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固定化反硝化细菌强化生态浮岛脱氮性能及其微生物机制研究
Highlight实验装置本研究建立了三个实验室规模的生态浮岛(EFI)装置,具体系统示意图见图1。装置主体为聚乙烯材质的矩形箱体(60×40×90 cm),并配有亚克力材质的导流管(周长20 cm,高30 cm)。在距底部5 cm、40 cm和75 cm处设置了三个出水阀。EFI上部种植了美人蕉(Canna indica L.)、黄菖蒲(Iris pseudacorus L.)和鸢尾(Iris tectorum Maxim.)的幼苗,每种植物一株。水力停留时间(HRT)对EFI性能的影响EFI-CK、EFI-DM和EFI-IM处理对化学需氧量(COD)去除的影响如图2a所示。当HRT设为7天
来源:Ecological Economics
时间:2025-10-16
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综述:基于苔藓的建筑绿化:增强混凝土城市景观可持续性的综述
引言随着1970年至2000年间城市面积扩张约58,000 km2,预计到2030年将达150万km2,由此引发的热岛效应、空气污染和洪涝风险等环境问题日益严重。传统绿化方式受限于城市空间,基于建筑物的绿化(包括屋顶绿化和垂直绿化)因其能提升环境性能、生态功能及心理健康而受到关注。然而,维管植物绿化存在安装和维护成本高(如垂直绿化成本达190–750 €/m2)等局限,促使研究者转向低维护的苔藓植物。苔藓的生命周期与胁迫耐受性苔藓作为早期陆生植物,具有独特的生命周期(如配子体占优势)和生态可塑性,使其能从极地到沙漠的多种环境中生存。其植物体结构简单,无维管组织,依赖表面吸收水分和养分,并可通过
来源:Ecological Economics
时间:2025-10-16
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湿地季节性视角下的湿地恢复缺口识别与优先区划定
研究亮点湿地季节性显著影响植被生长:通过分析2020年华北平原中部湿地季节性与其对应年最大NDVI值的关系,发现二者存在极显著相关性(p<0.0001,R2=0.97)。有趣的是,年最大NDVI与湿地季节性呈反向变化,在“极低”季节性区域观测到最高的植被绿度峰值。湿地季节性的时空演变对比1985年与2020年的湿地季节性分布图(图4a, 4b),我们发现除了季节性水域面积的增减外,更引人注目的是湿地水文情势本身的显著改变。这意味着不仅湿地面积在变化,其内在的“水文脉搏”——即淹没与干涸的节律也发生了深刻重组。湿地季节性的重要性及其变迁自然湿地的季节性节律对维持湿地植被至关重要。一方面,生长季内
来源:Ecological Economics
时间:2025-10-16
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综述:西欧洲华力西带解体和盘古大陆早期裂解:古特提斯俯冲的关键作用
引言地球科学中一个难以捉摸的问题是深部地幔过程、远场作用力和体力如何相互作用以控制造山期后的变形。由于能够同时研究原位深部地壳过程和地表构造-沉积记录的造山系统有限,这一问题至今仍未解决。然而,过去几十年对西欧洲华力西带(WEVB)的研究为解答这一问题提供了独特的机会。该造山带在晚石炭世至二叠纪的演化与盘古超大陆的最终聚合及其早期裂解同时发生,是研究这一复杂相互作用的理想天然实验室。华力西带的古地理与构造框架华力西带的发展源于泥盆纪至晚石炭世期间(380-320 Ma)劳俄大陆(Laurussia)和冈瓦纳大陆(Gondwana)地块的碰撞,以及瑞克洋(Rheic Ocean)的向西缝合,最终
来源:Earth-Science Reviews
时间:2025-10-16
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滨海湿地微地形尺度土壤水分的时空变异特征及升尺度转换研究
在地球关键带(Earth Critical Zone)研究中,滨海湿地作为水陆交错带的典型代表,其土壤水分的时空动态直接调控着养分循环、温室气体通量和生态系统韧性。然而,湿地内部微地形起伏(如潮汐冲刷形成的垄沟系统)与植被斑块(如耐盐的碱蓬Suaeda salsa和喜湿的芦苇Phragmites australis)交织形成的微环境异质性,使得米级尺度的土壤水分分布规律难以捉摸。早期研究虽认识到微地形对水分再分配的影响,但关于洼地究竟是增强还是减弱土壤持水性的结论相互矛盾,这种分歧可能源于植被覆盖和土壤质地的耦合干扰。更棘手的是,现有时间稳定性分析(Temporal Stability Ana
来源:Earth Critical Zone
时间:2025-10-16
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土地利用对水质影响的空间尺度效应研究——以华北城市河流为例
在人类世背景下,全球范围内的人类活动正在以前所未有的规模和速度改变着地球景观和河流系统。随着工业化进程加速和农业集约化发展,越来越多的国家和地区面临水质恶化问题,这对水生生态系统构成了严重威胁。特别是在快速城市化的华北平原地区,海河流域作为中国七大流域之一,承载着全国11%的人口和10.8%的GDP,却面临着严重的水资源短缺和水污染问题。过度农业用水导致地下水超采,工业化进程带来污染物排放,这些人类活动与自然因素交织在一起,通过复杂的关键区过程影响着河流水质。以往的研究虽然证实了土地利用与水质之间存在关联,但对于这种关系如何受到空间尺度的影响,特别是在半干旱的平原河流地区,仍缺乏系统认识。不同
来源:Earth Critical Zone
时间:2025-10-16
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基于CatBoost-MVO优化的沼气多联产海水淡化系统:提升可持续能源资源效率的创新研究
系统描述本研究提出了一种以玉米芯沼气为燃料的新型集成多联产系统,可同步产生电力、冷冻水、热水和饮用水,从而提升可用能源资源的利用率。系统整体结构包括沼气燃烧器、超临界CO2循环(SCC)、氨朗肯循环(ARC)、卡林纳系统(KAS)、海水淡化(DESALT)、制冷循环(RFC)和LNG再气化(LNGR),通过巧妙的废热回收设计实现产物最大化。热力学分析方法系统在基准条件下的能量分析基本方程如下:•质量守恒:∑ṁin = ∑ṁout•能量守恒:Q̇out - Q̇in + Ẇout - Ẇin = ∑ṁouthout - ∑ṁinhin其中ṁ为质量流量,h为比焓,Q̇为传热速率,Ẇ为功率。系统净功
来源:Desalination
时间:2025-10-16
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通道工程化三维分级多孔蒸发器实现高盐度脱盐的高效盐分调控
Highlight盐耐受性三维蒸发器的分级结构设计本研究设计了一种具有分级结构的盐耐受性蒸发器,用于实现连续稳定的太阳能脱盐,具备耐盐性和水盐调控能力。蒸发器结构源自冬瓜(WG)独特的果肉结构,其致密的薄壁细胞足以充分吸收水分。有趣的是,冬瓜果肉结构在横向生长方向上具有不均匀的孔径分布,可分为两个位置:结论总之,本研究通过整合天然优化的单一材料层级结构与垂直开放通道,开发了一种通道工程化的三维分级多孔蒸发器,用于调控水传输和盐分排斥以实现高盐度脱盐。该分级结构包含具有低孔隙率大孔的上层和具有高孔隙率小孔的下层,诱导了压力梯度,驱动有利的动态水循环和盐分回流。垂直通道增强了蒸发速率和盐分回流能力
来源:Desalination
时间:2025-10-16
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综述:从短期盈利到长期可持续性:探索化工过程中的生命周期成本
引言:经济评估方法的演进需求随着工业界日益采用以可持续性为导向的战略,经济评估方法也需要相应发展,以纳入环境外部性和长期系统影响。传统的技术经济分析(TEA)主要用于评估技术的财务可行性,但其往往排除了基于生命周期的成本和环境负担。本研究聚焦于尚未完全纳入生命周期考量的TEA实践,并在可持续性驱动的背景下,将其与生命周期成本法(LCC)进行比较。联合国可持续发展目标(SDG)12强调负责任消费和生产,要求通过提高资源效率和减少污染物排放,从线性经济转向循环经济。这一转变使得基于生命周期的评估方法,如生命周期评估(LCA)和LCC,在决策过程中变得愈发重要。TEA与LCC的研究现状与差异通过对W
来源:Cleaner Environmental Systems
时间:2025-10-16
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废咖啡渣生物燃料的可持续性评估:环境与经济多维度分析
咖啡是全球最受欢迎的饮品之一,每天约消耗22.5亿杯,随之产生大量废咖啡渣(Spent Coffee Grounds, SCGs),每年总量估计达0.25亿吨。这些SCGs若未经妥善处理,通常被焚烧或填埋,不仅导致资源浪费,还会加剧温室气体排放和环境污染。事实上,SCGs因其高含油量和营养组分,被视为生物经济价值链中的理想底物,可通过多种技术路径转化为生物燃料和高附加值产品,例如生物柴油、生物乙醇、生物炭和热电。然而,现有研究多聚焦于单一转化路线或有限的环境影响指标,缺乏系统性的多路径比较和整合经济维度的综合分析,导致决策者和相关利益方难以识别最具可持续性的技术路线。为此,来自曼彻斯特大学可持
来源:Cleaner Environmental Systems
时间:2025-10-16
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综述:岩溶白云岩斜坡中的岩石碎屑:特征、分布及其对土壤质量建模的意义
研究背景岩石碎屑(RFs)是土壤剖面或地表未风化或部分风化的母质,根据美国农业部标准,其粒径通常为2至76毫米。它们是全球土壤中普遍存在的组分,尤其在山区更为丰富。RFs通过调节凋落物分解过程、改变土壤热状况和原位风化反应,显著影响土壤养分动态。此外,RFs在改变土壤物理性质(如容重、土壤孔隙度和土壤持水机制)方面起着关键作用。在干旱地区,储存在RFs中的水分是植物可吸收利用的重要资源。RFs还深刻影响斜坡水文过程,例如,适宜的RFs能减少土壤直接暴露于空气,从而抑制土壤水分蒸发;扩大的土壤孔隙创造了优先流路径,从而增强入渗;增加的土壤表面粗糙度有效抑制地表径流形成并提升地下流补给潜力。这些效
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针对黑人成人 cannabis 使用障碍的移动干预:一项概念验证随机对照试验
ABSTRACT背景使用大麻的非裔美国人或黑人在大麻相关的健康方面面临显著差异,与非西班牙裔/拉丁裔白人成年人相比,他们的使用频率更高,大麻使用障碍 (Cannabis Use Disorder, CUD) 的患病率也更高。这凸显了为患有CUD的黑人成年人提供易于获取、文化适配的干预措施的必要性。本研究评估了一种文化适配的移动干预措施(文化适配移动整合大麻与焦虑减少治疗 [Culturally Tailored-Mobile Integrated Cannabis and Anxiety Reduction Treatment, CT-MICART])的可行性、使用率、可接受性及初步疗效,该干
来源:Behaviour Research and Therapy
时间:2025-10-16
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Fe–N–C表面处理增强低镍铬不锈钢自钝化能力及其耐腐蚀性能研究
在工业领域,不锈钢因其优异的耐腐蚀性而被广泛用作关键结构材料,全球年消耗量巨大。然而,传统高性能不锈钢(如AISI 304、316)含有大量昂贵的合金元素(如Cr、Ni、Mo),导致成本较高。为降低成本,工业界常采用低合金化不锈钢(如AISI 409 L),但其Cr、Ni含量较低,在酸性环境中难以形成稳定的钝化膜,易发生腐蚀,限制了其在酸储罐、管道等苛刻环境中的应用。因此,开发一种经济有效的表面处理技术,提升低合金不锈钢的耐腐蚀性,成为当前研究的重要方向。针对上述问题,研究人员在《Applied Surface Science Advances》上发表论文,提出了一种基于非贵金属催化剂的表面功
来源:Applied Surface Science Advances
时间:2025-10-16
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基于CFD的人体气道氡子体沉积与剂量建模研究:呼吸模式与环境因素的影响
Highlight几何模型与网格生成本研究通过系统的方法构建了计算域,包括几何创建、网格生成和网格无关性验证。使用 SolidWorks CAD 软件构建了人体呼吸道三维解剖模型,包含了气管、主支气管和细支气管等主要呼吸区域,如图1示意图所示。该几何模型捕捉了复杂的分支结构。验证为了确立计算方法的可靠性,我们对吸气气流(15 L/min)进行了数值模拟,并与先前研究的实验数据进行了比较。代表性气管横截面上的速度剖面与已发表的实验结果吻合良好,差异归因于计算模型与实验装置之间的几何差异,如图3所示。该验证证实了...气流特性呼吸道内气流模式的计算分析揭示了与不同呼吸强度相对应的速度分布的显著变化
来源:Applied Radiation and Isotopes
时间:2025-10-16
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界面电场增强耐水性:Mn掺杂六方钴钙钛矿在高湿空气中实现高效臭氧分解
HighlightSCO在臭氧暴露下的原位相变(含Mn掺杂与无掺杂)通过简单的溶胶-凝胶法合成了Sr6Co5O15(简称SCO),经臭氧处理的样品命名为SCO-O(图1a)。此外,在SCO中引入不同比例的Mn,制备了SM0.2C0.8O、SM0.4C0.6O、SM0.6C0.4O(简称SMCO)和SM0.8C0.2O。作为对比,还合成了SrMnO3(简称SMO)。类似地,经臭氧处理的SMCO和SMO样品分别命名为SMCO-O和SMO-O。具体的材料合成与表征方法见支持信息。结论本研究成功合成了六方钙钛矿型氧化物Sr6Co5O15。发现在臭氧处理过程中,Sr6Co5O15发生部分相变,形成了六方
来源:Applied Catalysis B: Environment and Energy
时间:2025-10-16
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强金属-载体相互作用(SMSI)效应增强光催化与过一硫酸盐(PMS)活化动力学协同以实现污染物超快去除
Section snippetsChemicals所有化学品均为分析纯,未经进一步纯化直接使用。硝酸(HNO3, 68%)、氯化钠(NaCl, 99.5%)、碳酸氢钠(NaHCO3, 99.5%)、硝酸钠(NaNO3, 99%)、磷酸二氢钠(NaH2PO4, 99%)、腐殖酸(HA, 45%-70%)、甲醇(MeOH, 99.7%)、无水乙醇(EtOH, 99.5%)购自国药集团化学试剂有限公司。氯铂酸(H2PtCl6, 8 wt% in H2O)、氢氧化钠(NaOH, 96%)、五水合硝酸铋(Bi(NO3)3·5H2O, 99%)、偏钒酸铵(NH4VO3, 99%)、过一硫酸盐(PMS, 以
来源:Applied Catalysis B: Environment and Energy
时间:2025-10-16
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肖特基异质结内建电场调控电子结构实现高效水电解
亮点本研究通过精准界面工程构建了锚定于多孔碳纸(PCP)的CoNi-Co3O4肖特基异质结,其内建电场驱动的电子转移有效优化了催化位点电子态,使氢/氧析出反应在10 mA cm−2电流密度下仅需35/189 mV过电位,并展现超过300小时的卓越稳定性。催化剂合成与结构表征CoNi-Co3O4/PCP异质结构通过温和的两步法合成:先将金属前驱体溶液吸附至滤纸,再经碳化处理(图1a)。滤纸的毛细作用力可克服咖啡环效应,确保活性组分均匀分布。同步热解获得的PCP基底为异质结构提供了高负载量和良好分散性。结论我们成功开发了强耦合CoNi-Co3O4/PCP异质结作为高效双功能电催化剂,用于碱性水分解
来源:Applied Catalysis B: Environment and Energy
时间:2025-10-16
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脉冲焦耳加热反应器中催化剂酸性与微观结构对聚乙烯解构生成低碳烯烃选择性的影响
亮点材料低密度聚乙烯(LDPE)(分子量Mw= 4 kDa)、乙醇(EtOH)、甲苯和二氯甲烷(DCM)购自西格玛奥德里奇(Sigma-Aldrich)。硅铝比(SAR)为23(CBV2314)、30(CBV3024E,铵NH4+型)、80(CBV8014,铵NH4+型)、280(CBV28014,铵NH4+型)和1000(ZD97037,铵NH4+型)的HZSM-5分子筛购自Zeolyst International。Y型分子筛(HY)(硅铝比=30,CBV720,氢H+型)、Beta型分子筛(BEA)(硅铝比=25,CP814E,铵NH4+型)、丝光沸石(Mordenite)(硅铝比=20
来源:Applied Catalysis B: Environment and Energy
时间:2025-10-16
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动态结构演变揭示单颗粒与整体Pt催化剂在氨氧化反应中的差异性应变与形态响应机制
Highlight通过多技术联用揭示了铂催化剂在真实反应条件下的纳米尺度结构动态,发现颗粒尺寸与形貌差异直接决定应变响应和催化性能。Materials and methodology样品为α-Al2O3(001)基底上通过脱湿法制备的铂颗粒。布拉格相干衍射成像(BCDI)测量采用光刻图案确保颗粒间距达100微米,实现单颗粒水平检测。而表面X射线衍射(SXRD)样品则均匀覆盖铂颗粒。单面抛光的c面取向蓝宝石晶圆经去离子水清洗后,通过电子束蒸发沉积2纳米铂膜,后在800°C氩气中退火形成颗粒。Surface X-ray diffraction室温氩气环境下采集的掠入射倒易空间图谱显示,基底与铂(1
来源:Applied Catalysis B: Environment and Energy
时间:2025-10-16
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回收行为的经济效益评估:基于旅行成本法的消费者剩余测算
当我们把饮料瓶扔进回收箱时,是否曾思考过这一举动背后隐藏着多大的经济价值?在环保意识日益增强的今天,回收已成为许多家庭的日常习惯。然而,与随处可见的回收设施形成鲜明对比的是,我们对于居民参与回收活动所获得的经济效益知之甚少。这种价值难以用市场价格衡量,因为它属于典型的"非市场价值"——就像清新的空气和美丽的风景一样,虽然重要却无法直接交易。在美国,定点回收(drop-off recycling)和路边回收(curbside recycling)是两种主流的回收模式。前者要求居民自行将可回收物送至指定中心,后者则由服务商上门收取。尽管已有研究探讨了回收的成本收益比较、政策影响等因素,但居民从参与
来源:Journal of Benefit-Cost Analysis
时间:2025-10-16