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基于排序子集选择与加权多模态集合的全球气候模型未来干旱表征新框架
随着气候变化加剧,干旱已成为21世纪最严峻的环境挑战之一。全球气候模型(GCM)是预测未来干旱的重要工具,但其可靠性常受限于模型排名方法不完善、区域聚合异常值处理不当等问题。特别是在巴基斯坦旁遮普这样的农业核心区,1998-2002年的持续干旱已敲响警钟。传统方法如标准化降水指数(SPI)虽广泛应用,但依赖Gamma分布假设,难以捕捉复杂降水模式。更棘手的是,现有GCM评估多采用线性指标,无法识别非线性关系,导致模型选择偏差。针对这些挑战,研究人员开发了一套创新框架,首次将互信息(MI)理论引入GCM评估体系。该研究通过五种MI方法(MRMR、JMI等)量化22个CMIP6模型的历史降水模拟能
来源:Journal of Environmental Management
时间:2025-07-28
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碳中和目标下电池技术发展引发的锂价格不确定性机制研究
在全球150多个国家提出碳中和目标的背景下,电力与交通领域的低碳转型正以前所未有的速度推进。作为支撑这一转型的核心材料,锂资源的价格波动牵动着整个新能源产业的神经——中国锂资源对外依存度高达75%,而近年来碳酸锂现货价格曾暴跌80%,这种"过山车"式的行情严重制约着电池技术的普及应用。更令人担忧的是,南美优质锂矿资源的地缘分布与我国资源禀赋贫乏形成鲜明对比,在碳中和目标驱动下,全球锂需求激增与供应链脆弱性之间的矛盾日益凸显。北京理工大学能源与环境政策研究中心(CEEP-BIT)的Wu Jian-Yu和Yu Biying团队在《Journal of Environmental Managemen
来源:Journal of Environmental Management
时间:2025-07-28
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综述:电渗析技术从盐湖卤水中回收锂的研究进展:工艺配置、技术经济分析、挑战与人工智能机遇
电渗析技术回收锂的工艺革命工艺配置的进化论电渗析(ED)技术家族呈现多元化发展态势:常规ED通过交替排列的阳离子交换膜(CEM)和阴离子交换膜(AEM)实现基础分离,但面临镁锂分离系数仅1.5-2.0的困境;双极膜ED(BMED)创新性地引入pH调控机制,将锂回收率提升至89%,却需承受2.5-4.5 kWh/m3的高能耗代价;选择性ED采用单价离子筛分膜使镁锂分离系数突破20,但膜成本高达200美元/m2;氧化还原耦合ED尚处实验室阶段,其醌类氧化还原介质可产生0.5-0.8 V的额外驱动力。性能的决胜密码关键操作参数如同精密仪表的旋钮:电压梯度控制在0.8-1.2 V/膜对时电流效率可达7
来源:Journal of Environmental Chemical Engineering
时间:2025-07-28
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水热碳化技术同步去除污泥中聚乙烯微塑料与痕量有机污染物的效能与机制研究
随着全球污水处理厂每年产生数亿吨污泥,这些"副产品"正成为微塑料(MPs)和痕量有机污染物(TrOCs)进入环境的重要通道。研究表明,每千吨污泥可富集6.44×108-1.67×1012个MPs颗粒,而TrOCs如卡马西平、咖啡因等更可能通过食物链威胁生态健康。传统处理方法如膜过滤易堵塞、化学混凝产生二次污染,高温热解又面临能耗瓶颈。加拿大自然科学研究与工程委员会(NSERC)资助团队在《Journal of Environmental Chemical Engineering》发表的研究,开创性地将水热碳化(HTC)技术应用于氧化沟污泥(ODS)和好氧塘污泥(ALS)处理。研究采用工业级OD
来源:Journal of Environmental Chemical Engineering
时间:2025-07-28
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Fe改性沸石催化裂解垃圾衍生燃料制备富芳烃油:铁物种演化与再生特性研究
随着全球城市化进程加速,城市固体废物(MSW)年产量预计2050年将达34亿吨,其中富含塑料、纸张等有机组分的垃圾衍生燃料(RDF)具有巨大能源潜力。传统处理方式难以实现资源高值化利用,而催化裂解技术可将RDF转化为苯、甲苯等基础化工原料(BTEX),但目前存在产物选择性低、催化剂易失活等瓶颈。针对这一挑战,来自中国的研究团队在《Journal of Environmental Chemical Engineering》发表研究,通过创新设计Fe改性分级孔沸石催化剂,系统揭示了铁物种在再生过程中的演化规律及其对芳烃选择性的调控机制。研究采用热重-Py-GC/MS联用技术分析RDF多组分共裂解动
来源:Journal of Environmental Chemical Engineering
时间:2025-07-28
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牡蛎壳固定纳米零价铁强化富碳水化合物餐厨垃圾产甲烷:表征、性能与机制
随着全球能源需求增长和餐厨垃圾产量激增(2022年达10.5亿吨),如何高效转化富碳水化合物垃圾成为关键挑战。这类垃圾在厌氧消化(AD)中易因挥发性脂肪酸(VFAs)积累导致系统崩溃,传统方法如共消化或添加碱性剂效果有限。济南大学的研究团队创新性地利用废弃牡蛎壳(OS)固定纳米零价铁(nZVI),开发出兼具pH缓冲、电子传递和微生物载体功能的OS-nZVI复合材料,相关成果发表于《Journal of Environmental Chemical Engineering》。研究采用宏转录组学和微生物群落分析等技术,以校园食堂富碳水化合物垃圾(含77.8%VS碳水化合物)为底物。通过优化nZVI
来源:Journal of Environmental Chemical Engineering
时间:2025-07-28
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工业废料循环溶剂间接矿化固碳中杂质管控与溶剂再生机制研究
全球气候变化背景下,《巴黎协定》设定的2℃温控目标对碳减排提出严峻挑战。与此同时,钢铁冶炼、水泥生产等工业每年产生数百万吨碱性废渣,传统填埋处理不仅造成资源浪费,更存在环境污染风险。矿物碳化技术将二氧化碳(CO2)与工业废料反应生成碳酸盐矿物,既能永久固碳,又能将废渣转化为高附加值产品,可谓一箭双雕。然而在间接矿化碳化(Indirect Mineral Carbonation, IMC)工艺中,溶剂再生与杂质累积问题长期制约其工业化应用——就像反复使用的"魔法药水"逐渐失效,既增加成本又影响产品质量。针对这一瓶颈,瑞士苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich)的Antonio Gasós团队在
来源:Journal of Environmental Chemical Engineering
时间:2025-07-28
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综述:洗发水中环保型生物表面活性剂:可持续个人护理的绿色化学创新
生物表面活性剂:洗发水行业的绿色革命摘要传统合成表面活性剂如十二烷基硫酸钠(SLS)因环境残留和皮肤刺激问题备受诟病,而微生物衍生的生物表面活性剂展现出革命性替代潜力。鼠李糖脂(Rhamnolipids)和槐糖脂(Sophorolipids)等成分在实验室条件下可实现85-95%皮脂清除率,7-14天内生物降解60-95%,且皮肤蛋白变性率低于10%(SLS达40%)。尽管当前20-40美元/kg的成本是主流 surfactants 的5-10倍,但通过混合配方和发酵工艺优化,这类绿色成分正逐步走向商业化。生物表面活性剂分类与特性生物表面活性剂根据结构可分为糖脂类(如假单胞菌产的鼠李糖脂)、脂
来源:Journal of Dermatologic Science and Cosmetic Technology
时间:2025-07-28
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基于稀疏辨识算法的Hastings-Powell食物链模型数据驱动增强研究
在生态学领域,揭示多物种相互作用的动态规律始终是重大挑战。Hastings-Powell模型作为描述三级食物链(猎物-专性捕食者-顶级捕食者)相互作用的经典非线性系统,其复杂的混沌行为和含有理函数的方程结构使得传统建模方法捉襟见肘。印度理工学院曼迪分校(Indian Institute of Technology Mandi)的Nitu Kumari团队创新性地将数据驱动方法引入该领域,通过稀疏辨识非线性动力学(Sparse Identification of Nonlinear Dynamics, SINDy)及其改进算法SINDy-PI,仅凭模拟的时间序列数据就成功重构了原始控制方程。这项
来源:Journal of Computational Science
时间:2025-07-28
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2%甲哌卡因低剂量脊髓麻醉在门诊髋膝关节置换术中的恢复效果与安全性研究
在追求高效医疗的今天,门诊手术中心(ASC)开展髋膝关节置换术(TJA)面临关键挑战:如何平衡麻醉深度与术后快速恢复。传统脊髓麻醉药物如布比卡因虽效果持久,却可能延缓患者下床活动时间,影响门诊周转效率。2%甲哌卡因(mepivacaine)因其起效快、作用时间短的特点成为潜在解决方案,但最佳剂量策略始终缺乏循证依据。Northside Anesthesiology Consultants, LLC的研究团队开展了一项前瞻性观察研究,纳入212例2024年9月至2025年1月期间接受初次TJA的门诊患者。创新性地采用基于预估手术时长(而非传统的身高体重)的剂量方案,通过监测脊髓麻醉至Bromag
来源:Journal of Arid Environments
时间:2025-07-28
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洪水泛滥区水生与陆生生物对水文变化和Bti杀虫剂应用的差异化响应机制研究
在气候变化加剧的背景下,全球泛滥区生态系统正面临前所未有的威胁。这些被誉为"生物多样性热点"的过渡带,不仅承受着河道渠化、岸线固化等人类活动的直接破坏,更遭遇着气候变化导致的水文格局剧变——冬季洪涝频发与夏季干旱加剧的双重夹击。与此同时,为控制蚊虫传播疾病而广泛使用的苏云金芽孢杆菌以色列亚种(Bti)杀虫剂,其潜在的生态风险也引发学界担忧。然而,关于水文变化与Bti的协同效应,特别是在占河流网络80%的小型河流泛滥区中的影响,至今缺乏系统研究。德国凯泽斯劳滕-兰道大学环境科学研究所Eusserthal生态系统研究站(EERES)的科研团队在《Aquatic Sciences》发表的研究,通过创
来源:Aquatic Sciences
时间:2025-07-28
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改进足迹计数法估算种群密度:通过追踪博茨瓦纳卡拉哈里大型草食动物提升日移动距离估算精度
在生物多样性保护的全球背景下,野生动物种群监测面临巨大挑战——传统方法难以兼顾大范围覆盖与低密度物种检测。足迹调查法(FMP公式)虽能通过足迹计数推算绝对种群密度(D),但其核心参数日移动距离(M)的获取长期依赖GPS项圈等昂贵技术,且异速生长模型在干旱区存在系统性低估。这一瓶颈严重制约了该技术在博茨瓦纳卡拉哈里等典型低密度生态系统的应用。比利时鲁汶大学(Université Catholique de Louvain)联合博茨瓦纳豹类生态与保护中心的研究团队,创新性地开发了基于土著追踪专家的前向追踪技术。通过72天实地工作获取61条高精度24小时移动轨迹,首次建立了5种关键草食动物(大羚羊、
来源:Movement Ecology
时间:2025-07-28
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湿地作为基于自然的解决方案应对气候引发的海岸灾害:加纳凯塔潟湖复合体的制度视角
在应对气候变化引发的海岸带灾害时,基于自然的解决方案(Nature-based Solutions, NbS)正成为提升沿海生态系统韧性的关键策略。然而西非湿地中NbS的实施却遭遇治理体系割裂与机构能力薄弱的双重制约。聚焦加纳规模最大的海岸拉姆萨尔湿地——凯塔潟湖复合体(Keta Lagoon Complex),这项研究通过14次关键知情人访谈、2组性别分层焦点讨论及实地参与观察等定性方法,深入剖析了制度利益相关方对潟湖供给服务(如渔业资源)、调节服务(如防洪)和文化服务的认知现状。研究发现,尽管利益相关方普遍认可湿地的多元生态价值,但对NbS概念的认知仍存在明显模糊性,且跨部门职能呈现"孤岛
来源:Wetlands Ecology and Management
时间:2025-07-28
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堆肥污泥添加调控土壤碳氮矿化过程:碳固持与有效氮供给的协同机制研究
将堆肥污泥按0%、2%、5%、10%、15%和20%的质量比例添加到退化草地土壤中,分别在5℃、15℃、25℃和35℃条件下进行50天的培养实验。研究揭示:随着污泥添加量增加,土壤累积碳(C)矿化量和潜在可矿化碳含量显著上升;而氮(N)矿化指标呈现先增后降趋势,5%添加组表现出最优的氮转化效率。温度敏感性分析显示,污泥添加使碳矿化的Q10值显著降低,却提高了氮矿化的Q10响应。通过活化能与C/N质量指数的负相关关系,首次验证了C质量-温度假说在污泥改良土壤系统中的适用性。实验证实5%的堆肥污泥添加比例能有效实现土壤碳减排与氮养分供给的双重优化,为退化生态系统的精准修复提供了重要技术参数。
来源:Journal of Soil Science and Plant Nutrition
时间:2025-07-28
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热带流域耕作与种植系统对土壤物理质量及可蚀性的影响研究
在尼日利亚博尔古-阿瓜拉热带流域,一项关于耕作与种植系统的研究发现,不同管理方式深刻影响着土壤的"抵抗力"。研究人员对比了四种组合模式:传统耕作玉米-高粱间作(CT-MS)、传统耕作花生-玉米轮作(CT-GM)、最小耕作玉米-高粱间作(MT-MS)以及最小耕作花生-玉米轮作(MT-GM)。令人振奋的是,采用最小耕作结合豆科作物轮作(MT-GM)的地块展现出显著优势。在0-0.15米土层中,水稳性团聚体(WSA)像搭积木般紧密联结,饱和导水率(Ks)提升让水分更畅通无阻,而表征土壤硬度的锥形指数(CI)和侵蚀因子(K)则乖乖下降。这要归功于最小耕作模式下土壤有机质(SOM)的积累——它像天然海绵
来源:Journal of Soil Science and Plant Nutrition
时间:2025-07-28
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综合养分管理提升干旱胁迫下柠檬香蜂草精油产量与品质
这项研究探索了在石灰性土壤中,通过综合养分管理策略缓解水分亏缺对柠檬香蜂草(Melissa officinalis L.)影响的机制。实验设计包含三个水分梯度:D0(95-100%田间持水量,无胁迫)、D1(75-80%中度胁迫)和D2(55-60%重度胁迫),配合11种土壤改良处理(F0-F10),其中明星组合F10整合了家禽粪堆肥、生物炭、哈茨木霉(Trichoderma harzianum)、排硫硫杆菌(Thiobacillus thioparus)与硫及NPK肥料。令人振奋的是,重度干旱(D2)虽使精油浓度飙升2.1倍至0.336%,但生物量腰斩至0.042 g pot-1。而F10处
来源:Journal of Soil Science and Plant Nutrition
时间:2025-07-28
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高产玉米在氮肥最佳施用量下仍呈现负氮平衡:对恒河三角洲沿海地区可持续生产的启示
作为全球最重要的禾本科作物,玉米(Zea mays L.)在恒河三角洲沿海休耕地的种植展现出巨大潜力。但秸秆和穗轴的完全移除引发了关于氮肥施用策略的关键问题:既要实现产量潜力,又要优化氮素利用效率(NUE)。研究人员在2020-2023年三个冬季(rabi season),于轻度盐渍的粉砂粘壤土上设置了0-315 kg N ha-1的梯度施肥试验。2020年数据显示,270 kg N ha-1处理获得最高产量11.8 t ha-1;而2021和2023年则在225 kg N ha-1时分别达到12.5和11.6 t ha-1的峰值。通过多项式模型拟合,确定获得95%临界产量需要235 kg N
来源:Journal of Soil Science and Plant Nutrition
时间:2025-07-28
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综述:细菌内生菌研究最新进展(2020-2024):特别关注植物病害管理的成就与挑战
最新进展:细菌内生菌与植物健康植物内生菌作为"隐形盟友",在2020-2024年间展现出惊人的农业应用潜力。这些微生物定居于植物内部组织而不引发病害,通过精妙的共生关系为宿主提供多重保护。最新研究发现,内生菌群落主要分布于放线菌门(Actinobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)和变形菌门(Proteobacteria),其中芽孢杆菌属(Bacillus)和假单胞菌属(Pseudomonas)表现尤为突出。内生菌与植物的分子对话植物与内生菌的互作堪称自然界的精密"加密通讯"。内生菌通过分泌果胶酶(pectinase)和纤维素酶(cellulase)等水解酶穿透植物组织,同时植物
来源:Discover Plants
时间:2025-07-28
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COVID-19封锁中断管理后入侵物种野猪(Sus scrofa)的快速复苏及其对阿根廷El Palmar国家公园棕榈稀树草原的破坏加剧
在阿根廷东北部的El Palmar国家公园,持续12年的系统性猎杀管控曾有效抑制野猪(Sus scrofa)种群数量及其对地表翻掘(ground rooting)和Butia yatay棕榈幼苗的破坏。然而COVID-19封锁措施意外中断了这项管理计划,生态学家们通过全公园范围的系统样线(2017-2018)和永久随机样方(2020-2022)监测发现:管控中断后,含野猪活动痕迹(粪便/足迹/翻掘)的样方比例从基线15±4.0%飙升至58±5.0%,地表翻掘暴增6倍并在冬季达到峰值。更惊人的是,棕榈栖息地的翻掘破坏呈指数级增长,与野猪丰度指数呈现非线性正相关——原先罕见的棕榈幼苗连根拔除现象在
来源:Biological Invasions
时间:2025-07-28
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建筑环境资产在气候与非气候灾害下的风险与韧性评估定量关键绩效指标框架研究
在全球气候变化和自然灾害频发的背景下,建筑环境面临前所未有的挑战。极端天气事件(如洪水、热浪、干旱)和非气候灾害(如地震)对建筑、基础设施、文化遗产和人类健康造成严重威胁。然而,现有的风险评估工具往往局限于单一灾害或单一系统,缺乏综合性和可操作性。此外,韧性评估的标准不统一,难以量化比较和指导实践。这些问题严重制约了建筑环境应对灾害的能力,亟需一套系统、可量化的评估框架。为应对这一挑战,来自欧洲多国研究机构(如意大利CMCC基金会、葡萄牙波尔图大学等)的研究人员开展了一项开创性研究,旨在开发一套定量关键绩效指标(KPIs)体系,用于评估建筑环境在气候与非气候灾害下的风险与韧性。该研究通过整合专
来源:International Journal of Disaster Risk Reduction
时间:2025-07-28