载人深空探测活动中的尿液处理回收技术分析

生物再生生命保障系统(Bioregenerative Life Support System,BLSS)是人类进行深空探测活动,实现长期载人空间飞行必需的关键技术,对于太空的探索开发具有重要意义。在BLSS系统内,航天员尿液废水的处理回收是非常重要的一部分。将尿液中所含有的大量的水分和丰富的营养物质回收用于系统内植物生长所需营养液的配制,既可以保证植物的正常生长,也有助于实现系统内物质的循环利用进而提高BLSS的闭合度。尿液中所含的大量盐分会威胁植物生长,所以需通过一定的技术手段处理尿液废水并回收其中的水分和营养。为了探索适用于BLSS中的尿液处理回收技术,首先分析了几种面向空间站应用的尿液处理技术,如蒸馏技术等;然后基于回收营养物质的需求,分析了面向民用的、发展较为成熟的尿液处理回收技术,如离子交换吸附技术、氨气吹脱技术和鸟粪石沉淀技术,并讨论了这些尿液处理回收技术在BLSS中的应用前景。最后基于BLSS的实际需求,提出了有望用于BLSS中的尿液处理回收技术流程。     

Soybean cultivation for Bioregenerative Life Support Systems (BLSSs): The effect of hydroponic system and nitrogen source

Soybean [Glycine max (L.) Merr.] is one of the plant species selected within the European Space Agency (ESA) Micro-Ecological Life Support System Alternative (MELiSSA) project for hydroponic cultivation in Biological Life Support Systems (BLSSs), because of the high nutritional value of seeds. Root symbiosis of soybean with Bradirhizobium japonicum contributes to plant nutrition in soil, providing ammonium through the bacterial fixation of atmospheric nitrogen. The aim of this study was to evaluate the effects of two hydroponic systems, Nutrient Film Technique (NFT) and cultivation on rockwool, and two nitrogen sources in the nutrient solution, nitrate (as Ca(NO₃)₂ and KNO₃) and urea (CO(NH₂)₂), on root symbiosis, plant growth and seeds production of soybean. Plants of cultivar ‘OT8914’, inoculated with B. japonicum strain BUS-2, were grown in a growth chamber, under controlled environmental conditions.     

菜心土壤速效磷丰缺指标及合理施磷量研究

在广东赤红壤地区不同土壤磷含量的菜园土进行菜心磷肥田间试验.根据18个试点的试验结果,提出了质地为中壤土的菜园种植菜心的土壤速效磷丰缺指标,菜心产量与土壤速效磷含量呈抛物线相关.施磷肥增产显著的菜田占68%,增产率为28%～51%;适宜的土壤速效磷(P)为54.6～87.8 mg·kg~(-1);低于此范围应补充磷肥,超过此范围应控制施磷肥.不同磷肥施用量试验结果表明,菜心产量与施磷肥量呈抛物线相关,在低、中、高肥力水平的菜园土种植菜心,要求菜心产量达到6 441～6 515、6 542～6 693和6 880～7 189 kg·hm~(-2)时,推荐磷肥(P_2O_5)用量分别为50.0～76.5、50.0～72.6和50.0～64.1 kg·hm~(-2).