-
揭秘反渗透海水淡化:周期性振荡条件下的时空模拟新洞察
在全球淡水资源日益紧张的当下,反渗透海水淡化(SWRO)成为缓解水资源短缺的重要手段。传统 RO 系统通常为稳态运行设计,但随着可再生能源如波浪、太阳能和风能的广泛应用,RO 系统不得不面临波动的运行条件。以波浪能为例,它虽然能量密度高、供应相对稳定,且靠近海水,适合偏远沿海地区的分散式海水淡化,然而其产生的快速压力和流量波动,与 RO 系统优化的稳态运行条件相差甚远。这些波动对膜性能、能源效率和系统长期可行性产生了诸多未知影响,现有研究对此尚未有清晰定论。同时,现有模型在理解振荡条件下膜的响应时,往往忽略了关键的时空模式。在此背景下,开展相关研究以深入了解 RO 系统在波动条件下的运行特性显
来源:Desalination
时间:2025-05-07
-
电化学法提锂:突破传统困境,开启可持续能源新篇
在当今时代,电动汽车与可再生能源存储产业蓬勃发展,锂作为关键材料,其需求呈现爆发式增长。据估算,从 2015 年到 2050 年,全球锂消费量预计达到 511 万吨,这可能会耗尽当前陆地锂储量的三分之一。然而,传统的锂提取方法却问题重重。硬岩开采不仅能耗高,还会对环境造成极大破坏,产生大量化学废物,污染水源和土壤;太阳能蒸发虽利用自然能源,但耗时极长,且会造成水资源浪费和生态影响;地热卤水提取同样面临设备腐蚀、化学废物污染等难题。这些问题严重制约了锂的可持续供应,因此,寻找更高效、环保的锂提取技术迫在眉睫。在此背景下,研究人员致力于探索新的提锂技术。他们聚焦于电化学提锂技术,涵盖电容去离子(C
来源:Desalination
时间:2025-05-07
-
预混凝助力浸没式纳滤:有效缓解膜污染的新策略
在当今社会,随着城市化进程的加快和人口的不断增长,许多城市的饮用水源,像河流、湖泊水等,都面临着越来越严重的污染问题。水中不仅混入了大量的有机物,还出现了一些新兴污染物。这些污染物对人们的健康构成了潜在威胁,因此,保障饮用水的安全变得至关重要。纳滤(NF)膜技术作为一种先进的分离技术,能够有效去除水中那些比其孔径(1.0 - 2.0nm)还小的污染物,比如微污染物和微塑料,在饮用水处理中发挥着重要作用。然而,传统的螺旋卷式 NF 膜在使用时,需要进行微滤(MF)或超滤(UF)等预处理,以去除大颗粒物质,防止其堵塞膜通道,降低膜表面的有机负荷。但这种预处理过程不仅成本高昂,还增加了操作的复杂性。
来源:Desalination
时间:2025-05-07
-
探寻自然湖泊浴场新冠病毒传播风险:水质监测中间接指标的关键作用
在全球范围内,开放水体休闲活动深受大众喜爱,它对人们的身心健康大有裨益。然而到了夏天,众多人共用浴场水,这使得水中微生物污染物数量急剧上升。这些污染物主要源自人和动物的消化系统(粪便)、分泌系统(唾液、汗液)以及泌尿系统(尿液)。与这些污染物接触,会严重威胁公众健康。从 20 世纪 50 年代起,流行病学研究就已表明,浴场水质与潜在的负面健康影响之间存在着紧密联系。例如,有研究发现,游泳者患胃肠道疾病的风险相对更高。目前,对于浴场水质的管控,波兰以及欧盟都制定了相关规定。不过,受到管控的微生物种类较为有限。由于环境中存在大量不同种类的致病微生物(细菌、病毒、原生动物、真菌、寄生虫等),而且它们
来源:Desalination and Water Treatment
时间:2025-05-07
-
基于膜生物反应器(MBR)处理厂的旅游度假区实现本地水循环闭合的微生物风险评估 —— 探索水资源可持续利用新路径
在当今社会,水资源短缺问题日益严峻,尤其是在旅游度假区这类用水需求大且季节性波动明显的区域。传统上,大量优质的饮用水被用于各种并非必须使用饮用水的场景,像工业生产、商业活动、街道清洁以及农业灌溉等,这无疑是对水资源的一种浪费。同时,气候变化、干旱等因素进一步加剧了水资源的紧张局面。在这样的背景下,中水回用成为缓解水资源压力的重要途径,其可用于作物灌溉、景观美化、道路维护以及高尔夫球场灌溉等多个领域。然而,旅游区的小型污水处理厂面临着诸多挑战。这些处理厂的日流入量变化极大,这使得废水处理过程的稳定性大打折扣,进而影响水回收技术的效率。而且,中水的微生物安全性至关重要,目前全球评估中水微生物质量的
来源:Desalination and Water Treatment
时间:2025-05-07
-
揭秘间歇式反渗透:特定通量下能耗的参数优化与研究突破
在当今世界,水资源短缺已成为一个紧迫的全球性问题。气候的变化、水资源的不合理使用、严重的污染以及不断增长的用水需求,让获取清洁的淡水变得越来越困难。海水淡化技术,尤其是反渗透(Reverse Osmosis,RO)技术,成为了众多国家解决淡水供应问题的重要希望。然而,传统的反渗透技术存在诸多弊端,比如能耗高、成本高昂、膜污染严重等,这些问题限制了其大规模的应用。在这样的背景下,间歇式反渗透(Batch RO)作为一种具有潜力的替代方案,逐渐进入了研究人员的视野。为了深入探究间歇式反渗透的性能,研究人员开展了一系列研究。虽然之前有不少关于 Batch RO 的研究,但仍存在许多空白,尤其是在特定
来源:Desalination and Water Treatment
时间:2025-05-07
-
调控 pH 与超声处理对水库微囊藻群体分解的影响及潜在应用价值
在美丽的湖泊、宁静的水库中,本应清澈的水体却时常被有毒蓝藻肆虐。富营养化让这些水域成为了蓝藻的 “天堂”,其中微囊藻更是 “臭名昭著”。它产生的微囊藻毒素对人类健康构成严重威胁,一旦人们接触或饮用受污染的水,可能引发肝脏损伤等一系列健康问题 。以往为了应对这一难题,人们尝试了多种方法。像臭氧处理能灭活蓝藻、分解毒素;高铁酸盐(FeO4−)可改变蓝藻细胞使其失活并凝聚;硫酸铜也常被用作除藻剂。然而,这些方法都存在弊端,大量使用除藻剂会促使微囊藻细胞裂解,释放出更多毒素,进一步污染水体。因此,探寻一种绿色环保、能减少二次污染的治理方法迫在眉睫。来自国外的研究人员决心攻克这一难题。他们聚焦于微囊藻群
来源:Desalination and Water Treatment
时间:2025-05-07
-
解析饮用水回用系统微生物元基因组:探寻水质净化与安全保障新路径
随着全球气候变化,水资源短缺问题日益严峻,饮用水回用成为许多干旱地区解决水危机的重要途径。传统的饮用水处理工艺在去除一些持久性污染物方面存在不足,而微生物在新型处理工艺中的作用尚不明确。此前研究方法存在局限,无法全面深入了解微生物群落的功能和多样性。为了更深入地探究饮用水回用系统中微生物的奥秘,来自国外的研究人员开展了一项具有重要意义的研究。该研究聚焦于一个包含初级澄清、活性污泥硝化与部分反硝化、三级过滤、臭氧化、生物活性炭(BAC)过滤、膜过滤、反渗透以及紫外线 / 高级氧化(UV/AOP)等多环节的饮用水回用处理系统。研究人员在各个处理单元的特定位置采集样本,涵盖未处理废水以及各处理工艺的
来源:Desalination and Water Treatment
时间:2025-05-07
-
软木环宽度依局部场地干燥程度响应气候变化:探寻软木橡树生长与气候的微妙关系
在地球的气候舞台上,地中海盆地正经历着一场 “热辣辣” 的变革。全球气候变化的浪潮袭来,这片区域变得越来越热,降雨也愈发吝啬,逐渐迈向干旱的境地。对于生活在这片土地上的软木橡树(Quercus suber)来说,这可不是个好消息。软木橡树的树皮 —— 软木,是地中海盆地重要的非木材森林产品,葡萄牙和西班牙作为全球最大的软木生产国,分别占据了 58% 和 20% 的出口份额。然而,气候变暖却可能让软木生产在 2100 年减少 20%,而且软木的质量,像厚度、孔隙度等指标也会受到影响,甚至一些软木橡树种群的死亡率也因炎热干旱而上升。面对这些困境,人们对软木橡树在气候变化下的命运充满担忧。之前虽有不
来源:Dendrochronologia
时间:2025-05-07
-
树轮蓝光强度揭示朝鲜半岛树木生长对夏季温度的响应:突破与意义
在气候变化研究的征程中,科学家们一直在寻找更精准、更有效的方法来解读过去气候的密码。树木的年轮,就像一本本大自然的史书,记录着岁月的变迁和气候的变化。传统的树轮宽度(TRW)分析方法虽被广泛应用,但在温暖湿润地区,它常常难以准确捕捉复杂的气候信号。比如在东亚地区,受全球变暖影响,极端天气事件频发,可由于缺乏高分辨率、长期的观测记录和合适的气候代用指标,该地区长期的气候变率依旧迷雾重重。在此背景下,一种新的树轮研究指标 —— 树轮蓝光强度(BI)应运而生。BI 是通过测量树轮样本表面反射的蓝光强度来反映树木生长信息,因其测量相对简便且在捕捉气候信号方面颇具潜力而受到关注。然而,此前关于 BI 的
来源:Dendrochronologia
时间:2025-05-07
-
过氧化氢助力古木树轮蓝强度气候信号提升:美国阿拉斯加湾地区的突破性研究
在树轮研究的奇妙世界里,科学家们一直试图从树木的 “成长日记”—— 树轮中,解读过去的气候信息。最大蓝强度(MXBI,蓝色反射率(BR)的倒置形式)作为最大晚材密度(MXD)的替代指标,能更轻松获取,且二者对高纬度或高山夏季温度敏感。通过测量早材蓝强度(EWBI)、晚材蓝强度(LWBI)及其差值(DBI),能追踪高频气候变率。然而,样本染色成了研究路上的 “绊脚石”。无论是活树、死树还是古木样本,都可能因各种原因被染色,比如有机提取物、边材心材颜色转变、金属渗透、微生物和真菌染色等。这些染色干扰了 BI 与木材密度的关系,使得长 BI 树轮记录的发展困难重重。传统去除颜色染色的方法,对非系统性
来源:Dendrochronologia
时间:2025-05-07
-
基于树轮年代学揭示乌克兰历史公园Olexandria的建园历程与植被演变
论文解读在乌克兰白采尔克维市郊,占地约80平方公里的Olexandria公园静静矗立了两个多世纪。这座由波兰-立陶宛联邦贵族Branicki家族于18世纪末建造的英法浪漫主义园林,不仅是欧洲景观建筑的活化石,更承载着东欧政治与文化变迁的密码。然而,关于其建园初期的历史始终迷雾重重——是如Salatich(1949)所述基于原始橡树林改造,还是如女主人Alexandra Branicka坚称的“从荒芜田野中开辟”?传说中的沙皇赠树是否真实存在?这些争议因史料匮乏与相互矛盾的记载而悬而未决。为破解这些谜题,研究团队首次对公园现存古树展开系统的树轮年代学(dendrochronology,通过树木年
来源:Dendrochronologia
时间:2025-05-07
-
欧洲黑松林直径分布研究:31st与 63rd百分位数组合结合 CDFR 为最优方案
森林,作为地球生态系统的重要组成部分,不仅为众多生物提供了栖息家园,还在维持生态平衡、调节气候等方面发挥着关键作用。对于森林的科学管理,精准把握森林林分的各项特征至关重要,其中林分直径分布是一个核心要素。它就像森林的 “健康密码”,能透露林分结构、树木生长动态以及潜在木材产量等关键信息。在众多描述林分直径分布的方法中,Weibull 分布凭借其强大的灵活性和广泛的适应性脱颖而出,成为森林研究领域的热门选择。不过,这一分布的应用效果很大程度上依赖于其参数的精确估计。以往的研究中,参数预测法和参数恢复法是常用的参数估计手段。但随着研究的深入,人们发现参数恢复法在不少情况下表现更优。然而,森林研究的
来源:Dendrochronologia
时间:2025-05-07
-
去除晚材蓝色强度中的过渡木残留效应以增强美国东部铁杉(Tsuga canadensis)的气候信号研究
在探索过去气候变化的征程中,树木年轮一直是重要的 “时光密码”。长久以来,科研人员借助树木年轮,解读过去温度的变化和极端情况,为如今的气候变暖趋势提供历史参照。随着科技的进步,一种基于光反射率的测量方法 —— 蓝色强度(BI)崭露头角,它能估算树木年轮密度生长,且成本较低,相比传统的径向宽度测量,能更敏锐地捕捉温度信号,在全球范围内得到了广泛应用。不过,BI 技术并非十全十美。在一些针叶树种中,由于心材和边材颜色差异大,BI 数据可能会受到颜色变化干扰,产生与温度无关的偏差。此外,对于生长轮其他部分的反射率及其携带的气候信号,研究还不够深入。比如,以往研究发现,最大密度(MXD)和晚材蓝色强度
来源:Dendrochronologia
时间:2025-05-07
-
解锁长叶松的 “时间密码”:跨大西洋木材贸易研究新视角
在树木年代学的研究领域,就像在历史的长河中探寻宝藏,每一圈树木年轮都可能隐藏着不为人知的故事。曾经,低地国家的树木年代学研究主要聚焦于橡木(Quercus sp.),后来逐渐将针叶树种纳入研究范围,然而,来自北美大陆的长叶松(Pinus palustris Mill.)却一直被忽视。长叶松的木材解剖结构容易与当地常见的苏格兰松(Pinus sylvestris L.)混淆,而且它在低地国家出现的时间相对较晚,导致其在相关研究中常常被遗漏。但这一被忽视的树种,却可能是解开跨大西洋木材贸易历史谜团的关键线索,为了深入挖掘这一宝藏,研究人员开启了对长叶松的探索之旅。研究人员来自未知研究机构,他们通过
来源:Dendrochronologia
时间:2025-05-07
-
基于变点检测法的蓝光强度测量中边材-心材过渡区校正研究及其气候信号保留优势
在树木年轮气候学研究领域,蓝光强度(Blue Intensity, BI)测量技术因其成本效益优势,已成为替代最大晚材密度(MXD)测量的重要手段。然而某些针叶树种显著的边材-心材颜色转变给BI数据解读带来巨大挑战——这种与气候无关的生理变化会严重干扰气候信号的提取。传统校正方法delta-BI(DBI)基于早材(EWBI)和晚材(LWBI)受颜色变化影响相同的假设,但该假设缺乏生理学依据,且会融合EWBI与LWBI的独立气候信号,导致信息丢失甚至信号抵消。更棘手的是,当颜色变化仅显著影响早材时(如图1所示的Athrotaxis cupressoides实例),DBI法完全失效。这些局限性促使
来源:Dendrochronologia
时间:2025-05-07
-
突破难题:从亚化石树干圆盘解锁落叶松(Larix)/ 云杉(Picea)木材鉴定密码
在广袤的寒温带森林里,云杉(Picea abies (L.) Karst)和落叶松(Larix decidua Mill)是常见的针叶树。它们常常在高山和寒温带生态系统中共同生长,形成了独特的森林景观。在高海拔地区,这些树木生长缓慢,形成的年轮紧密。死亡后的树干在低温环境下能保存数百年,成为研究过去气候和重建森林历史的重要材料。然而,一个困扰学界已久的问题是,在显微镜下准确区分云杉和落叶松的木材极其困难,这一问题已经持续了一个多世纪。尽管人们提出了一些解剖学特征来区分它们,但这些特征的变化和有限的诊断能力使得可靠区分变得困难,尤其是对于考古木材样本。为了解决这一难题,来自国外的研究人员开展了一
来源:Dendrochronologia
时间:2025-05-07
-
综述:干旱限制了小高加索地区两种具有重要生态和经济价值树种的生长及水力能力
引言全球气候变化对生态系统和生物多样性影响深远,树木因生长和繁殖周期长,易受气候快速变化影响。亚美尼亚地处高加索地区,气候干旱,生态系统脆弱。其东北部落叶林主要由高加索橡树和东方山毛榉等构成,这些树种经济价值高,但人们对它们应对干旱等极端气候的机制了解不足。分析树木解剖特征的年度序列,有助于揭示树木对气候变化的响应。不同树种的木质部水力结构不同,如橡树为环孔材,山毛榉为散孔材,这影响它们应对干旱的能力。研究通过测定树木年轮和导管相关参数,评估干旱对橡树和山毛榉生长及木质部水力能力相关变量的影响,并提出了相关假设。材料和方法站点特征:采样点位于亚美尼亚东北部塔武什省古加尔克山脉,海拔 1300
来源:Dendrochronologia
时间:2025-05-07
-
瑞士图尔特曼河流域树木生长受气候强迫的海拔依赖性断点:解开气候变化下的生态密码
在瑞士阿尔卑斯山,气候正发生着显著变化。20 世纪,这里的平均气温上升速度几乎是全球平均速度的两倍,这一变化带来了一系列连锁反应。降水模式改变,雪覆盖减少,冰川加速融化,自小冰期以来,冰川退缩了约 57%,近二十年尤为明显。这些变化对阿尔卑斯山的生态系统产生了巨大影响,高山生态系统变得愈发脆弱,植被分布也随之改变。在这样的大背景下,树木作为生态系统的重要组成部分,其生长受到了诸多因素的影响。温度、降水、光照等气候因素,以及土壤养分、湿度等非气候因素,都在不同程度上左右着树木的生长。以往的研究发现,阿尔卑斯山的树线在不断上升,不同树种的树线海拔范围有所差异,例如欧洲云杉(Picea abies)
来源:Dendrochronologia
时间:2025-05-07
-
欧洲山毛榉应对气候变化的生理机制:瑞士北部的三重同位素解析
在全球气候变化的大背景下,森林生态系统正面临着前所未有的挑战。气温不断攀升,水资源日益匮乏,干旱引发的树木死亡现象愈发频繁。欧洲山毛榉作为森林生态系统的重要组成部分,在 2018 年极端干旱后,许多植株出现了提前落叶变色、树冠枯萎等现象,然而并非所有山毛榉都如此,为何部分山毛榉对干旱更为敏感,这一问题亟待解答。为了深入探究欧洲山毛榉因干旱导致活力下降的生理机制,来自国外的研究人员开展了一项极具意义的研究。研究人员对瑞士北部森林中出现早期叶片变色脱落(早期褐变树)和无相关症状(活力树)的欧洲山毛榉进行研究,分析了 1960 - 2020 年期间树轮宽度(TRW),并采用三重同位素方法(碳(δ13
来源:Dendrochronologia
时间:2025-05-07