后,即使以较低的浓度施用磷酸铵镁晶体,用其种植的海草也比用传统肥料种植的海草更大。

Inglett 表示,缓释肥料的长期效益可能还会更大。与提供一次性营养的传统肥料不同,磷酸铵镁晶体能够持续地滋养海草。

Frank Shaughnessy,加州洪堡州立大学的海洋生态学名誉教授,他并未参与此项研究,他说磷酸铵镁晶体对海草产生了巨大的积极影响。“对于该系统来说,这看起来是一种非常好的技术。”但他同时也指出,磷酸铵镁晶体可能对太平洋东北部或切萨皮克湾等更浑浊、更温带的环境无效,因为在这些地方,海草的生长受光照而非营养的限制,与佛罗里达州不同。

Inglett 认为供应量是磷酸铵镁晶体作为肥料推广的主要限制因素。尽管磷酸铵镁晶体长期以来一直是废物产品,但直到最近,一些污水处理厂才开始故意提取这种晶体并作为有机肥料出售。在欧洲部分地区,回收磷酸铵镁晶体被鼓励,以减少废水污染,并减少农业对磷矿的依赖。

Inglett 说,在世界大部分地区,磷酸铵镁晶体“不像在欧洲那样容易获得”,“但最终我假设它可能会流行起来。”

如果真的如此,磷酸铵镁晶体就能将人类废物变成一种促进衰弱生态系统恢复的燃料。

 

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