非常便宜的太阳能蒸发可以解决世界土壤污染问题

由南澳大利亚大学研究人员领导的一个团队开创了一种新的土壤修复技术，该技术比目前可用的方法更快、更简单、更安全且更具成本效益。

联合国粮食及农业组织最近的一份报告将土壤污染确定为全球安全和充足食品生产的主要威胁，并指出从土壤中去除污染物目前是“一项技术复杂且成本高昂的工作，[成本]从每年数万至数亿美元。”

由UniSA领导的团队，包括副教授HaolanXu和GaryOwens博士，开发了一种新的修复技术，该技术使用超高效的太阳能蒸发表面通过海绵状过滤器捕获污染物从土壤中吸水，模仿自然植物中发生的蒸腾作用，但速度大大加快。

“当植物将水分从根部转移到茎、叶和花中时，植物会自然地从土壤中吸收矿物质成分，这些矿物质成分被困在那里，”欧文斯博士说。

“这意味着植物可用于从土壤中提取污染物，但这个过程非常非常缓慢，通常需要多个生长季节，特别是在严重污染的情况下，土壤毒性意味着植物难以生长并经常死亡。

“我们已经创建了一个模仿这个过程的系统——一种仿生植物——但它的速度要快得多，而且没有任何由毒性引起的问题。”

在世界范围内，超过1000万个地点被认为受到土壤污染，其中一半以上被镉和铅等重金属或砷等类金属污染。

新系统可以在短短两周内去除此类污染物，方法是使用超高效的太阳能蒸发表面快速将土壤中的水和污染物吸入仿生植物体内。

“该系统中使用的太阳能蒸发器是我们为多种用途开发的技术的变体，包括海水淡化和废水净化，”Assoc。徐教授说。

“我们在许多其他领域利用这项技术实现了世界领先的蒸发率，据我们所知，这是第一次将这种方法应用于土壤修复。

“这是对太阳能蒸发技术的一种非常令人兴奋的改编，具有解决日益严重的全球问题的巨大潜力。”

蒸发器和污染物捕集部件均由廉价、丰富的材料制成，使用寿命极长，系统几乎不需要维护，设置和运行成本也极低。

“安装这个系统就像将一些木桩打入地下一样简单，”Assoc。徐教授说，“与一些现有的土壤清洗技术不同，它不会扰乱或破坏土壤成分。

“此外，添加到土壤中的水可以从蒸发器中捕获并回收，这意味着它可以作为一个封闭系统运行，几乎没有运行成本。”

欧文斯博士进一步增加了该技术的价值，他说这是一个相对简单的过程，可以从仿生植物体中去除捕获的污染物。

“这意味着这些材料可以回收再利用，而且饱和点非常高的吸附材料可以一次又一次地重复使用，”他说。

该修复技术目前已成功测试了一系列重金属，包括铅、铬、镉和锌，研究团队相信这也将证明是去除其他主要土壤污染物的可行方法。

“通过调整吸附材料的特性，我们可以用它来去除土壤中的抗生素或PFAS，并降低土壤盐度，”Assoc。徐教授说。

“由于它是如此简单和适应性强，这真的可以彻底改变土壤修复的游戏规则——范式转变，”欧文斯博士说。