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【中國環(huán)保在線 新聞】很多人都盡量選擇當(dāng)?shù)氐氖澄?，覺得比較靠譜，但其實我們消費的大部分水果和蔬菜都可能來自遙遠(yuǎn)的地方 - 特別對于那些住在大城市的人來說。原因很簡單——在城市里很難獲得種植作物的水和土地。對此，有很多科學(xué)家在尋找可以在城市地區(qū)種植農(nóng)產(chǎn)物的可持續(xù)的方案。美國佐治亞理工學(xué)院(Georgia Tech)的土木與環(huán)境工程學(xué)院陳永勝教授的團隊就是其中的探索者之一。
2018年10月，他們一個利用校園廢水種植作物的試點項目獲得了美國農(nóng)業(yè)部(USDA)500萬美元的資助，這是佐治亞理工學(xué)院校史上獲得的來自USDA大的一筆撥款。
話說用污水來澆灌作物，這個理念我們的祖先在好多年前就實踐了。佐治亞理工的這個團隊的項目有何獨特之處能獲得美國農(nóng)業(yè)部如此巨額的資助呢？《第三眼》專欄請來美國雜志“Forbes”的作家Jeff Kart帶大家看個究竟。
用污水澆灌作物
"記得要多吃水果和蔬菜啊，"相信在座各位都這樣被你們的媽媽嘮叨過。而在不久的將來，你可能會聽到網(wǎng)上專家給你這樣的建議：“用污水澆灌的漿果和蔬菜有益身體健康。”
這真不是玩笑，如果你能放下對污水的“成見”，專家們這樣的建議其實對我們的地球是很有好處的。緊，美國農(nóng)業(yè)部就給佐治亞理工學(xué)院的一個用校園污水澆灌作物的中試項目授予了500萬美元的撥款。這是美國農(nóng)業(yè)部給予該校史上金額大的一筆資助撥款。
當(dāng)然這筆款項不會一次過達(dá)到學(xué)校賬戶里，它會分5期由美國農(nóng)業(yè)部的國家食品和農(nóng)業(yè)研究所 (NIFA-National Institute of Food and Agriculture)撥出。該項目已經(jīng)從去年8月開始設(shè)計，系統(tǒng)的搭建和安裝估計會在今年秋天完成，但一些小試會從今年1月開始進行。
陳教授和他團隊提出了用厭氧膜反應(yīng)器(AnMBR)的生物處理方法來講有機污染物轉(zhuǎn)化成沼氣，并去除大腸桿菌等病原體，確保食物安全。與此同時，保留污水中的氮、磷、鉀等營養(yǎng)物。借助陳教授團隊在納米材料上的研究成果，他們的AnMBR還可以去除微量污染物，例如內(nèi)分泌干擾物、重金屬和藥物等。處理后的出水將泵送進入垂直水培系統(tǒng)。他們會安裝相應(yīng)儀表設(shè)備連續(xù)監(jiān)測出水和作物的質(zhì)量，測量化學(xué)污染物的含量和微生物的情況。
在水培種植部分，他們會在可控生長環(huán)境中使用機器學(xué)習(xí)技術(shù)來為每種作物尋找合適的“食譜”，找到理想的養(yǎng)分配比、生長溫度和濕度等。此外他們還會測試一些周邊技術(shù)，例如用太陽能降溫，污水和廚余消化產(chǎn)生的沼氣來為微型冷卻降溫系統(tǒng)供電。后他們還會對整個系統(tǒng)做LCA生命周期分析，以綜合評估其可行性。
有了這些營養(yǎng)物，垂直水培系統(tǒng)就不需要在額外添加肥料了。這些都是針對城市農(nóng)業(yè)目前存在的困境設(shè)計的，因為這些地方人多地少，很難獲得作物種植所需的水和土地。現(xiàn)在長途運輸食物也耗費了大量的化石燃料。
佐治亞理工學(xué)院土木和環(huán)境該工程系的的陳永勝教授表示，項目目標(biāo)是要展示污水處理的潛能，除了被抽水馬桶沖走排入集中式的污水處理廠，它還可以被用于所謂的城市可控環(huán)境農(nóng)業(yè)系統(tǒng)。“從社交、環(huán)境和經(jīng)濟角度來看它都是可持續(xù)發(fā)展的，而且可以很容易地在其他城市復(fù)制。”陳教授說。
的嘗試
在陳教授看來，除了是佐治亞理工獲得了來自美國農(nóng)業(yè)部大的 資助撥款之外，這個項目真正之處在于用生活污水的營養(yǎng)物來種植水培作物，這應(yīng)該是個這樣的項目。"這種方法能耗更低，效率更高，這意味著我們的技術(shù)比市場上現(xiàn)有的技術(shù)更大程度地利用污水中蘊含的資源，而且不需要使用額外的肥料，也節(jié)省了運輸?shù)某杀尽?/strong>"陳教授說。
想美國其他學(xué)校和城市，佐治亞理工學(xué)院校園的污水產(chǎn)量都不小。2012年該校的年污水產(chǎn)量約為4.24億加侖，也就是它每天產(chǎn)生的污水多大40000立方米，相當(dāng)于一個中型污水廠的規(guī)模。
中試項目的設(shè)計處理能力為10m³/天。"聽上去可能只是水桶里的一滴水，但在中試規(guī)模應(yīng)足夠用來驗證技術(shù)的可行性。"陳教授說。除了探尋更加綠色的蔬果種植方式，該項目還會幫助學(xué)生了解他們的水都是從哪里來的。
"厭氧工藝產(chǎn)生的污泥只是好氧活性污泥的10%，”陳教授補充道，“這減少了污泥后續(xù)處置的量，還將碳氮磷等資源變成甲烷、溶解性氮磷肥，而不是二氧化碳、氮氣或者化學(xué)除磷的沉淀物。”
無肉星期一
但是，佐治亞理工學(xué)院的學(xué)生目前還買不到這些用污水澆灌收獲的水果和蔬菜。因為研究人員在忙著這個污水處理+水培種植的中試系統(tǒng)的搭建工作。校方將建設(shè)地點放在了他們的“Eco-Commons”里，后者是一個展示各種可持續(xù)建筑和基礎(chǔ)設(shè)施項目的集成場地。
這些農(nóng)產(chǎn)品會首先進去實驗室進行廣泛的測試。要找到消費者來生產(chǎn)污水不是一件容易的事情。“如果我們想推行這樣的分散式系統(tǒng)，在政策層面我們會遇到什么問題呢？”陳教授會給自己如此提問，“人們會買這些靠污水種植的農(nóng)產(chǎn)品嗎？”就此，他們和校方和亞特蘭大州的其他機構(gòu)合作，例如包括公共政策學(xué)院的Kaye Husbands Fealing教授和市長可持續(xù)發(fā)展辦公室。
“我們將測試水果和蔬菜的營養(yǎng)成分，以驗證污水中的營養(yǎng)物可以取代傳統(tǒng)化肥作為養(yǎng)分來源，終種出營養(yǎng)豐富的作物產(chǎn)品，”陳教授解釋說。
當(dāng)然他們還將對其健康安全進行相關(guān)檢測，確保產(chǎn)品符合國家標(biāo)準(zhǔn)。一旦這些產(chǎn)品得到安全認(rèn)證，誰知道會不會因此掀起新一輪“無肉星期一”的時尚潮流？
原標(biāo)題：500萬美元！污水種植蔬菜項目獲得美國農(nóng)業(yè)部巨額資助
