Nitrogen nutrition in cotton and control strategies for greenhouse gas emissions: a review

Cotton (Gossypium hirustum L.) is grown globally as a major source of natural fiber. Nitrogen (N) management is cumbersome in cotton production systems; it has more impacts on yield, maturity, and lint quality of a cotton crop than other primary plant nutrient. Application and production of N fertilizers consume large amounts of energy, and excess application can cause environmental concerns, i.e., nitrate in ground water, and the production of nitrous oxide a highly potent greenhouse gas (GHG) to the atmosphere, which is a global concern. Therefore, improving nitrogen use efficiency (NUE) of cotton plant is critical in this context. Slow-release fertilizers (e.g., polymer-coated urea) have the potential to increase cotton yield and reduce environmental pollution due to more efficient use of nutrients. Limited literature is available on the mitigation of GHG emissions for cotton production. Therefore, this review focuses on the role of N fertilization, in cotton growth and GHG emission management strategies, and will assess, justify, and organize the researchable priorities. Nitrate and ammonium nitrogen are essential nutrients for successful crop production. Ammonia (NH₃) is a central intermediate in plant N metabolism. NH₃ is assimilated in cotton by the mediation of glutamine synthetase, glutamine (z-) oxoglutarate amino-transferase enzyme systems in two steps: the first step requires adenosine triphosphate (ATP) to add NH₃ to glutamate to form glutamine (Gln), and the second step transfers the NH₃ from glutamine (Gln) to α-ketoglutarate to form two glutamates. Once NH₃ has been incorporated into glutamate, it can be transferred to other carbon skeletons by various transaminases to form additional amino acids. The glutamate and glutamine formed can rapidly be used for the synthesis of low-molecular-weight organic N compounds (LMWONCs) such as amides, amino acids, ureides, amines, and peptides that are further synthesized into high-molecular-weight organic N compounds (HMWONCs) such as proteins and nucleic acids.     

巢湖入湖河流沉积物中有机磷的形态分级研究

为识别巢湖流域污染物的特征、来源及其沉积物有机磷各形态分布与富营养化的关系,测定了7条巢湖入湖河流沉积物中有机磷各形态的含量,分析不同污染类型人湖河流沉积物中有机磷各形态分布的差异及与其他因素间的相关性。研究发现,不同污染类型人湖河流沉积物中水土保持控制型河流沉积物中有机磷各组分的相对含量顺序为残渣态Po〉富里酸-Po〉HCl-Po〉胡敏酸-Po〉NaHCO3-Po,平均的相对比例为7．5：3．1：1．9：1．5：1．0,而城市污染控制型和面源污染控制型河流沉积物中有机磷各组分的相对含量顺序恰好相同,面源污染控制型河流沉积物Po各形态含量低于城市污染控制型和水土保持控制型河流。中活性P。和OM、TP、Pi、Po、TN、NaHCO3-Pi、NaOH—Pi呈正相关,非活性Po与Po、NaOH-Pi呈显著正相关关系,反映了中活性Po很容易转化为生物可利用磷和非活性Po,且非活性Po仍然具有潜在的生物活性。     

分类前后苏州市生活垃圾管理的环境效益比较

为系统认识生活垃圾分类对城市环境效益的提升,基于2017~2021年苏州市推行分类前后生活垃圾的处置数据,核算整个收运-处置过程的环境影响潜值,预测苏州市到2035年生活垃圾全过程管理的环境效益. 苏州市自2019年底全面实施生活垃圾分类后,单位质量生活垃圾的环境影响潜值（以PET₂₀₀₀计,下同）由2017年的2.34×10^-13 t^-1降至2021年的1.91×10^-13 t^-1,降幅18.38%,分类可改善生活垃圾全过程管理的环境效益. 以苏州市2021年生活垃圾清运情况为基准,设定不同前端分类效果-后端分质处置规模情景测算,发现生活垃圾前端分类效果梯度提升且末端分质处置能力相应配套后环境效益进一步提升,厨余垃圾分出率和纯度分别提高至40%和95%且实现“垃圾零填埋”的规划处置能力情景下,单位质量垃圾环境影响潜值和碳排放总量较2021年实际情况分别减少23.96%和30.73%. 建立基于苏州市人口规模及经济发展水平的线性模型,预计到2035年苏州市的生活垃圾清运量达696.50万t. 在苏州市生活垃圾前端分类不断改善及环境卫生持续优化的背景下,基于苏州市末端处置能力现状,至2035年分类效果提高后单位质量生活垃圾环境影响潜值为1.54×10^-13 t^-1,总环境影响潜值1.05×10^-6,碳排放总量达到380.17万t;在垃圾末端分质处置规模扩大、原生生活垃圾“零填埋”、厨余垃圾充分资源化的理想情景下,2035年单位质量生活垃圾环境影响潜值为1.28×10^-13t^-1,总环境影响潜值和碳排放总量分别为8.69×10^-7和322.57万t,分别较2021年实际情况减少约5.65%和1.23%. 统筹推进分类收运和分质处置的协同,能更好地控制生活垃圾管理过程的潜在环境影响和碳排放.     

基于GT-Power柴油机颗粒捕集器捕集性能的仿真研究

利用GT-Power软件建立了柴油机颗粒捕集器(DPF)仿真模型,进行了仿真计算。研究了颗粒捕集器本身结构参数对其捕集效率与压降的影响。结果表明,影响颗粒捕集器捕集效率的主要参数有通道密度(CPSI)、过滤体孔隙率、过滤体微孔直径以及过滤壁厚度;影响颗粒物压降的主要参数有通道密度、过滤体渗透率、过滤体孔隙率以及过滤壁厚度。     

微波提取酱渣中总异黄酮的实验研究

采用微波法提取酱油废渣中的总异黄酮,并对酱渣异黄酮提取实验中的微波功率、乙醇浓度、料液比、微波作用时间及提取次数等影响因素进行探讨。在单因素试验的基础上,用正交实验进行酱渣总异黄酮提取工艺参数的优化。正交实验结果表明,微波法提取总异黄酮的最佳工艺条件为:微波功率560 W,乙醇浓度80%,料液比1∶20,微波间歇提取3 m in,在此条件下酱渣总异黄酮浸出率达到90%以上。与传统的热浸提法相比,微波提取法具有提取率高,提取速度快,选择性好及能耗小等特点。     

臭氧-生物沸石处理有机微污染水研究

研究了臭氧氧化、生物过滤、沸石吸附对微污染水中有机物的不同处理效果和组合工艺的竞争、协同效果。结果表明:对于CODMn为6.30～7.20 mg/L的原水,在臭氧投加量为2.1 mg/L,接触时间为15 min时,CODMn的去除率可达10.8%;沸石吸附对CODMn的平均去除率为11.5%,生物沸石对CODMn的平均去除率为32.3%。臭氧-沸石工艺的CODMn平均去除率为15.6%,小于工艺组成单元的单独去除率的加和,各单元在有机物处理上存在竞争关系。臭氧-生物沸石工艺的CODMn平均去除率为45.5%,大于臭氧氧化和生物过滤独立单元去除率的加和,各单元之间为协同作用关系,因此宜采用臭氧-生物沸石工艺处理有机微污染水体。     

生产实践中厌氧颗粒污泥品质评价参数的研究及其实际应用

通过对多组源自实验室和工业反应器厌氧颗粒污泥样品主要特征参数的实验室研究和全面的理论分析,对于众多反映颗粒污泥性质的主要参数进行了筛选,在此基础上建立了一组与工业反应器运行状况关系密切且测定方法简便易行、适宜在生产实践中应用的颗粒污泥品质评价参数。所建参数体系能够较好地反映生产操作条件下厌氧反应器的运行状况,并能为高效厌氧反应器的运行控制提供理论依据。     

粉末活性炭对水中农药的吸附性能研究

研究了粉末活性炭对2,4-滴、呋喃丹、甲萘威和莠去津的吸附过程和吸附规律以及投炭量和水质对粉末活性炭吸附性能的影响。结果表明,粉末活性炭能有效去除4种农药;吸附规律符合Freundlich吸附等温线和Langmuir吸附等温线;吸附时间为30 min时,去离子水中的去除率已达到80%以上;随着投炭量的增加,去除率提高,粉末活性炭的吸附容量降低;在不同水质条件下,粉末活性炭的吸附等温线可能不同,因此在应急处理中,首先应该确定该水质下的吸附等温线,然后求出投炭量。     

应用改进分光光度法测定多组分水样的COD

提出改进分光光度法测定多组分水样的化学需氧量(COD)。以多种物质的吸光曲线回归方程,将实时测得的水样吸光度分解成多种物质的吸光度,利用多元一次方程进行求解并计算出COD的方法。新方法对含邻苯二甲酸氢钾和丙烯酰胺水样测量的COD,误差平均值为+5.0%,对更多组分的水样测量紫外吸光度误差较大,通过引入修正系数修正后误差大幅下降,10次测量的变异系数约0.5%,精密度较好。通过分析新方法实际运用时存在的优劣之处,提出综合高锰酸盐指数(CODMn)来弥补其测量上不足的新型废水监测模式,以实现监测的快速测量、低耗能、低污染和实时性。