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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
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氧化应激和结构损伤是多丁(Dodine)在 rats 中亚急性暴露后导致肝脏、肾脏和肠道毒性的根本原因
摘要 农药的使用对环境完整性和动物健康构成了严重威胁。多丁(n-十二烷基胍乙酸盐)是一种在园艺中广泛使用的杀菌剂,但在动物体内的毒理学评估方面存在不足,尤其是在系统毒性方面。本研究调查了多丁对Wistar大鼠的多方面毒性作用,重点关注氧化应激、生化变化以及肝脏、肾脏和肠道组织的结构损伤。大鼠被分为四组(每组6只),分别以0(对照组)、5、20和80毫克/千克体重的剂量每天口服多丁,持续30天。结果显示,所有处理组中的丙二醛(MDA)水平显著升高(p<0.001),表明脂质过氧化加剧。同时,抗氧化酶如超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化
来源:JOURNAL OF APPLIED TOXICOLOGY
时间:2025-09-27
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高压脉冲爆破与电动力学方法结合用于铬污染土壤的修复
土壤中铬(Cr)污染对环境和人类健康构成了重大威胁。尽管电动力修复技术已被广泛应用于铬污染土壤的治理,但Cr(III)的去除仍面临挑战,因为其迁移性较低,而Cr(VI)则表现出更高的毒性和迁移性。本研究提出了一种新型方法,结合高压脉冲爆破与电动力修复技术,以提高铬污染土壤的修复效率。实验采用了一种特定的土壤柱装置(尺寸为200 × 200 × 50毫米,长×宽×高),使用含有初始铬浓度为3462.5毫克/千克的粉质黏土作为实验材料。实验结果表明,脉冲爆破产生的等离子体通道和冲击波能够有效破碎土壤团聚体,从而释放原本被固定在土壤中的铬。此外,等离子体生成的羟基自由基(·OH)和臭氧(O₃)有助于
来源:Journal of Environmental Chemical Engineering
时间:2025-09-27
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孕早期和孕中期体温、空气污染物以及季节变化对双胎妊娠中妊娠糖尿病风险的影响
本研究聚焦于双胞胎妊娠中妊娠期糖尿病(GDM)的发生及其亚型与环境因素之间的关系。相较于单胎妊娠,双胞胎妊娠在医学上属于高风险群体,其GDM的发病率更高,且对母婴健康的影响更为显著。因此,了解和评估环境因素对双胞胎妊娠中GDM风险的影响具有重要的临床和科研价值。研究通过回顾性分析3769例双胞胎妊娠的临床数据,探讨了季节变化、环境温度和空气污染物对GDM发生率及亚型的潜在影响,旨在为GDM的预防和干预策略提供科学依据。研究首先明确,GDM不仅与孕妇和新生儿的不良结局密切相关,如妊娠高血压、早产、胎儿生长受限(FGR)以及新生儿重症监护病房(NICU)入院等,还可能增加未来患2型糖尿病和心血管疾
来源:Journal of Diabetes Research
时间:2025-09-27
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综述:联苯菊酯受到质疑:在监管空白背景下重新审视毒理学证据
当前关于吡虫啉(bifenthrin, BF)毒理学的研究存在显著分歧,主要体现在监管机构的风险评估结论差异及研究证据的局限性。以下是对该领域系统性综述的详细解读:### 一、研究背景与核心问题BF作为一类高效、广谱的合成 pyrethroid 类杀虫剂,占据全球杀虫剂市场超过25%的份额(Deanovic等,2018)。其高脂溶性、光稳定性及环境持久性特征(Budd等,2020;Li等,2018)导致在土壤、水体及食物链中的广泛残留,形成多途径暴露风险(Corcellas等,2012;Yoshida等,2021)。尽管FAO/WHO、USEPA和EFSA已建立参考剂量(0.01-0.031
来源:JOURNAL OF APPLIED TOXICOLOGY
时间:2025-09-27
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对喜苔藓的子囊菌 Monascostroma sphagnophilum 的生态学和系统发育学重新评估揭示了该菌在 Capnodiales 目中一种新型的真菌-藻类相互作用方式
摘要Monascostroma sphagnophilum是一种子囊菌,据报道它可以在泥炭藓上生长,并伴有藻类群落。它与共存藻类的关系尚未得到充分研究。我们在日本Leucobryum物种上发现的胶质藻类群落中收集了子囊果,并通过形态学和系统发育分析将其鉴定为M. sphagnophilum。这是该真菌在亚洲的首次报道。对真菌分离株的系统发育分析确认它们属于Capnodiales目,但未能进一步确定到科的水平。与之共生的绿藻经过分离鉴定后属于Coccomyxa属。在自然环境中,观察到M. sphagnophilum的菌丝在厚实的藻类细胞外基质上生长,但不会感染Leucobryum的细胞。在共培养
来源:Symbiosis
时间:2025-09-27
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关于短链去质子化全氟和多氟酸及其醇的单分子分解产物
PFAS(全氟和多氟烷基物质)是一类具有广泛应用的有机化合物,它们因其独特的化学性质而备受关注。这类化合物常用于非粘涂层、防水衣物、食品包装等多种工业和消费品中,因其分子结构中含有的C–F键具有极高的稳定性,使得PFAS在环境中难以降解,从而导致其长期存在和潜在的生态风险。C–F键的强固性源于碳和氟原子之间的高电负性和共价键能,这使得PFAS能够在各种环境条件下保持其化学完整性,甚至进入生物体内并积累。近年来,尽管科学家们尝试通过研发较短链的PFAS来减少其生物累积性,但研究发现这些短链PFAS同样具有较高的毒性和环境迁移能力,使得它们的去除变得更加复杂。此外,短链PFAS的检测难度也增加了,
来源:JOURNAL OF MASS SPECTROMETRY
时间:2025-09-27
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全氟辛酸(PFOA)的稳定碳同位素分析:采用微流控-高压液相色谱-轨道阱质谱联用技术
近年来,随着人们对环境中全氟和多氟化合物(PFAS)污染的认识不断加深,开发能够追踪污染来源的法医学工具变得愈发重要。PFAS是一类广泛用于工业生产、消费品和消防应用的氟化有机化合物,它们在环境中具有高度的持久性,且已被证明对人类健康和生态系统构成严重威胁。这些化合物的种类繁多,已有超过12,000种被归类为PFAS,其广泛使用导致了它们在全球范围内的扩散,甚至在最偏远的环境中也能检测到它们的踪迹。因此,如何准确识别这些化合物的来源,成为环境研究和管理中的一个关键问题。在法医学分析中,稳定同位素分析(CSIA)已被用于识别不同来源的物质,如假冒食品和葡萄酒的检测,以及运动员体内睾酮的来源分析。
来源:RAPID COMMUNICATIONS IN MASS SPECTROMETRY
时间:2025-09-27
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遗传风险和生活方式因素在糖尿病进展为糖尿病肾病中的作用:一项前瞻性队列研究
糖尿病是一种全球性的公共卫生问题,尤其是在伴随微血管并发症(如糖尿病肾病,DKD)的情况下,其影响尤为严重。糖尿病肾病是糖尿病患者中最常见的微血管并发症之一,它不仅显著增加了患者的死亡率,还导致了大量需要透析或肾移植的病例,给个人、家庭以及整个社会带来了巨大的健康和经济负担。因此,探索有效的预防和延缓糖尿病肾病发生的方法显得尤为重要。本研究旨在探讨糖尿病患者综合生活方式因素与遗传风险对DKD发生的影响,以及它们之间的联合作用。研究团队基于英国生物银行(UK Biobank)的数据,构建了糖尿病患者的多因素生活方式评分,并将其分为三个等级:有利(4或5个健康生活方式因素)、中间(3个健康生活方式
来源:Journal of Diabetes
时间:2025-09-27
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综述:揭示一种新型博韦氏芽孢杆菌(Beauveria brongniartii)在中国控制稻象(Sitobion miscanthi (Takahashi))和稻蚜(Rhopalosiphum padi (Linnaeus))(半翅目:蚜科)方面的有效性
这项研究主要关注于小麦蚜虫的生物防治,特别是利用一种名为*Beauveria brongniartii*的杀虫真菌。小麦蚜虫,如*Sitobion miscanthi*和*Rhopalosiphum padi*,对小麦作物造成严重危害,因此寻找新的管理方法以减少其危害显得尤为重要。目前,*Beauveria brongniartii*被发现能够有效感染这些蚜虫,为蚜虫的生物防治提供了新的可能性。研究通过形态学和分子生物学方法对分离出的菌落进行了鉴定,确认其为*Beauveria brongniartii*。随后,通过纯化的孢子悬浮液进行生物测定,进一步验证了该菌对成年小麦蚜虫的感染能力。实验结
来源:Journal of Asia-Pacific Entomology
时间:2025-09-27
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通过三轴加速度计和皮下生物记录仪测量的散养产蛋鸡的运动活动和体温的昼夜节律
本研究聚焦于自由放养系统中产蛋鸡的生理与行为监测,探讨了三轴加速度计与皮下生物传感器在评估其活动模式和体温变化方面的应用价值。随着全球对鸡蛋需求的增长以及对动物福利意识的提高,自由放养系统逐渐成为替代传统笼养系统的主流选择。这种系统为鸡只提供了更大的活动空间和更接近自然的生活环境,有助于促进其健康、减少应激,并提升蛋品质量。然而,目前对自由放养条件下鸡只的关键福利指标,如活动水平和体温变化,缺乏系统的量化研究。通过引入先进的远程监测技术,本研究旨在验证这些设备在实验农场环境下能够有效捕捉鸡只的日常行为和生理状态,从而为优化饲养管理提供科学依据。研究采用了五只6个月龄的商业杂交产蛋鸡(褐壳蛋鸡,
来源:Journal of Applied Poultry Research
时间:2025-09-27
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综述:生物炭在改善干旱地区土壤健康方面的作用:关于生物炭在防治荒漠化和应对气候变化方面的潜力及机制的文献计量学综述
在气候变化的背景下,干旱地区面临着日益严峻的挑战,包括水资源短缺和作物产量低下。这些区域占据了地球表面的大约一半,支撑着约30亿人口,预计到21世纪末,其面积可能会增加11%至23%(Mirzabaev et al., 2022)。干旱地区的土壤由于自然植被稀疏和有限的土壤形成过程,通常更为脆弱。不当的土壤管理方式,如过度放牧、频繁耕作以及农田生物质的过度采集,会导致一系列土地退化现象,如土壤侵蚀、养分耗竭和盐碱化,最终可能引发沙漠化。这种持续的土地退化和沙漠化不仅削弱了土壤提供基本环境服务的能力,如食物和纤维生产、水源供应和气候调节,还对这些地区的人类发展构成潜在威胁(Abdelhak et
来源:Journal of Arid Environments
时间:2025-09-27