矩形柱 废水及农业氮污染控制技术综述

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编者按:根据Reviews of Environmental Contamination and Toxicology编委会建议,Environmentr将与RECT期刊合作推出“RECT专栏”,将期刊优质论文及时推送给读者。 欢迎大家关注! 有兴趣提交文章的读者应直接联系 RECT 编辑部。

《Reviews of Environmental Contamination and Toxicology》(RECT的前身源自《Residue Reviews》,诞生于1962年4月,是世界上最早报道农药残留等环境问题的期刊之一。多年来,RECT一直位列JCR领域第一(2021年影响因子7.9,五年影响因子9.5),根据期刊影响因子排名为:毒理学6/94、环境科学41/279,入选《环境科学领域优质科技期刊等级目录》。

RECT以ReviewExcellence、CreateTrends为办刊理念,致力于发表环境科学重点或新兴领域极具影响力的重要综述,引领未来研究趋势。 为了实现这一目标,RECT创新了期刊服务模式,为作者提供全面、专业的服务。 世事几经变迁,随着时代的发展,RECT期刊也经历了传承与变革。 时至今日,已经走过了60个年头,时间证明了RECT的价值和成功。

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争论

艺术

明亮的

系统阐述环境氮污染治理的前景技术

强调选择多功能环保材料作为吸附剂的重要性

展示了利用豆科作物固氮以减少农田氮流失的潜力

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论文解读

内容简要说明

氮污染是一个全球性的环境问题,生态系统携带的氮已经超出了地球的行星边界。 氮污染是多维度、十分复杂的,其有效控制需要多种技术和手段的结合。 本文综述了源自废水和农业活动的水溶性和气态氮化合物的污染控制技术(图 1)。

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图1 废水和农业氮污染控制技术框架

对于污水来说,氮污染处理和氮回收技术包括物理化学技术(图2)和生物技术,混合应用可以发挥这些技术各自的优势。

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图2 废水脱氮及氮素回收物理化学技术

此外,利用固体废物开发高效吸附剂对氮素回收和农田土壤施肥也将大有裨益。 控制农业相关氮污染的技术包括氮肥、土壤和作物的有效管理以及保护性农业实践。 提高作物生长过程中的氮利用效率对于应对气候变化、粮食安全和环境质量退化的挑战至关重要。 其中,培育氮素利用效率高的新作物以及豆科固氮作物相关的基因工程技术是有效的方法(图3)。 未来的研究需要强调氮的可持续管理,现有的治理技术需要从实验室研究走向大规模的实际应用,这仍然需要多方的共同努力。

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图3 豆科固氮作物相关生物工程技术

总结与展望

在废水脱氮和氮回收过程中,可以开发和利用具有多种功能的环保材料作为吸附剂。 例如,可以采用物理、化学方法将其磁化,以便回收利用; 土电池材料可以作为材料,充分利用其在生物反硝化中作为电子受体和供体的能力,而不被消耗。 对于农业氮污染的控制,控释肥料和纳米肥料需要进一步优化和推广。 利用基础工程技术赋予非豆科作物共生固氮能力,减少农田土壤氮素流失也非常重要。 总而言之,各种氮污染控制技术迫切需要综合运用,充分发挥各自的优势,迫切需要从实验室研究到具体的大规模应用。

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主要作者介绍

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穆罕默德·乌斯曼

阿曼苏丹卡布斯大学环境研究中心助理教授、德国洪堡学者。 研究方向为混价铁矿物地球化学及土壤污染物处理修复。 迄今为止,他已在《Science》、《Chemical Reviews》等期刊上发表论文100多篇。

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