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降雨事件在加剧磷石膏尾矿池对河流磷浓度和负荷影响方面起着关键作用
磷石膏尾矿库(Phosphogypsum Tailings Ponds, PGTPs)是磷矿开采过程中产生的大量废弃物,广泛分布于全球,尤其在中国的长江中游地区。这些尾矿库对河流水质的影响,尤其是在降雨事件下,已经成为环境科学研究的重要议题。磷石膏尾矿库不仅会释放大量的磷元素,还可能通过复杂的地质和水文过程影响周围流域的磷循环。因此,理解磷石膏尾矿库对河流磷污染的贡献,尤其是在极端降雨事件下,对于制定有效的污染防治策略具有重要意义。本研究聚焦于磷石膏尾矿库对河流磷污染的影响,特别是在降雨事件下的动态变化。通过对2021年10月至2022年10月期间,湘江流域14次不同强度的降雨事件进行分析,研
来源:Journal of Environmental Sciences
时间:2025-09-27
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环境相关水平下的全氟辛酸会干扰土壤-大豆系统中氮的固定及氨基酸的合成过程
PFOA,即全氟辛烷磺酸,是一种广泛存在于环境中的合成有机化合物。由于其强大的化学稳定性、耐酸碱性、抗氧化性和高水溶性,PFOA在许多工业和消费品中被广泛应用。然而,这些特性也使得PFOA在环境中难以降解,并容易通过多种途径进入生物体,从而对生态系统和人类健康构成潜在威胁。近年来,PFOA污染问题日益受到关注,尤其是在土壤和农作物中的积累情况,成为研究的重点之一。土壤中的PFOA污染可能来源于工业排放、农业活动以及废弃物处理等多种因素。研究表明,PFOA在土壤中的浓度在不同地区存在差异,尤其是在中国,由于工业活动密集,土壤中的PFOA浓度相对较高。一些地区的农田土壤中,PFOA的浓度甚至可以达
来源:Journal of Environmental Sciences
时间:2025-09-27
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超稳定性Co₃O₄/CuO异质纳米阵列具有多方向结构,适用于中性介质中的级联硝酸盐还原反应
本研究聚焦于电催化硝酸盐还原制氨(Electrocatalytic Nitrate Reduction to Ammonia, ENRA)这一领域,探索了一种高效的催化剂设计策略。ENRA技术因其环境友好性和较低的能耗,被认为是绿色能源生产及废水处理中的重要手段。然而,该过程的复杂性,尤其是涉及多个电子转移步骤,导致其氨(NH₃)产率和法拉第效率(Faraday Efficiency, FE)较低,这限制了其实际应用。因此,开发具有高催化活性、良好稳定性和高选择性的催化剂成为当前研究的关键。为了克服这些挑战,研究团队提出了一种创新的催化剂结构——在镍泡沫(Nickel Foam, NF)基底上
来源:Journal of Environmental Chemical Engineering
时间:2025-09-27
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自然预防自杀:与自然的联系(在很大程度上)通过减轻“困局感”来减少自杀念头
自杀是一种严重的心理健康和社会问题,其预防和干预措施一直是学术界和政策制定者关注的重点。近年来,越来越多的研究开始探索自然环境与自杀行为之间的潜在联系,认为人与自然的连接可能在减少自杀念头方面发挥重要作用。本文通过九项研究(总样本量为4093人)系统地检验了自然连接与自杀念头之间的关系,并探讨了其背后的机制与边界条件。研究发现,自然连接不仅在统计上与较低的自杀念头相关,而且在实验和观察研究中都表现出直接的因果效应。此外,研究还揭示了自然连接如何通过增强个体对生活的意义感、缓解抑郁情绪以及减少被困感来降低自杀风险。在现代社会,城市化进程加快,人们与自然的接触逐渐减少,这可能加剧了心理压力和孤独感
来源:Journal of Environmental Psychology
时间:2025-09-27
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中国北方气溶胶pH值对人为排放变化的响应:2022年冬季奥运会监测数据的启示
在2022年冬奥会期间,中国北方四个城市——张家口、保定、石家庄和邯郸的气溶胶pH值变化趋势及其驱动因素成为研究的焦点。这项研究旨在探讨在严格的控制措施下,这些城市气溶胶pH的变化情况,并进一步分析这些变化背后的主要原因。研究结果表明,气溶胶pH在这些城市中普遍呈现酸性特征,其范围从2.75到4.66不等,而其中张家口的气溶胶pH最低,保定最高。这一发现为理解气溶胶的化学组成及其与气象条件之间的关系提供了新的视角。气溶胶的酸碱特性对于环境科学具有重要意义。气溶胶pH不仅影响其化学成分的分布,还对大气中气体与气溶胶之间的相互作用起到关键作用。例如,NH₃/NH₄⁺、HCl/Cl⁻以及HNO₃/N
来源:Journal of Environmental Sciences
时间:2025-09-27
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人际间关于气候变化的讨论与气候变化焦虑之间的双向关系
气候变迁焦虑是指人们在面对全球变暖、极端天气事件等环境问题时,所感受到的一种普遍的情绪反应。这种焦虑不仅包括对气候变化的担忧,还可能表现为焦虑、压力和无助感等情绪。近年来,随着全球气候问题日益严峻,这种焦虑情绪在不同国家的民众中都有所体现。例如,国际调查显示,全球约64%的受访者认为气候变化是全球紧急事件,而在中国和印度的样本中,超过20%的人报告称,他们在思考气候变化时有时或几乎总是感到日常功能受到显著影响。尽管美国的气候焦虑率相对较低,但仍有超过10%的美国人表示,他们在一周内至少有几天会因气候变化而感到心理困扰。这些数据表明,气候变迁焦虑已成为全球范围内的普遍现象,不仅影响个体的心理健康
来源:Journal of Environmental Psychology
时间:2025-09-27
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在Ru/Vo-NiCo2O4异质结构中构建内置电场,以实现高效的乙二醇氧化反应,并将该反应与硝酸盐至氨的电解过程耦合
在当前的工业生产中,氨的合成通常依赖于传统的哈伯-博世工艺,该工艺虽然高效,但其高能耗和对化石燃料的依赖性使其在可持续发展和环境保护方面面临严峻挑战。为了解决这些问题,科学家们一直在探索替代性的氨合成方法,其中电催化硝酸盐还原(NO₃RR)因其环境友好性、低能耗和可持续性而受到广泛关注。NO₃RR不仅可以将水体中的硝酸盐转化为有价值的氨,还能实现废料资源化利用,从而在能源和环境领域具有重要意义。然而,目前的NO₃RR技术仍存在一些关键问题,如氨的产率较低、法拉第效率不足以及反应过程中容易产生多种副产物,这些因素限制了其在实际应用中的推广。为了克服上述问题,研究团队开发了一种新型的Ru/V₀-N
来源:Journal of Environmental Chemical Engineering
时间:2025-09-27
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具有Ag₂O/Bi₄V₂O₁1 p-n异质结纳米结构的协同等离子体效应:显著增强可见光光催化降解环丙沙星的能力
半导体光催化技术在水污染物降解和可再生能源生产方面具有广阔的发展前景和应用潜力。本文中,研究人员开发了一种等离子体p-n异质结Ag₂O/Bi₄V₂O₁₁纳米结构光催化剂,该催化剂在去除环丙沙星(CIP)方面表现出优异的光催化性能。其中,含有20 wt% Ag₂O的Ag₂O/Bi₄V₂O₁₁(AOBVO-2)样品显示出最佳的性能,其在90分钟内能够有效降解84%的CIP。与硝酸盐和硫酸盐相比,氯离子和碳酸氢盐对CIP降解表现出显著更强的抑制作用。研究人员提出了CIP的可能降解途径,并对降解过程中产生的中间产物的毒性进行了研究。自由基捕获实验和电子自旋共振(ESR)分析确认了超氧自由基(•O₂⁻)
来源:Journal of Environmental Chemical Engineering
时间:2025-09-27
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城市固体废物中过小颗粒部分经生物稳定处理后,对稳定剂能量参数的影响
生物稳定化是处理混合市政固体废弃物(MSW)的关键环节,尤其在波兰的法律框架下,未经分类的MSW必须经过六周的生物稳定化过程。这一过程通常采用好氧处理,因为其操作和投资成本相对较低。然而,由于无法高效地从混合废料中分离出高能量材料,这些材料可能仍然满足能量回收的条件,即使在处理过程中有机物质被大量去除。因此,本研究旨在评估生物稳定化过程中,生物稳定化产物的能源潜力变化。新鲜筛分后的混合MSW的低位热值(LHV)仅为4.16 MJ/kg,被认为不足以支持自热焚烧。然而,生物稳定化显著影响废料的能源特性,从处理开始的初期就显示出效果。在处理一周后,LHV、能量潜力(EP)和电能潜力(EPP)分别上
来源:Journal of Environmental Management
时间:2025-09-27
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影响印度西北部水稻灌溉水生产力的因素:来自农民田间的证据
西北印度地区是全球地下水过度开采的热点区域之一,农业用水的高强度使用导致地下水位每年平均下降约0.4米。该地区的农民通常在雨季(称为“kharif”)种植水稻,采用传统的淹水育苗移栽方式,这种方式依赖于政府提供的电费补贴和对谷物作物的最低收购价保障。尽管研究试验表明机械化旱地直接播种水稻(DSR)能够显著减少用水量而不影响产量,但目前尚缺乏对农民实际操作中灌溉用水节省和灌溉水生产率(IWP)提升的实证数据。因此,本研究在农民田间安装了100个水流计,测量了季节性用水情况,并通过小组访谈评估了DSR和传统移栽水稻(PTR)的生产实践和产量。研究结果表明,DSR不仅显示出更高的水稻产量,而且其IW
来源:Journal of Environmental Management
时间:2025-09-27
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基于抑制水平的载体选择及动力学分析,以优化MBBR工艺中含盐废水的反硝化效果
该研究聚焦于盐度对生物膜反应器(MBBR)中硝酸盐去除性能的影响,特别是在工业废水中盐度较高的情况下。通过对比两种不同结构的生物膜载体——空心体和多孔体,研究人员系统分析了它们在盐度1%至9.5%范围内的表现,并评估了其在实际工业废水处理中的潜力。这项工作对于优化生物膜技术在高盐度环境下的应用具有重要意义。在工业废水处理中,盐度常常成为生物处理过程中的一个主要挑战。高盐度不仅可能抑制微生物活性,还可能改变生物膜的结构和功能。在本研究中,研究人员使用了从市政污水处理厂获得的混合培养菌群,分别在两种不同类型的生物膜载体上进行实验。结果显示,在盐度1%至7.5%的范围内,两种MBBR均能实现超过90
来源:Journal of Environmental Management
时间:2025-09-27
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离子印记无芯光纤传感器,用于环境水体中Cu²⁺的原位在线监测
这项研究提出了一种基于无芯光纤(NCF)结构的新型光谱传感器,该传感器通过铜离子(Cu²⁺)印迹壳聚糖/聚乙烯醇(CS/PVA)薄膜进行功能化处理,实现了对复杂水环境样品中Cu²⁺的高选择性和高灵敏度的在线实时监测。传感器的优化设计不仅提升了其检测性能,还增强了其在实际环境中的应用潜力。在当今社会,重金属污染已成为全球范围内最严峻的环境问题之一。铜离子因其在工业、农业以及日常生活中的广泛应用而尤为突出。这些离子通过工业废水、采矿排放以及农业径流等途径进入水体系统,破坏生态平衡,并通过食物链积累,对人类健康构成严重威胁。过量的铜离子不仅会改变微生物群落结构,还会抑制水生生物的生长与繁殖,从而对淡
来源:Journal of Environmental Chemical Engineering
时间:2025-09-27
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传统多孔材料作为智能气体检测的模型平台:理论评估指南
本研究聚焦于金属有机框架(MOFs)材料在化学气体传感器中的应用潜力,旨在通过系统的计算分析,探索这些材料在吸附特性及与多种有害分析物相互作用方面的表现。在当前国家安全和公共安全日益受到重视的背景下,针对化学、生物、放射性、核及爆炸性(CBRNe)威胁的检测能力成为关键课题,尤其是应对可能发生的恐怖袭击事件。国际上,诸如“先进第一响应者创新论坛”(IFAFRI)等组织已指出,现有技术在实时威胁评估方面存在显著不足,这不仅限制了对潜在危险物质的快速识别,也影响了对威胁的持续监控以及为应急人员和指挥官提供决策支持的能力。传统检测手段如离子迁移谱(IMS)和气相色谱-质谱联用(GC-MS)虽然在某些
来源:Journal of Environmental Chemical Engineering
时间:2025-09-27
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改良活性炭在减少淡水消毒副产物方面的中试规模评估
水的净化是保障人类饮用水安全、保护公众健康和生态环境的重要环节。在当前的饮用水处理过程中,氯化和二氧化氯是最常见的消毒手段,这些方法因其高效性和成本效益而被广泛采用。然而,它们在去除有害物质的同时,也可能产生一些潜在的副产物,例如氯酸盐(ClO₃⁻)和亚氯酸盐(ClO₂⁻)。这些副产物虽然在某些情况下毒性较低,但近年来的研究表明,它们可能与慢性健康问题相关,例如激素紊乱或高铁血红蛋白血症。因此,如何有效去除这些副产物成为饮用水处理领域的一个关键挑战。为了应对这一问题,研究人员提出了一系列后氯化技术,包括离子交换、膜分离、还原剂处理、生物反应器和异质催化等。尽管这些技术在实验室条件下表现良好,但
来源:Journal of Environmental Chemical Engineering
时间:2025-09-27
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开发一种通用性强且可解释的机器学习模型,该模型利用生成对抗网络(GAN)和数据增强技术来预测超临界水气化过程中的氢气产量
超临界水气化(SCWG)技术作为清洁能源转化的重要途径,其核心在于通过高温高压条件实现有机物高效裂解与氢气富集。当前研究面临两大关键挑战:一是传统化学动力学模型和流体力学模拟存在计算复杂度高、参数调节困难等问题;二是实际工业应用中存在原料多样性大、实验数据采集成本高等现实制约。为此,近年来机器学习(ML)技术逐渐成为优化SCWG过程的关键工具,但其在小样本场景下的性能瓶颈仍未完全突破。传统ML模型如随机森林(RF)和广义回归神经网络(GBR)虽能有效拟合实验数据,但存在两大显著缺陷:其一,模型对训练数据的数量高度敏感,文献中普遍需要数百甚至上千组实验数据支撑,这对实验室研究形成巨大压力;其二,
来源:Journal of Environmental Chemical Engineering
时间:2025-09-27
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旋转剪切应力对膜光生物反应器性能的影响以及该反应器在厌氧废水处理中的表现
将厌氧工艺与膜光生物反应器(MPBR)相结合,是废水处理领域的一项重要进展。这种集成技术不仅实现了高效的水质净化,还促进了沼气的产生,并能够回收可利用的生物质。通过短期和长期实验对比间歇式和连续式膜旋转配置的MPBR反应器,评估了其在膜污染控制和营养物质回收方面的有效性。同时,还将这些配置与传统的旋转膜生物反应器(MBR)进行了比较,结果显示MPBR在管理膜污染和营养物质去除方面表现更优。MPBR在产水质量、氮回收率(NRR)和磷回收率(PRR)方面均优于传统MBR,这表明其在资源回收应用中具有巨大潜力。此外,MPBR在生物质生产方面也表现突出,显示出其在废水处理中作为可持续解决方案的前景。M
来源:Journal of Environmental Chemical Engineering
时间:2025-09-27
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聚乙烯醇作为聚乙烯微塑料与铅(II)共转运过程中的关键介质:分子量与亲水性的作用
白双云|周学荣|吴兰|徐东英|赵飞|纪彦天|尹贤强中国西北农林科技大学自然资源与环境学院,杨陵712100摘要微塑料(MPs)相对于大塑料具有更大的比表面积和孔隙率,这使其更易于成为重金属的环境载体。聚乙烯醇(PVA)通常与胶体颗粒相互作用,可以增强微塑料的亲水性,从而促进其迁移。然而,像PVA这样的水溶性聚合物在调节这一过程中的关键作用却尚未得到定量研究。通过批量吸附和柱实验,探讨了聚乙烯醇(PVA0588和PVA1788)对聚乙烯微塑料(PE MPs)吸附和共迁移Pb(II)的影响。吸附实验结果表明,未带电的PVA通过静电屏蔽作用降低了Pb(II)的吸附效率,尤其是在高离子强度和多价阳离子
来源:Journal of Environmental Chemical Engineering
时间:2025-09-27
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基于β-Spodumene-Derived Li₄SiO₄的吸附剂:通过无需纯化的方式捕获二氧化碳(CO₂)
本研究聚焦于一种新型的高温度二氧化碳捕集材料——基于Li₄SiO₄的吸附剂。这类吸附剂在高温度环境下的应用潜力巨大,尤其在减少碳排放和应对全球气候变化方面展现出独特优势。然而,传统的Li₄SiO₄吸附剂合成方法通常依赖于高纯度的锂源,如碳酸锂(Li₂CO₃)等,这不仅增加了材料的制备成本,也限制了其在工业规模上的应用。为此,本研究提出了一种无需复杂纯化步骤的合成方法,利用天然矿物β-锂辉石作为锂源,结合氢氧化钠(NaOH)通过机械化学活化技术制备Li₂CO₃前驱体,并进一步与气相二氧化硅进行固态合成,最终得到高性能的Li₄SiO₄吸附剂。β-锂辉石是一种常见的锂铝硅酸盐矿物,其结构包含三种晶型
来源:Journal of Environmental Chemical Engineering
时间:2025-09-27
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尿素分解驱动的硫化物生成沉淀作用及pH值升高,助力锌污染酸性矿井废水的有效生物修复
本研究探讨了尿素酶产生菌(UPB)与硫酸盐还原菌(SRB)之间的顺序微生物协同作用,用于处理含有锌的酸性矿井排水(AMD),旨在缓解低pH值和金属毒性带来的复合压力。传统处理方法不仅成本高昂,还存在二次污染的风险,而本研究采用尿素酶产生菌通过水解尿素、提升pH值以及降低金属毒性,为硫酸盐还原菌的生长创造有利条件。通过模拟含有锌的酸性矿井排水(初始pH值为3,Zn²⁺浓度为100 mg/L,SO₄²⁻浓度为2500 mg/L),评估了UPB在不同条件下的适应性及其代谢响应。结果显示,UPB能够有效提升系统pH值,从而促进后续SRB的定殖,并显著提高锌去除率和硫酸盐还原效率,相较于仅使用SRB的对
来源:Journal of Environmental Chemical Engineering
时间:2025-09-27
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利用稀有事件模拟和经典分子动力学结合量子密度泛函理论(Quantum DFT),对基于胺的溶剂捕获二氧化碳(CO2)的过程进行多尺度机制建模
本研究提出了一种结合密度泛函理论(DFT)、经典分子动力学(MD)和引导的稀有事件采样(COLVARS)的三层次多尺度模型,以探索26 wt%水溶液中单乙醇胺(MEA)在327.15 K条件下的CO₂捕获过程。该模型将电子相互作用与分子传输过程联系起来,为理解CO₂在MEA水溶液中的捕获机制提供了新的视角。通过经典分子动力学(MD)模拟,研究揭示了CO₂在MEA水溶液中的捕获过程分为两个阶段。第一阶段是快速的界面吸附,第二阶段则是较慢的向溶液本体扩散。研究还测量了CO₂在溶液本体中的平动自扩散系數,结果为2.62×10⁻⁹ m²/s。结构和能量分析表明,CO₂更倾向于与MEA中的氨基基团结合。
来源:Journal of Environmental Chemical Engineering
时间:2025-09-27