陈教授和他那位师兄的事情,严格来说,是陈教授需要亲自去完成的。?1\3?x!s!.~n¨e`t·
更多的时候,我还是在去做最开始的那件事情。
关于重金属固化剂的创新,刚进入材料工程实验室的第一个月,我就把矿坑带回的砖红色土壤样本,铺满了实验台。
ph值2.8的强酸性土壤在显微镜下泛着金属光泽。
镉超标1.5倍,铅超标1.2倍的检测报告贴在实验板上。
过于传统的修复材料,动辄每吨上千元,根本不适用于基层的项目。
我带着陈教授分配给我帮忙的人员,开始拆解当地石英岩矿渣,发现其主要成分二氧化硅能与土壤中的重金属离子形成稳定晶格。
经过67次配比实验,我们把石英岩粉末、生石灰和废弃豆科植物秸秆按3:1:0.5的比例烧结成颗粒状固化剂,成本控制在每吨800元,实验室模拟显示其能使镉的有效固化率提升至45%,(第三方检测标准为≥40%)。
关于梯田砌墙材料的实验,因为刚来到这个国家时,看到的矿坑边缘的石英脉,给了我灵感。
当其他人在研究高端陶瓷材料时,我带着锤子和罗盘钻进废弃矿洞,采集不同岩层的石英岩样本。
在材料力学实验室里,我们把石英岩破碎成3-5cm的块体,用糯米灰浆(古法工艺改良)黏合砌墙,测试其抗剪强度达1.2mpa,刚好满足梯田梯壁(高度1.2m)的承重要求。
同时,通过实验发现。
这种“石-浆”结构能缓慢释放钙离子中和土壤酸性,三个月后墙基土壤ph值可提升0.8个单位。
利用废弃矿坑的材料,学院在城郊划拨了20亩废弃矿坑作为中试基地。
开学第二个学期,我带着团队在这里搭起塑料大棚,把实验室的固化剂和砌墙工艺搬到实地。
最棘手的是雨季来临前的施工期。
刚铺上固化剂的土壤被暴雨冲刷,重金属溶出量突然升高。
因此只能连夜改良配方,在固化剂中加入10%的本地黄精秸秆纤维,形成“固-吸”复合体系,淋溶实验显示重金属渗漏量降低70%。
三个月后,当农业局专家来考察时,原本寸草不生的矿坑已砌起三层梯田。
阴面种的野大豆根系里布满根瘤菌(固氮效果比预期高12%),阳面的黄精幼苗长出第三片真叶。
有位老专家蹲在梯田边,用手指蹭着石英岩墙缝里长出的苔藓,突然抬头对我们这些人说:“这材料不光治土,还养生态啊!”
因为这个老专家的话,大家都发出来了笑声。
只是对于材料全生命周期的成本账本,中试期间最常做的事,就是需要蹲在工地上算细账。
这项工作,哪怕是我,也感觉到吃力了。·x_x*n′y!d+..c^o\m¢
在石英岩开采运输成本占比35%,便只能去说服当地采石场用废弃石料抵实验材料费。
固化剂烧结能耗高,就改造旧砖窑用秸秆做燃料。
最终形成的《酸性矿坑生态修复材料成本白皮书》显示,全流程成本比传统方案降低32%,每亩修复成本控制在8000元以内,刚好符合基层项目的预算红线。
农业和数据化的发展趋势,才是总的大趋向。
在选修课《人工智能与生态》上,我拉着计算机系的同级生写代码。
我们把黄精生长周期,如三年生亩产收益三倍于传统作物、土壤氮含量,如目标提升12%、固化剂释放速率等数据输入模型。
生成材料施用-植物轮作的动态方案。
比如系统会提示。
当土壤ph值升至5.5时,需在梯田阴面播种野大豆,此时固氮效率最高。
这个算法后来被嵌入手机小程序,在基层的人员们,只需要拍照上传土壤颜色,就能得到材料施用建议。
在这期间,宅基地的翻盖和装修的事情,也弄好了。
以为会很久的,将近一年的时间,反而出乎意料地过得很快。
我也只能从学院的事情,短暂停歇下来,在跟陈教授说起请假的事情,不但没问多久可以回来,反而给我放了个长假,让我过一个多月再回来。
“你可是终于愿意休息了,你吃得消,我一把老骨头了可吃不消。”
觉得陈教授是开玩笑,但见对方并没有露出笑意,而是真的如此认为,回去的路上我反思自己的行为,是不是赶得太紧了。
在跟初华一起从酒店里,搬到家里面的时候,路上我还有些闷闷不乐。