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  • 高粱除草剂方案对高粱-辣椒轮作系统中阔叶杂草防控及经济效益的影响研究

    在美国西南部新墨西哥州的广袤农田中,辣椒(Capsicum annuum L.)不仅是重要的经济作物,更是当地农业文化的象征。然而,辣椒田间的阔叶杂草如同顽固的“绿色强盗”,严重威胁着作物的生长与农民的收益。尤其是一种名为Wright groundcherry(Physalis acutifolia)的杂草,因其与辣椒亲缘关系相近,化学防控难度极大。传统的依赖人工锄草的方式,虽能精准清除杂草,却需投入大量劳力,成本高昂且效率低下。更棘手的是,现有除草剂选择有限,许多残留性药剂因可能伤害辣椒幼苗而无法在轮作体系中应用。为了破解这一难题,新墨西哥州立大学的研究团队将目光投向了高粱(Sorghum

    来源:Weed Technology

    时间:2025-12-11

  • 贝叶斯选择策略在人机回环异常检测中的应用:以考试安全为例

    在现代大规模考试评估中,如何高效识别需要重点审查的异常行为(如作弊、抄袭、AI代写等)一直是考试安全领域的核心挑战。传统方法主要依赖人工审核或单一自动化检测系统,前者资源消耗巨大,后者因误报风险难以独立承担高利害决策。更关键的是,新兴作弊手段(如AI生成文本)的出现使得历史训练数据往往匮乏,而人工审核通常只能覆盖部分考生,导致大量未审核样本无法有效用于模型迭代优化。这种"部分可观测、持续演化"的检测场景,本质上是一个需要兼顾即时决策与长期学习的序列决策问题。针对这一难题,发表于心理测量学顶级期刊《Psychometrika》的研究论文《贝叶斯选择策略在人机回环异常检测中的应用》提出了一种创新性

    来源:Psychometrika

    时间:2025-12-11

  • 一种基于碳的简单电化学/光电化学双模式适配体传感器,用于检测黄曲霉毒素B1

    摘要本文开发了一种基于碳点/液态剥离石墨烯(CDs/LEG)纳米复合材料的电化学/光电化学(EC/PEC)双模式传感平台。这种异质复合材料有效利用了碳点的优异光电活性和液态剥离石墨烯的高导电性。研究选用了铁茂标记的适配体(Fc-Apt)和亚甲蓝标记的互补DNA(MB-cDNA)作为双信号探针。当黄曲霉素B1(AFB1)与其结合时,它会竞争性地取代MB-cDNA,使Fc-Apt恢复其发夹结构,并导致MB从电极表面远离,同时Fc向电极表面移动。这种构象变化显著提高了电流比(IFc/IMB),增强了电化学(EC)信号;同时,固定在电极表面的适配体复合物通过空间位阻效应和光屏蔽效应降低了光电化学(PE

    来源:ANALYTICAL AND BIOANALYTICAL CHEMISTRY

    时间:2025-12-11

  • 超越传统生物营养物去除的限制:通过厌氧/好氧/缺氧(AOA)工艺在处理市政废水的试点系统中实现超低出水中氮含量

    龚立民|姚丽莎|顾玲燕|曲彦飞|高新杰|王伟康|黄文章|彭永振深圳市水务与环境集团有限公司,中国深圳518030摘要开发低成本、高效率的生物营养物去除(BNR)工艺仍然是污水处理厂(WWTPs)面临的主要挑战。在本研究中,建立了一个处理能力为100立方米/天的厌氧/好氧/厌氧(AOA)中试系统,并使用实际的城市污水连续运行了335天。在没有外部碳源添加的情况下,该系统实现了平均出水总氮(TN)浓度为1.2毫克/升,其中90%的浓度低于1.8毫克/升。总磷(TP)和化学需氧量(COD)的去除效率分别达到了92.8%和94.1%。充足的进水有机负荷(C/N比为8.6)以及极低的硝酸盐浓度使得厌氧区

    来源:Water Research

    时间:2025-12-11

  • 通过热力学和数据驱动建模阐明全规模羟基磷灰石回收系统性能的驱动因素

    作者列表:Samuel Enrique Aguiar、Rishabh Puri、Dong Hoon Sim、Seyed Aryan Emaminejad、Matt Seib、Carly Amstadt、Roland D. Cusick所属机构:伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校土木与环境工程系摘要侧流式鸟粪石回收系统可以通过减少固体处理回流中的磷(P)循环,显著提升主流生物磷去除过程的效率。尽管过去十年间这类系统的应用迅速增加,但其性能仍存在较大差异。目前可用的建模工具尚无法准确诊断和预测系统运行中的异常情况。本研究提出了基于数据驱动的新方法,用于评估和预测鸟粪石回收系统的性能。通过对一个市政水资源

    来源:Water Research

    时间:2025-12-11

  • 表面活性剂调控的电喷雾打印PEI-TMC纳滤膜,用于高效分离Mg2+/Li+

    锂资源作为新能源产业的核心战略资源,其高效回收技术已成为全球科研领域的重点方向。盐湖卤水因其高达69%的可提取锂资源占比,成为锂工业的重要原料来源。然而,卤水中镁锂离子(Mg²⁺/Li⁺)的分离难题长期存在,传统纳滤膜在选择性控制、抗污染能力及工艺稳定性方面存在显著短板。针对这一技术瓶颈,研究团队创新性地构建了DOSS介导的 electrospray interfacial polymerization(DEIP)技术体系,为锂资源高效回收提供了突破性解决方案。**技术路径创新突破**传统聚酰胺(PA)膜依赖正电荷的PEI单体与TMC单体通过界面聚合法构建选择性层。然而,PEI分子量高达600

    来源:Water Research

    时间:2025-12-11

  • 热刺激解锁了Cu(II)/PMS氧化难处理膦酸盐过程中依赖配体的选择性途径

    该研究系统考察了热能驱动下铜离子与过硫酸盐协同催化降解两种典型膦酸类污染物的机理差异。研究选取NTMP(氨基膦酸)和PBTC(羧基膦酸)作为模型化合物,在60℃热催化条件下发现:NTMP在5μM Cu²⁺存在下30分钟内实现92.12%的降解,其降解路径表现为污染物通过配位键向Cu²⁺传递电子,直接驱动金属还原至Cu⁺状态。这种电子转移过程无需依赖过硫酸盐的氧化还原作用,有效突破了传统铜基高级氧化过程中Cu²⁺还原速率限制。相比之下,PBTC的降解效率显著降低(65.53%),因其羧酸基团具有电子吸引特性,通过配位作用促进Cu²⁺向Cu³⁺的氧化,同时形成Cu³⁺结合的羟基自由基,形成双通道协

    来源:Water Research

    时间:2025-12-11

  • 低剂量ClO₂与光催化通过界面电子转移协同灭活黑曲霉孢子

    本研究针对饮用水中抗性真菌孢子(以黑曲霉孢子为代表)的治理难题,提出了一种基于低剂量二氧化氯(ClO₂)预处理与银基光催化协同作用的创新消毒策略。该方案通过物理化学协同机制突破传统氯消毒法的局限,在确保消毒效果的同时显著降低环境风险。研究团队发现,常规氯消毒需采用20 mg/L以上高剂量处理才能达到95%以上的灭活率(Xu et al., 2022),这不仅导致氯代有机副产物(如三卤甲烷)生成量超标(Zhu et al., 2024),还会因残留氯离子造成二次水质安全问题。而本研究创新性地采用8 mg/L低剂量ClO₂预处理,通过选择性氧化破坏孢子黑色素层这一关键物理屏障,使后续光催化效率提升

    来源:Water Research

    时间:2025-12-11

  • 自驱动电化学分离-回收系统,用于同时从无电镀废水中回收铜、磷酸盐和EDTA

    电镀废水处理领域的创新突破——基于自驱动电化学分离回收系统(SESR)的多资源协同回收技术解析一、研究背景与问题提出500 kWh/t)、化学药剂依赖性强(如次氯酸钠氧化、石灰沉淀)以及二次污染风险(EDTA降解产物毒性)等固有缺陷。特别是电镀废水中普遍存在的EDTA-Cu²⁺络合物,其稳定性(络合常数lgK≈18.6)导致常规化学沉淀法回收率不足60%,成为制约资源回收效率的关键瓶颈。二、SESR系统创新设计该研究提出的自驱动电化学分离回收系统(SESR)具有三重创新机制:1. 能量自给系统:构建Fe/Cu双极电化学体系,通过Fe氧化(E°=-0.44V)与Cu还原(E°=+0.34V)的电

    来源:Water Research

    时间:2025-12-11

  • 塑料薄膜的长期自然光降解过程增强了源自塑料的溶解有机物的分子复杂性

    塑料在海洋环境中的长期降解过程及其衍生溶解有机物(DOM)的分子特征是当前环境科学领域的重要研究课题。本研究通过为期三年的自然光照暴露实验,系统考察了五种典型塑料(PBAT、PE、PO、PP、PS)在海水中的光降解行为及其释放的溶解有机物特性,揭示了聚合物本征属性与光照时长对PDOM分子组成的协同调控机制。在实验设计方面,研究团队采用标准化预处理流程,确保不同塑料薄膜在初始状态具有可比性。通过高精度环境控制装置,模拟真实海洋光照条件下的持续降解过程。这种在位实验方法突破了传统实验室短期研究的局限,更贴近塑料在海洋中的实际降解场景。值得关注的是,研究创新性地将机械表征与环境化学分析相结合,运用扫

    来源:Water Research

    时间:2025-12-11

  • 根据人口变化调整卫生系统:优化管道与非管道解决方案的混合配置

    日本人口减少与城市基础设施可持续性研究——基于混合系统的多目标优化分析一、研究背景与问题提出传统集中式污水处理系统在全球范围内占据主导地位,但日本等人口持续减少的国家正面临严峻挑战。根据经合组织2024年数据,日本96%的市町村面临人口负增长,而欧美国家约40%的城市将在本世纪末经历12-23%的人口下降。这种人口结构变化导致传统集中式系统出现双重困境:一方面,基础设施老化加速,美国环保署统计显示50岁以上管网占比超过60%;另一方面,服务需求萎缩与固定成本刚性矛盾突出,如美国某州案例显示维护成本与实际服务人口呈负相关曲线。二、Johkasou系统的技术特征作为非排水系统的典型代表,Johka

    来源:Water Research

    时间:2025-12-11

  • 具有低热传导损失的异质蒸发器,用于高效太阳能海水淡化

    该研究针对太阳能驱动蒸发器中存在的热传导效率低和盐分干扰两大技术瓶颈,提出了一种新型异质结构蒸发器设计方案。通过材料复合与结构优化,实现了蒸发效率的显著提升与盐雾耐受性的突破。实验团队采用PVDF/PPy复合材料的梯度相分离技术,成功制备出具有垂直通道结构的异质蒸发层,在保持高效光热转换能力的同时,构建了物理屏障阻止热量向底层水体传导。这种创新结构使单位面积产水量达到3.5 kg·m⁻²·h⁻¹,较传统同类型蒸发器提升29.4%,且在模拟海水(3.5%盐度)条件下仍能保持稳定的产水性能。研究首先系统梳理了当前太阳能蒸发技术的主要挑战。大气水收集技术受环境湿度制约明显,反渗透等传统海水淡化技术需

    来源:Water Research

    时间:2025-12-11

  • 受马尾藻启发的多功能吸附剂:通过将氰吡啶离子液体接枝到羽绒纤维上,实现了吸附选择性和效率的全面提升

    该研究针对海洋铀资源回收中吸附剂选择性和环境适应性不足的问题,提出了一种融合离子液体设计、仿生浮力结构及光热协同效应的创新解决方案。通过将特定功能化的离子液体与仿生材料复合,构建出具备高选择性、可循环性和环境适应性的新型铀吸附体系。研究团队以废弃羽毛纤维为基体,其独特的多孔结构和低密度特性可有效模拟海藻(如马尾藻)的漂浮行为。通过化学修饰策略,在纤维表面构建了含氨基甲酰氧基的离子液体复合层。该复合层具有双重优势:一方面,离子液体中的含氰基团经氨基甲酰化处理后形成稳定的氨基甲酰氧基结构,显著增强对铀离子的选择性吸附能力;另一方面,这种化学修饰过程未破坏纤维的原始孔隙率和浮力特性,使材料在海水环境

    来源:Water Research

    时间:2025-12-11

  • 利用二次出水有机物的自驱动潜力实现过氧单硫酸盐活化与可持续废水净化:机理与分子层面转化

    随着全球水资源短缺问题日益严峻,废水回用技术成为水处理领域的重要研究方向。次级处理出水中的溶解性有机物(EfOM)因其复杂的成分和潜在毒性,成为限制再生水水质的关键因素。传统的高级氧化工艺(AOPs)依赖化学催化剂或高能物理辐照,不仅存在二次污染风险,还存在运行成本高昂的局限性。基于此,该研究创新性地提出"废物处理废物"的循环策略,通过挖掘EfOM自身的光化学特性,构建无需外加催化剂和能源输入的先进氧化体系,为废水回用技术开辟了绿色可持续的新路径。研究首先建立了系统的EfOM分级体系,采用树脂吸附法将EfOM解分为亲水性(HI)和疏水性(HOA/HOB/HON)四大组分。实验发现疏水性组分中的

    来源:Water Research

    时间:2025-12-11

  • 协同作用的产热碳-微生物脱卤剂:消除“永久性化学品”中的“永久性”成分

    ### 研究背景与科学意义 在污水处理和氮减排的实际工程中,单一污染物的毒性机制已得到一定程度的揭示,但工业废水中普遍存在的复合污染物(如重金属与有机物共存)对脱氮微生物的动态影响仍存在重大知识缺口。以铬酸盐(Cr(VI))和4-氯酚(4-CP)为代表的复合污染物,不仅会通过氧化应激、代谢干扰等途径直接抑制微生物功能,还会因协同或拮抗作用改变污染物的毒性强度。这种动态变化可能引发微生物群落结构的适应性重组,进而影响脱氮过程的稳定性。然而,现有研究多聚焦于单一污染物的急性毒性,缺乏对复合污染长期作用下微生物自调节机制的系统解析。 本研究通过解析Cr(VI)-4-CP复合污染对脱氮过程的时空效

    来源:Water Research

    时间:2025-12-11

  • 动态与静态模型在Artocarpus nobilis果实果皮上对Cd2+离子的生物吸附作用研究

    本文聚焦于使用Artocarpus nobilis果皮(斯里兰卡木菠萝果皮)作为生物吸附剂对镉离子(Cd²⁺)的去除效能及动态行为研究。研究通过优化溶液和过程参数,结合静态与动态吸附模型分析,系统评估了果皮作为新型环保吸附材料的潜力。### 1. 研究背景与意义生物吸附技术因经济环保、适用范围广等优势,成为重金属废水处理的重要方向。然而,现有研究多集中于静态条件下的吸附行为,动态条件下的模型构建及规模化应用仍存在空白。本文选择Artocarpus nobilis果皮作为吸附剂,其富含酚类、羧酸等有机官能团,在酸碱缓冲范围内(pH 5.5-7.0)表现出优异的Cd²⁺吸附能力,且无需化学改性即可

    来源:Water-Energy Nexus

    时间:2025-12-11

  • 城市街区有助于实现数据量减少、水力设计合理的规划方案,从而有效缓解合流制污水系统的溢流问题

    该研究针对城市合流排水系统溢流(CSOs)的建模与缓解提出了一种基于街区(urban blocks)的简化分析框架。研究团队通过对比四种模型配置,验证了该方法在数据稀缺条件下的适用性。研究以瑞士费尔拉托夫工业区为案例,通过32次实际溢流事件验证,发现基于街区的模型在精度与效率间取得了平衡。### 核心发现与机制解析1. **模型配置对比**: - **参考模型(Thiessen: Real_net)**:使用传统 Thiessen 多边形划分汇水区,结合实测管网数据,作为基准进行其他模型比较。结果显示其Kling-Gupta效率(KGE)达0.35-0.59,但依赖详细管网数据。 -

    来源:Water Research X

    时间:2025-12-11

  • 有机物的循环过程表明,在一个以大型水生植物为主、寒冷且干旱的富营养化湖泊中,藻类的大量繁殖现象日益严重,同时矿物化进程也加快了

    乌兰素海湖有机质循环与生态演变机制研究一、研究背景与意义全球气候变化背景下,冷旱区湖泊生态系统的有机质循环机制成为新兴研究热点。传统富营养化研究多聚焦于磷、氮营养盐的调控,但近年研究表明有机质作为关键营养载体,其动态变化直接影响水体透明度和生态系统结构。特别是宏营养盐水平与有机质循环的耦合效应,在寒带湖泊和干旱区湖泊中具有独特的研究价值。乌兰素海湖作为我国西北地区典型冷旱区富营养化湖泊,具有独特的生态特征:全年水温波动显著(0.06-29.4℃)、季节冻融循环强烈(冻结期11月-次年4月)、挺水植物群落占据主导地位。这些环境特性导致有机质输入途径、转化速率和沉积过程与传统温带湖泊存在本质差异。

    来源:Water Research

    时间:2025-12-11

  • 氮与污染物的光化学反应耦合:乙基对羟基苯甲酸在海洋环境中的硝化反应及有毒硝基产物的形成

    该研究聚焦于沿海海洋环境中氮污染与新兴污染物苯甲酸酯类(以乙基苯甲酸酯EPB为例)的耦合光化学反应机制及其生态风险。研究团队通过对比实验发现,海水中的硝酸盐和亚硝酸盐在光照条件下会生成具有强氧化性的活性氮物种(如二氧化氮自由基•NO₂),这种特殊反应环境促使EPB发生硝基取代反应,生成新型硝基苯甲酸酯产物(NO₂-EPB)。该产物的生成与海洋环境中的高盐度、高溶解有机质(DOM)浓度及特定光照条件密切相关,在超纯水或淡水环境中并未观测到类似反应。实验设计采用南中国海实际海水样本(来自两个典型监测点S1和S2),并与河口盐水及超纯水进行平行对照研究。通过模拟日间光照强度(UV-B波段峰值达7.5

    来源:Water Research

    时间:2025-12-11

  • 微生物群落对废水泡沫分离过程的影响及其在PFAS(全氟和多氟烷基物质)去除中的作用

    本研究聚焦于污水处理厂(WWTPs)生物反应器中泡沫分馏技术对全氟烷基物质(PFAS)去除效率的影响,重点探讨微生物群落特征与泡沫行为之间的关联性及其对生物脱氮功能的潜在干扰。通过实验室半连续批次实验,结合分子生物学与PFAS浓度分析技术,研究揭示了以下核心发现: **1. 微生物群落驱动泡沫性能差异** 实验采用来自澳大利亚三家不同污水处理厂的混合污泥(WWTP A、B、C),通过离心洗涤消除背景上清液差异,确保微生物群落差异是影响泡沫行为的主因。结果显示,携带Gordonia和Microthrix菌属的污泥样本(Run B和C)在30分钟内形成更高泡沫层(最高达9厘米)和更大泡沫体积分

    来源:Water Research

    时间:2025-12-11


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