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利用层析激光吸收光谱技术对莱顿弗罗斯特蒸汽层中的温度和浓度场进行原位传感
本研究针对莱顿弗罗兹效应中 vapor 层动态特性的测量难题,提出了一种基于全息激光吸收光谱(Tomographic Laser Absorption Spectroscopy, TLAS)的创新诊断系统。该系统通过整合双波长半导体激光器、高速扫描光学平台与高精度光路设计,实现了对高温表面(623.15K 铜基板)上悬浮液滴 vapor 层的实时三维解析。研究团队通过多学科交叉创新,突破了传统单一波长测量在空间分辨率(636.32μm有效分辨率)和实时性(1秒/帧)方面的技术瓶颈,为揭示非接触态蒸发机制提供了全新手段。在技术实现层面,系统采用双通道波长选择机制:主通道以977nm激光探测水蒸气
来源:Sensors and Actuators B: Chemical
时间:2025-12-24
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原位硫化处理及Y2O3敏化回收的非晶态锡污泥,用于SO2检测
在环境监测领域,如何实现高精度低能耗的气体检测技术始终是科研热点。本研究针对工业废料资源化利用与气体传感器性能提升两大核心问题,提出创新解决方案。研究团队以电镀锡产业产生的锡泥废料为原料,通过系统性处理获得具有优异气敏特性的Y₂O₃/S-SnO₂复合材料,在实用性与技术突破层面取得双重进展。工业固废资源化利用现状分析电镀锡产业每年产生数万吨锡泥废料,其中超过80%成分为锡氧化物,但传统处理方式主要集中于金属回收。本研究突破性将废料转化为高附加值的功能材料,建立"废料-纳米材料-传感器"的闭环利用模式。通过酸洗去除有机杂质(0.1M HCl处理)和金属离子,高温煅烧消除剩余有机物,获得高纯度纳米
来源:Sensors and Actuators B: Chemical
时间:2025-12-24
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基于等离子体纳米结构的光学纳米传感技术,用于超灵敏检测环境污染物
本研究提出了一种基于贵金属异质结构的复合表面增强拉曼光谱(SERS)传感平台,旨在解决传统单金属基底在增强因子、信号均匀性和批次重复性方面的局限性。通过理论模拟与实验验证相结合,该平台在痕量污染物检测、微塑料识别及挥发性有机物分析中展现出卓越性能,为环境监测提供了新思路。### 研究背景与核心挑战随着工业化进程加速,环境中有机污染物(如染料、农药)和新兴污染物(如微塑料、甲醛)浓度持续攀升。传统检测方法存在灵敏度不足(需毫克级浓度)、抗干扰能力弱(易受基质干扰)等问题。表面增强拉曼光谱因单分子灵敏度(10⁻¹³-10⁻¹⁵ M)、微秒级响应速度及独特分子指纹特征,成为痕量检测的理想工具。然而其
来源:Sensors and Actuators Reports
时间:2025-12-24
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综述:干旱胁迫下生物刺激剂研究的文献计量学与系统评价
水涝胁迫对雌雄桑树生理及分子机制的影响研究一、研究背景与意义水涝胁迫作为由气候变化引发的典型非生物胁迫,对植物生理功能造成多维度影响。该研究聚焦雌雄异株的桑树(*Morus alba* L.),揭示其性别特异性适应机制,填补了桑树水涝响应分子机制的科研空白。研究采用多组学整合分析(生理指标+蛋白质组学),系统解析了雌雄桑树在水涝胁迫下的差异化响应策略,为作物抗涝育种提供理论依据。二、实验设计与技术创新1. **实验体系构建**:选取12个不同种源桑树样本,分别建立雌雄对照组(FC/MC)和水涝处理组(FW/MW),确保实验材料遗传背景的多样性。采用TMT标记结合LC-MS/MS蛋白质组学技术,
来源:Plant Stress
时间:2025-12-24
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欧洲橄榄(Olea europaea L.)在二氧化碳浓度增高的环境下表现出自然变异性,这种变异性揭示了其在干旱条件下的多种适应性功能策略
该研究以传统中药材党参(*Codopsis pilosula*)为对象,系统探究了其根系挥发有机物(VOCs)对土壤微生物群落结构和病原菌抑制的生态机制。研究团队通过整合代谢组学、宏基因组学、分子对接和实时荧光定量PCR等多组学技术,揭示了党参根系在长期栽培中通过动态释放VOCs构建防御网络的核心作用。**研究背景与核心问题** 党参作为药食两用植物,其栽培过程中面临病原菌(如尖孢镰刀菌*Fusarium oxysporum*)侵染、土壤连作障碍和农药残留等挑战。传统种植模式易导致土壤微生物群落失衡,病原菌积累和植物抗性下降。研究聚焦于党参根系在持续栽培中通过VOCs调控微生物群落的动态平衡
来源:Plant Physiology and Biochemistry
时间:2025-12-24
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核桃-苜蓿间作系统中物种特异性及季节性变化的δD偏移:揭示气候和土壤湿度因素的作用
这篇研究聚焦于植物水分吸收过程中δD同位素偏移的现象及其影响因素,通过对比间作与单作系统下的核桃和苜蓿,揭示了植物种类与季节动态对δD偏移的关键作用。研究发现,δD偏移并非单纯由实验室同位素提取方法(CVE)导致,而是与植物生理特性、环境条件及水分利用策略密切相关。**研究背景与核心问题** 长期学界普遍认为植物吸收土壤水分时不会产生δD同位素偏移,但近年研究指出这一现象广泛存在。δD偏移可能源于土壤蒸发、植物蒸腾等过程中的同位素分馏,或实验方法本身(如CVE抽提)的系统性误差。本研究以核桃-苜蓿间作系统为对象,旨在验证以下假设:间作模式可能通过改变土壤水分分布影响δD偏移,而植物种类本身才
来源:Plant Physiology and Biochemistry
时间:2025-12-24
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多孔二氧化硅中的纳米受限活性铁位点能够引发非自由基类芬顿反应,从而实现高效且可持续的水体净化
该研究系统梳理了1984年至2025年间全球493种食用蘑菇对铯-137(Cs-137)和钚-239/240(Pu-239/240)的富集规律及环境影响因素,结合5万余条观测数据揭示了蘑菇作为生物指示剂和潜在辐射暴露途径的双重作用。研究重点聚焦于以下三个维度:一、核素积累特征与空间分布研究证实,Cs-137和Pu-239/240在蘑菇中的生物富集存在显著物种差异。以伞菌科Cantharellus cibarius为例,乌克兰样本中Pu-239/240活度浓度达53.78±4.30 Bq/kg,远超其他物种;而北欧地区伞菇属(Agaricus spp.)、灰盖伞(Cortinarius spp.
来源:Journal of Hazardous Materials
时间:2025-12-24
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原始LLDPE微塑料与生物降解LLDPE微塑料对Catla catla鱼生长、行为、抗氧化能力及血液健康状况的比较毒性研究
本研究针对印度常见淡水经济鱼类 Catla catla,系统评估了原始LLDPE微塑料(VPE)与经枯草芽孢杆菌(Bacillus cereus)生物降解后的LLDPE微塑料(BDPE)的生态毒性差异。实验采用梯度浓度(1、10、100 µg/L)对鱼类进行60天慢性暴露,结合行为学观察、生长性能监测及血液学与抗氧化指标分析,揭示了生物降解对微塑料毒性调控的潜在机制。研究背景显示,印度淡水生态系统正面临严峻的微塑料污染挑战。随着城市化进程加快和垃圾管理机制不完善,淡水环境中微塑料检出率显著上升。已有调查表明,印度南部的阿拉尔湖(Aliyar Reservoir)等水域中,超过80%的鱼类体内检
来源:Journal of Hazardous Materials
时间:2025-12-24
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黄铁矿-水界面处水相Tl(III)的还原转化:反应位点动力学控制的动力学过程与电子转移机制
该研究系统揭示了铊(Tl)在黄铁矿-水界面体系中氧化还原转化的动力学机制与分子作用机理。研究聚焦于酸性氧化环境下黄铁矿表面铊的还原过程,发现其反应动力学呈现显著的双相特征,并首次明确了表面亚硫酸根(S⁻¹)作为主导反应位点的关键作用。研究构建了从微观分子相互作用到宏观环境效应的多尺度分析框架,为重金属污染治理提供了新的理论依据。在铊的迁移转化研究中,黄铁矿作为典型的硫基矿物载体,其表面活性位点与铊的相互作用机制是环境科学领域的重点问题。传统认知认为黄铁矿通过Fe²⁺的氧化还原作用影响铊形态,但本研究的创新性发现打破了这一固有认知。通过同步进行批实验、表面表征和理论计算,研究团队揭示了三个关键作
来源:Journal of Hazardous Materials
时间:2025-12-24
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残留物的保留降低了土壤中金属抗性基因在旱地和稻田中的传播风险
该研究聚焦东北三江平原地区不同土地利用类型下残体保留对土壤金属抗性基因(MRGs)动态的影响,通过多阶段采样与系统分析揭示了残留管理对微生物群落功能多样性的调控机制。研究团队采用宏基因组测序技术,在玉米幼苗期、成熟期及越冬期共采集72份土壤样本,系统评估了残体保留与土地利用方式(梯田与水田)的交互作用对MRGs丰度、多样性及宿主菌群结构的效应。在分子生态学层面,研究发现土壤中检测到163个MRGs基因,涵盖54种功能类型。其中,砷(As)、铁(Fe)和铜(Cu)抗性基因占据总量的74.3%,显著高于其他金属的抗性基因丰度。研究揭示梯田与水田在金属形态、氧化还原电位及微生物群落特征上存在本质差异
来源:Journal of Hazardous Materials
时间:2025-12-24
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黄海和渤海中传统及新型溴化阻燃剂的分布、归趋及综合风险评估
中国黄海-渤海海域溴化阻燃剂污染特征与风险研究一、研究背景与科学问题溴化阻燃剂作为高分子材料的重要添加剂,其全球年产量从2010年的1.84亿吨激增至2020年的2.9亿吨,年增长率达5.2%。随着《斯德哥尔摩公约》对 legacy BFRs(如五聚体、八聚体BDEs)的管控,中国自2014年全面禁止Penta-BDE生产,2017年启动Deca-BDE淘汰计划,转而大规模使用新型溴化阻燃剂(NBFRs)。然而,现有研究显示全球范围内PBDEs浓度下降的同时,NBFRs浓度呈上升趋势,这种替代是否有效降低环境风险仍存疑。研究聚焦黄海-渤海(YBS)这个兼具高生物多样性和高强度人类活动的典型海域
来源:Journal of Hazardous Materials
时间:2025-12-24
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六座城市污水处理厂室外沉淀池产生的气溶胶中肠道病原菌和化学物质的扩散行为及其潜在风险
污水处理设施除泥池区生物气溶胶的排放特征及健康风险研究一、研究背景与意义城市污水处理厂(USTPs)作为现代城市水污染治理的核心设施,日均处理量已达3346.7万吨级。在预处理阶段,除泥池承担着悬浮物分离的核心功能,但其开放式的作业环境常成为生物气溶胶排放的重要源头。研究显示,处理过程中产生的气溶胶微生物浓度可达8790 CFU/m³,其中包含Arcobacter、Prevotella等致病菌属。此类气溶胶通过空气传播可能造成皮肤接触感染、呼吸道疾病及生态系统污染,尤其在夏季高发期更需关注。二、研究方法与数据采集科研团队在北方、东部和南部地区选取6座典型污水处理厂的除泥池作为研究对象,涵盖气浮
来源:Journal of Hazardous Materials
时间:2025-12-24
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α-MnO₂负载的干凝胶衍生Fe₃O₄@N掺杂多孔碳通过D波段中心调制技术增强尼氯沙胺的吸附性能和电化学检测效果
该研究围绕尼洛沙姆(NA)的高效检测技术开发展开,重点探索了新型复合材料在电化学传感领域的应用潜力。作者团队通过将α-锰氧二价盐纳米棒与经高温干凝胶法制备的N掺杂多孔碳包覆Fe3O4的复合结构相结合,成功构建了一种具有突破性检测性能的传感器系统。该成果不仅为农药残留检测提供了新思路,更在环境监测技术领域具有创新价值。**研究背景与意义** 尼洛沙姆作为广谱杀虫剂,在农业和渔业中应用广泛,但其环境残留问题日益突出。该化合物具有化学稳定性强、生物累积性高的特点,不仅威胁水生生物群落,还会通过食物链影响人类健康。现有检测方法如液相色谱、气相色谱等存在操作复杂、成本高等缺陷,而电化学传感技术凭借其灵
来源:Journal of Hazardous Materials
时间:2025-12-24
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综述:水环境中微塑料与重金属的相互作用:机制与缓解措施
微塑料(MPs)与重金属(HMs)的相互作用机制及其环境影响研究进展一、问题背景与现状分析微塑料作为新兴污染物已广泛分布于全球水体系统,其与重金属的复合污染问题日益凸显。研究显示,塑料颗粒在吸附重金属过程中不仅承担载体角色,更通过表面化学特性改变污染物的迁移转化规律。目前学界对MPs-HMs耦合机制的研究存在以下关键空白:1)缺乏标准化实验 protocols导致数据可比性差;2)环境因素与材料特性的交互作用机制尚未完全阐明;3)生物有效性评估体系不健全。二、核心相互作用机制1. 物理吸附与化学结合的双向作用实验数据显示,PE/PP等非极性塑料主要通过物理吸附(如范德华力、静电引力)富集Cu、
来源:Journal of Hazardous Materials Advances
时间:2025-12-24
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沙尘事件会改变半干旱地区城市中的生物气溶胶:其群落结构、形成过程以及功能特征
该研究以中国西北半干旱城市兰州为研究对象,系统探讨了沙尘事件对大气生物气溶胶微生物群落结构和功能的影响机制。研究团队通过整合宏基因组学、中性模型分析、功能预测和轨迹模拟等多组学方法,构建了完整的生物气溶胶动态监测体系。150μg/m³)与非沙尘事件期间进行同步采样,确保数据可比性。微生物群落分析显示,细菌占比高达86.65%的 taxonomic groups(TGs),显著高于真菌、古菌和病毒。这一现象可能与细菌更强的环境适应性和代谢多样性有关,其群落相似性在沙尘事件期间明显降低,反映出更强的随机性特征。值得关注的是,病毒丰度在非沙尘事件期间呈现上升趋势,这种动态平衡揭示了微生物群落对环境压
来源:Journal of Hazardous Materials
时间:2025-12-24
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基于三嗪的富氮多孔聚合物材料,用于选择性且高效地动态捕获低浓度碘蒸气和甲基碘
该研究聚焦于开发新型材料用于高效捕获核废料中危害显著的挥发性碘化合物——碘蒸气(I₂)和甲碘化物(CH₃I)。作者团队从材料科学和环境工程交叉领域切入,通过设计合成具有高氮富集特性的多孔聚合物材料CTP-BPA,实现了对这两种放射性碘化合物的协同捕获,并在极端环境条件下验证了材料的稳定性。研究首先明确了核能发展带来的环境挑战。核废料处理过程中产生的放射性碘化合物具有显著的生物毒性、环境持久性和气态挥发性特点。特别是I-129(半衰期15.7万年)这类长寿命同位素,其通过气态扩散进入生态系统,可能引发食物链级联污染。当前主流的碘捕获技术存在致命缺陷:湿洗技术虽然效率高,但存在设备腐蚀、运行成本高
来源:Journal of Hazardous Materials
时间:2025-12-24
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在北极热喀斯特景观中,微量气体通量、地下化学过程与植物性状之间的相互作用正在发生变化
摘要 北极永久冻土层日益受到热喀斯特作用的影响,即由于融化导致的地面突然下沉。在这些洼地中可能会形成湿地,从而改变有机物的分解过程以及气体(CO2、CH4、N2O、NH3)的通量。热喀斯特湿地通常以禾本科植物为主,而周围的高地苔原则主要由灌木和禾本科植物的混合群落构成。为了研究热喀斯特如何改变北极苔原中的碳(C)和氮(N)气体在陆地与大气之间的交换,我们分析了低地热喀斯特湿地及相邻高地苔原中的土壤、孔隙水、地上和地下生物量,并测量了主要植物功能类型(PFTs)的气体通量。这两个区域总体上都是CO2的吸收源,CH4的释放源,同时也是
来源:Global Change Biology
时间:2025-12-24
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石珊瑚组织丧失疾病导致珊瑚礁生态系统长期出现微生物层面的紊乱
### 珊瑚礁微生物组在石珊瑚组织流失疾病(SCTLD)不同阶段的变化研究解读#### 1. 研究背景与意义石珊瑚组织流失疾病(SCTLD)自2014年在佛罗里达州南部珊瑚礁首次发现以来,已迅速扩散至加勒比海地区,导致至少22种石珊瑚物种严重受损。该疾病不仅直接破坏珊瑚群落结构,还通过改变水环境中的营养盐(如铵离子)和沉积物微生物群落,间接影响珊瑚礁生态系统的恢复能力。已有研究指出,SCTLD可能通过破坏珊瑚与共生藻类的互作关系,削弱珊瑚免疫防御能力(Alvarez-Filip et al., 2022),但关于疾病不同阶段(脆弱期、流行期、地方性期)对微生物组影响的长期效应仍不明确。本研究通
来源:Environmental Microbiology Reports
时间:2025-12-24
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线虫相关微生物群落及其对生物防治的启示:物种特异性稳态与免疫驯化机制解析
在可持续农业发展的背景下,土壤害虫的绿色防控已成为全球关注的焦点。其中,线虫——即叩甲科(Elateridae)昆虫的幼虫——是温带地区马铃薯、甜菜和玉米等作物的重要土传害虫,其生命周期可长达2至11年,给农业生产造成严重损失。传统化学杀虫剂因其对环境和健康的潜在风险而逐渐被限制使用,使得微生物杀虫剂等低风险替代方案的需求日益迫切。昆虫病原真菌(Entomopathogenic Fungi, EPF),例如绿僵菌属(Metarhizium spp.)真菌,被认为是极具潜力的生物防治剂。然而,在实际应用中,EPF对线虫的田间防治效果常常表现出不稳定,这种波动性与作物种类、害虫物种、天气条件以及田
来源:Microbial Ecology
时间:2025-12-24
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基于人工智能的便携式智能手机传感器在微塑料检测中的应用:综述
摘要背景微塑料污染是一个严重的环境问题,每年有数百万吨微塑料进入海洋,威胁着海洋生态系统和人类健康。这凸显了开发易于使用、实时检测微塑料技术的紧迫性。目标本综述探讨了将人工智能(AI)与基于智能手机的传感器相结合的方法,旨在开发便携且成本效益高的微塑料检测系统,推动环境监测从以实验室为中心向分布式监测的转变。方法该综述涵盖了传统的微塑料检测方法(如傅里叶变换红外光谱(FTIR)和拉曼光谱),并介绍了新兴的AI驱动技术。同时讨论了光学传感(等离子体纳米 whiskers、荧光染色、比色法)和AI模型(如卷积神经网络(CNN)、YOLOv8和U-Net)的进展。此外,还评估了智能手机硬件和计算能力
来源:Toxicology and Environmental Health Sciences
时间:2025-12-24