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综述:矿物加工过程的人工智能:研究进展综述
矿物加工智能化转型的技术图谱Abstract随着AI技术的进步,智能矿物加工已成为行业发展的必然趋势。本文系统总结了智能选矿涉及的各类模型及其特性,重点分析了预测与控制模型在不同工序的应用效果,探讨了针对不同矿石的预选模型与传感技术,并指出构建选矿全流程信息物理系统(CPS)对实现实时监控与动态调控的关键作用。Introduction矿产资源作为国民经济基石,其加工业正面临原矿品位下降与劳动力短缺的双重挑战。智能技术通过精确控制生产流程,可提升经济效益——即使在处理量巨大的选矿作业中,1%的效率提升也能产生显著回报。传统选矿方法在资源利用率与环境友好性方面存在明显局限,而融合AI、大数据、物联
来源:Journal of Environmental Chemical Engineering
时间:2025-07-29
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分层生物膜中硝化细菌的空间亚硝酸盐门控效应:短程硝化-厌氧氨氧化系统的内在瓶颈机制
在追求碳中和的污水处理领域,短程硝化-厌氧氨氧化(PN/A)工艺被誉为"水处理界的革命性技术",但其在低氨氮(20-50 mg NH4+-N/L)市政污水处理中的应用却长期受困于硝化细菌(NOB)的顽固"搅局"。这些微生物如同不受欢迎的"派对闯入者",将宝贵的亚硝酸盐(NO2--N)进一步氧化为硝酸盐,导致脱氮效率大幅降低。尽管研究者们尝试了低溶解氧、短污泥龄等多种抑制策略,但NOB展现出的惊人适应力使得这些措施在主流污水处理中收效甚微。更棘手的是,现有研究对生物膜内部"微生物战争"的认识仍停留在表面——究竟是氨氧化菌(AOB)的氧气争夺,还是厌氧氨氧化菌(AnAOB)的亚硝酸盐消耗在抑制NO
来源:Journal of Environmental Chemical Engineering
时间:2025-07-29
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镍纳米管支撑普鲁士蓝类似物作为直接乙醇燃料电池双功能电极材料的创新研究
能源转换技术的革新一直是科研界关注的焦点,其中直接乙醇燃料电池(DEFC)因其燃料易获取、能量密度高等优势备受期待。然而,传统DEFC依赖昂贵的铂/钯基催化剂,且存在催化剂易中毒、稳定性差等瓶颈问题。更棘手的是,阳极的乙醇氧化反应(EOR)和阴极的氧还原反应(ORR)需要不同的催化材料,这大大增加了系统复杂性。面对这些挑战,伊朗科学技术大学的研究团队独辟蹊径,将目光投向具有可调结构的普鲁士蓝类似物(PBAs)和导电性优异的镍纳米管,开发出能同时胜任阴阳极工作的双功能材料。这项突破性成果发表在《Journal of Environmental Chemical Engineering》,为低温燃
来源:Journal of Environmental Chemical Engineering
时间:2025-07-29
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微米级生物炭硫氮共掺杂协同调控:动态氧化还原机制增强多污染物共吸附性能
随着工业发展,水体中重金属和有机污染物的共存问题日益严峻。传统吸附材料面临选择性差、竞争吸附等瓶颈,而单一元素修饰的生物炭难以满足复杂污染体系的治理需求。在这一背景下,研究人员利用蛋白内源热解的特性,开发了一种具有动态氧化还原功能的氮硫共掺杂微米生物炭(N, S-PMBC),其研究成果发表在《Journal of Environmental Chemical Engineering》上。研究团队采用热解法(600°C,N2氛围)处理固定化Chlorella pyrenoidosa藻粉,通过KOH活化调控微观结构,结合SEM、BET、XPS等技术表征材料特性,并系统评估了其对MB、Cu2+、Pb
来源:Journal of Environmental Chemical Engineering
时间:2025-07-29
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生物絮团技术优化红罗非鱼亲鱼长期培育中的生理稳态与繁殖效率:阶段性应用策略研究
水产养殖业面临的关键挑战之一是如何在集约化养殖中维持鱼类健康并提升繁殖效率。红罗非鱼(Oreochromis spp.)作为全球重要经济鱼种,其亲鱼培育过程中常因水质恶化、代谢紊乱等问题导致繁殖性能下降。传统生物絮团技术(BFT)虽能改善水质,但长期应用可能干扰亲鱼生理平衡。针对这一矛盾,国家海洋与渔业研究所(NIOF)的研究团队通过系统性实验,揭示了阶段性应用BFT技术的优化策略,相关成果发表于《Aquaculture International》。研究采用两阶段实验设计:预产期(70天)将红罗非鱼亲鱼分别置于BFT和清水系统,产卵期进一步分为四组(C-C、BF-BF、C-BF、BF-C),
来源:Aquaculture International
时间:2025-07-29
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高密度草鱼养殖系统减排增效机制解析:基于生命周期评价(LCA)与实地监测的碳足迹与经济收益研究
这项突破性研究揭示了高密度草鱼(Ctenopharyngodon idella)养殖系统的双重优势。通过生命周期评价(LCA)方法论与实地水质监测的完美结合,科研人员量化了三种关键温室气体——二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)和一氧化二氮(N2O)的排放规律。数据显示高密度系统展现出惊人的环境友好特性:每千克鱼产量碳排放仅1.34千克二氧化碳当量(kg CO2eq/kg),较传统系统下降38.5%。深入机制研究发现,鱼类排泄物和残饵分解是主要碳源,贡献了41.4%-50.4%的排放总量。特别值得注意的是,高密度系统中甲烷排放量骤降至0.0038 kg CO2eq/kg,这要归功于系统对溶解性有
来源:Aquaculture International
时间:2025-07-29
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南极磷虾粉与大豆浓缩蛋白(SPC)微饲料对凡纳滨对虾幼体健康及免疫功能的协同增效作用
这项研究深入探讨了微饲料中添加南极磷虾粉(krill-meal)和大豆浓缩蛋白(soy protein concentrate, SPC)对凡纳滨对虾(Penaeus vannamei)幼体(post-larvae, PL)的多重影响。实验设计四组特色配方:BASE组(海洋与植物蛋白基准配方)、KRILL组(磷虾粉主导配方)、NKRILL组(完全剔除磷虾粉)和NSOY组(不含SPC),并设置ComA/ComB两组商业饲料对照。经过21天养殖,生长数据揭示多数实验组表现优于商业饲料。有趣的是,SPC成功实现海洋蛋白的部分替代,且不影响幼体存活率。但完全去除磷虾粉的NKRILL组出现健康指标下滑,
来源:Aquaculture International
时间:2025-07-29
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贝宁森林生态系统茎干层特征对生物量积累的影响机制研究
热带森林作为地球重要的碳汇,其生物量积累机制却暗藏玄机。科学家们将目光聚焦于贝宁四种特色植被——半落叶林、廊道林、沼泽林和林地,采用非破坏性采样技术对25个树种470棵胸径5-77cm的树木展开"体检"。通过多重线性回归和方差分析揭开了茎干结构的奥秘:林地树种披着最厚的"外套"(树皮平均1.38cm),而季节性淹水区的半落叶林树种仅0.80cm;边材和树皮厚度成为预测生物量的"黄金指标"(p<0.000,调整R2高达76.39%)。更有趣的是,在木材密度从外向内递增的普遍规律中,林地明星树种Daniellia oliveri却叛逆地展现出树皮密度反超心材的奇特现象。这些发现如同解开热带森林碳汇
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圣诞树虫与珊瑚礁鳚科虾虎鱼的新型共生关系:生态互作机制与潜在互利效应
生态学领域揭示了一项突破性发现:固着无脊椎动物与珊瑚礁鱼类的共生网络再添新成员。在巴布亚新几内亚金贝湾的观测中,鳚科鱼(Blenniidae)和虾虎鱼(Gobiidae)展现出与多毛纲圣诞树虫(Spirobranchus corniculatus)的特殊互作模式——这些小型底栖鱼类会长时间停驻在虫体裸露的辐射冠(radioles)上,而通常对威胁极为敏感的虫体竟毫无收缩反应。与之形成鲜明对比的是,当捕食性鱼类(如隆头鱼、雀鲷、蝴蝶鱼)接近或遭遇人为干扰时,虫体会立即缩回管状栖管。这种选择性反应暗示着三方互作的精妙平衡:圣诞树虫可能通过鱼类的停留获得捕食者威慑(如视觉警戒作用)或辐射冠表面沉积物
来源:Symbiosis
时间:2025-07-29
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基于贝叶斯网络(BNI)与水下影像技术解析南极半岛环境异质性对底栖群落结构的影响机制
南极半岛西部(WAP)正经历着全球最剧烈的升温过程。温度升高与风力增强正在改变海冰动力学(sea-ice dynamics),进而影响海底生物群落。底栖生物(benthic communities)的局部异质性(heterogeneity)不仅能提升生物多样性(biodiversity),更通过功能冗余(functional redundancy)增强生态系统韧性(ecosystem resilience)。研究团队在WAP的Dodman岛1 km2海湾内,使用便携式遥控潜水器(ROV)对4个采样点进行视频采集。每个采样点包含间距50 m的多个10 m2区域,并在其中获取0.8 m2的高清海底
来源:Polar Biology
时间:2025-07-29
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南极海冰变化驱动东南太平洋座头鲸迁徙时序的生态机制研究
南极海冰的年度华尔兹正在悄然改变海洋巨人的生命节拍。这项聚焦东南太平洋座头鲸(Megaptera novaeangliae)繁殖群G种群的研究揭示,前冬南极海冰范围(SIE)就像天然的粮仓调控器——更广阔的海冰孕育更丰沛的磷虾种群(以叶绿素a浓度为代理指标),为这些庞然大物提供充足的能量储备。当鲸群从冰冷的南极觅食区游向厄瓜多尔温暖繁殖地时,携带充足"能量包裹"的个体可以更早抵达、更从容地产仔,并在繁殖地停留更久。研究团队通过分析海洋尼诺指数(ONI)、南半球环状模(SAM)和秘鲁沿岸热力指数等多元环境参数,发现SIE与鲸类迁徙时序的关联性超越其他气候因子。这种"海冰-磷虾-鲸类"级联效应暗示
来源:Polar Biology
时间:2025-07-29
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西之岛火山岛马齿苋(Portulaca oleracea)种群的起源与遗传分化:揭示海洋岛屿生态系统早期发育的动态过程
在浩瀚的太平洋上,西之岛(Nishinoshima)这座不断"重生"的火山岛正上演着生命奇迹。2013年的剧烈火山喷发摧毁了岛上95%的植被,仅存的5%土地上顽强生存的马齿苋(Portulaca oleracea)成为科学家破解"生命如何征服新大陆"之谜的关键。这座距离最近陆地130公里的孤岛,其生态系统重建过程比著名的喀拉喀托(Krakatoa)火山岛更为缓慢——40年间仅有3种植物成功殖民,这种极端环境为研究岛屿生物地理学提供了天然实验室。京都大学研究生院理学研究科植物学系的研究团队抓住2019年火山活动间隙的宝贵窗口期,采集了即将被后续喷发彻底毁灭的西之岛马齿苋种群样本。通过比较日本本土
来源:Plant Systematics and Evolution
时间:2025-07-29
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气候变化下采伐强度与温度升高对巴塔哥尼亚人工林树木存活及植食者互作的协同效应
森林生态系统正面临气候变化与人类活动的双重压力。在巴塔哥尼亚原生林地,科学家们设计了一项精巧的实验:将6种具有经济价值的本土树种栽植于不同采伐强度(WHI: 0%、30%、50%、70%)的林窗中,并采用开顶式增温舱(Open-Top Chambers)模拟未来气候情景。实验成功构建了梯度微环境——增温舱使空气温度平均升高1.4°C,而采伐强度每增加10%会导致辐射通量显著提升,70%WHI区域甚至出现760%的辐射增幅和37%的霜冻频次变化。令人惊讶的是,虽然温度升高普遍提升了树木存活率,但生长指标却未呈现显著变化。更耐人寻味的是,采伐衍生的温度升高(3°C梯度)并未产生与实验增温相同的生态
来源:European Journal of Forest Research
时间:2025-07-29
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基于SAE J1939数据采集的阿尔卑斯东北部全树干集材作业建模与能效分析
在气候变化加剧的背景下,森林管理正面临前所未有的挑战。阿尔卑斯山区作为欧洲重要的碳汇和木材生产基地,其陡峭地形和复杂立地条件使传统集材作业长期存在效率低下、环境影响难以量化的问题。现有研究多集中于北欧平坦地区的CTL(Cut-To-Length)系统,而对占欧盟年采伐量40%的集材机作业缺乏系统性监测手段。意大利帕多瓦大学(Università degli Studi di Padova)联合南非斯泰伦博斯大学的研究团队创新性地将重型机械通信协议SAE J1939应用于山地森林场景。通过Equus 175 N集材机在意大利东北部三个试验点(海拔246-1396米)的作业数据,研究人员首次实现:
来源:European Journal of Forest Research
时间:2025-07-29
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城市夜间人工光照对食虫蝙蝠栖息地利用的影响:基于距离效应的物种特异性响应研究
夜幕降临后,城市中璀璨的灯光不仅改变了人类的生活方式,更重塑了整个夜行性动物的生存图景。人工夜间光照(Artificial Light at Night, ALAN)已被证实是全球增长最快的污染源之一,其影响范围正以每年2.2%的速度扩张。对于依赖黑暗环境的夜行性动物而言,这种无处不在的光污染正在造成生态系统的"隐形割裂"——它可能干扰动物的导航系统、改变捕食者-猎物关系,甚至阻碍个体在不同栖息地斑块间的迁移。在众多受影响的夜行性动物中,食虫蝙蝠因其在控制害虫、传播种子等方面的重要生态功能而备受关注,但不同蝙蝠物种对光照的响应存在显著差异,这种差异如何体现在空间尺度上仍是一个待解之谜。昆士兰大
来源:Landscape Ecology
时间:2025-07-29
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碎片化景观中同域食肉动物的多物种遗传连通性评估及保护优先性启示
在人类活动加剧的当代,大型食肉动物正面临栖息地破碎化的严峻挑战。作为生态系统的顶级捕食者,它们的存续不仅关乎物种本身,更影响着整个生态系统的稳定性。印度作为全球大型陆生食肉动物密度最高的地区之一,其保护现状具有典型意义——保护区间被农田、道路和人类聚居地割裂,形成"生态孤岛"。这种碎片化如何影响具有不同生态习性的同域物种?哪些景观因素构成了基因交流的屏障?来自印度野生动物研究所(Department of Animal Ecology and Conservation Biology, Wildlife Institute of India)的Shrushti Modi团队在《Landscap
来源:Landscape Ecology
时间:2025-07-29
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洪泛区土地回购后的生态修复与协调:美国四大典型案例的修复谱系研究
洪泛区生态修复与协调的辩证关系2 洪泛区、土地回购与修复缺口洪泛区作为生物多样性热点与人类活动密集区的交汇带,其生态价值与受损程度同步攀升。研究指出全球19亿人受洪水影响(2000-2019年),而美国30%的洪泛区仍在开发中。国家洪水保险计划(NFIP)等政策反而助推风险区建设,形成"修复悖论"。土地回购虽移除建筑,但仅34.2%地块实现自然恢复(Zavar & Hagelman, 2016),凸显政策与实践的断层。生态学领域正经历从保护到修复再到协调(reconciliation ecology)的范式转变。传统修复强调历史忠实性(historical fidelity),而协调生
来源:Frontiers in Climate
时间:2025-07-29
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欧盟水域空间捕捞限制对海洋物种保护及渔业可持续性的生态经济效应评估
空间渔业限制的生态经济效应本研究采用ECOSPACE、DISPLACE等空间生态模型,模拟欧盟水域(东北大西洋、地中海等)实施渔业空间限制对海洋物种和渔业的综合影响。结果显示现有海洋保护区(MPA)因设计目标与渔业活动重叠度低,生态经济效应有限;而针对特定保护目标(如减少兼捕或底栖破坏)的"fit-for-purpose"封闭区短期虽造成渔业经济下滑(德国虾拖网船队利润降幅达25%),但长期能提升物种恢复潜力(如地中海无须鳕SSB增加13%)。方法学创新与多模型验证研究整合六类生物经济模型(图2),覆盖北大西洋至地中海关键渔场。通过叠加渔业限制区(FRA)、Natura 2000等空间数据,模
来源:Frontiers in Marine Science
时间:2025-07-29
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2023年哈萨克斯坦江布尔地区炭疽疫情的流行病学特征与分子溯源研究
背景炭疽由芽孢杆菌(Bacillus anthracis)引起,其孢子可在环境中长期存活。哈萨克斯坦南部作为地方性流行区,2023年江布尔地区报告41例疑似病例,其中19例经培养和PCR(靶向pXO1/pXO2)确诊。材料与方法研究纳入实验室确诊的皮肤炭疽病例,采集病灶样本进行5%绵羊血琼脂培养,采用QIAamp DNA Mini Kit提取DNA,通过MLVA-31对8个VNTR位点(含vrrA、CG3等)分型。药敏试验采用纸片扩散法,数据分析使用STATA 17。结果确诊病例集中在5个地区,发病率1.55/10万。84.2%为男性,平均年龄42.4岁,68.4%因屠宰暴露。12例培养阳性菌
来源:Frontiers in Public Health
时间:2025-07-29
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全氟烷基化合物(PFAS)暴露与外周血DNA甲基化谱的关联研究:揭示环境污染物表观遗传调控新机制
背景:环境污染物与表观遗传调控全氟辛酸(PFOA)和全氟辛烷磺酸(PFOS)作为典型全氟烷基化合物(PFAS),因其持久性、生物累积性和内分泌干扰特性备受关注。这类广泛存在于日用品中的化学物质,已被证实与甲状腺功能障碍、免疫异常及乳腺癌(BC)风险相关。最新假说认为其健康危害可能通过DNA甲基化(DNAm)介导——这种在CpG二核苷酸上添加甲基(-CH3)的表观遗传修饰,能显著影响基因表达调控。研究方法:精准的分子流行病学设计基于法国E3N前瞻性队列的166对乳腺癌病例-对照研究,采用Illumina MethylationEPIC芯片检测外周血852,000个CpG位点甲基化水平,结合液相色
来源:Frontiers in Public Health
时间:2025-07-29