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基于超材料缓冲垫的海洋桩基水下噪声抑制设计方法研究
随着全球海上风电装机容量的快速增长,直径达8米的巨型单桩(monopile)基础安装过程中产生的低频噪声(200-350Hz)已成为严峻的生态挑战。传统气泡幕(bubble curtain)等降噪系统在低频段效果有限,而大尺寸气泡(8-50mm)在湍流环境中难以稳定维持。更棘手的是,未来单桩尺寸的持续增大将导致噪声频率进一步降低,现有技术面临失效风险。针对这一难题,代尔夫特理工大学(TU Delft)的研究团队创新性地将超材料(metamaterial)概念引入海洋工程领域,开发出具有局部谐振特性的缓冲垫(meta-cushion)。这种安装在冲击锤与单桩之间的装置,通过精心设计的螺旋谐振单元
来源:Ocean Engineering
时间:2025-07-28
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恶劣环境下浮式海上风机V型共享系泊系统的优化设计与性能研究
在全球能源转型浪潮中,浮式海上风电(Floating Offshore Wind Turbines, FOWT)正成为开发深水风能的关键技术。然而在台风频发的台湾海峡等恶劣海域,传统系泊系统面临双重挑战:既要承受极端环境载荷,又要控制不断攀升的成本。更棘手的是,密集布置的风场中,系泊系统水平跨度往往成为限制风机间距的关键因素——这与固定式风机受尾流效应制约的情况截然不同。面对这些难题,台湾大学的研究团队在台湾科技部和教育部玉山学者计划支持下,创新性地提出了V型共享系泊(V-Share Mooring)系统,相关成果发表在《Ocean Engineering》上。研究采用数值模拟与工程验证相结合
来源:Ocean Engineering
时间:2025-07-28
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离线Fennel模型在地中海生物地球化学模拟中的有效性评估与应用前景
海洋生态系统建模正面临前所未有的挑战。随着人类活动加剧和气候变化影响,海洋的物理、化学和生物组分持续发生变化。准确模拟生物地球化学组分的分布对于理解气候变化影响和评估海洋生态系统功能至关重要。然而,传统的耦合海洋-生态系统模型往往受限于数据可获得性和计算资源,特别是在高分辨率实验中。这种局限性促使科学家们寻求更高效的建模方法——将生物示踪场模拟与物理海洋模拟分离运行,即"离线"生物地球化学模拟。在这项发表于《Ocean Modelling》的研究中,科研团队开发并验证了名为"离线Fennel"的生物地球化学模型。该模型基于区域海洋模型系统(ROMS),通过利用ROMS水动力输出数据来独立运行生
来源:Ocean Modelling
时间:2025-07-28
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基于高斯混合模型与IFORM方法的海况环境等高线设计评估及其在海洋工程安全中的应用
海洋环境对工程结构的威胁始终是海上安全的核心挑战。当前,环境等高线(Environmental Contour, EC)作为评估极端海况的主流工具,其精度高度依赖波浪参数(如有效波高Hs和跨零周期Tz)联合概率模型的准确性。然而传统方法如条件威布尔-对数正态模型存在明显局限:预设的函数形式难以捕捉非线性依赖,极端值区域拟合偏差显著,且边际分布与联合分布间易出现不一致性。这些缺陷可能导致海洋平台、风机等结构物的百年一遇载荷预测出现系统性误差。针对这一难题,中国海洋大学(根据基金项目"国家自然科学基金W2411039"推断)的研究团队在《Ocean Engineering》发表创新成果,提出基于高
来源:Ocean Engineering
时间:2025-07-28
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新型二维半导体Ag2CdP2S6光催化剂:太阳能水分解高效制氢的突破
全球75%的温室气体排放源自工业领域化石燃料消耗,这不仅加剧气候变化,还通过呼吸道疾病、粮食安全等问题威胁人类健康。在碳中和目标下,发展太阳能驱动的"绿氢"生产技术成为关键突破口。传统工业制氢依赖化石燃料,而光催化水分解技术可直接将太阳能转化为氢能,但核心挑战在于开发高效稳定的光电极材料。研究人员通过密度泛函理论系统研究了Ag2CdP2S6单层的性能。该材料属于六方晶系金属硫代磷酸盐家族,空间群为P312。理论计算结合声子谱分析和分子动力学模拟证实其具有优异的动态和热稳定性(300K下结构稳定)。采用HSE06杂化泛函精确计算电子结构,并通过ELF(电子局域函数)分析揭示其Ag-S、Cd-S为
来源:Next Materials
时间:2025-07-28
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综述:金属有机框架二次生长制备及其潜在应用
金属有机框架二次生长技术:从精密制备到多维应用Abstract金属有机框架(MOFs)因其可调孔道结构和表面功能化特性,在环境修复与能源领域展现出巨大潜力。本文聚焦二次生长法——通过晶种预沉积与可控结晶分离的策略,突破传统MOFs粉末成型难题,实现高机械强度膜材料的精准构筑。IntroductionMOFs的晶体工程面临连续性结构构建的挑战。二次生长法通过晶种引导(如ZIF-8晶种)与载体(α-Al2O3管式基底)协同作用,显著降低体相结晶干扰。相比电化学沉积等复杂工艺,该方法通过优化溶剂热条件(反应时间/温度)可批量制备无晶界缺陷膜层。Seeds and supports• 晶种选择:MOF
来源:Microporous and Mesoporous Materials
时间:2025-07-28
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基于结构化离散灰色Gompertz多变量预测模型的生猪养殖扩展化对肉质影响研究
随着全球猪肉消费量持续增长(Ritchie等,2023),集约化养殖模式引发的动物福利问题日益受到关注。消费者对"扩展化养殖"(extensification)猪肉的需求激增(Gross等,2021),但空间分配、环境富集等扩展化措施对肉质的影响仍存在争议(Ludwiczak等,2023)。丹麦奥胡斯大学(Aarhus University, AU-Viborg)的研究团队在《Mathematics and Computers in Simulation》发表研究,通过结构化离散灰色Gompertz多变量预测模型,系统评估了三种扩展化策略对猪肉生产的影响。研究采用双批次设计(春季/秋季),将8
来源:Mathematics and Computers in Simulation
时间:2025-07-28
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沸石-A/氧化石墨烯纳米复合材料在禽类粪便氨氮去除中的合成、表征及响应面优化研究
禽类养殖业的快速发展带来了严重的氨氮污染问题,禽类粪便中的氨不仅导致水体富营养化,还会通过挥发形成PM2.5前体物。传统沸石吸附材料存在容量低、抗盐性差等缺陷,而氧化石墨烯(GO)因其独特的π电子结构和超高比表面积成为改性研究热点。沙特国王大学(King Saud University)与尼日利亚高等教育信托基金(TETF)资助的研究团队创新性地将沸石-A与GO复合,通过共价键结合形成堆叠立方-球形结构的纳米复合材料。研究采用响应面法(RSM)优化工艺参数,发现该材料在禽类粪便氨氮去除中展现出95%的高效率,其69.30 m2/g的比表面积显著优于单一组分。论文发表于《Materials Re
来源:Materials Research Bulletin
时间:2025-07-28
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坦桑尼亚Mtwara沿海社会生态系统在气候变化下的天然气开发影响与韧性提升研究
在气候变化加剧与能源需求激增的双重压力下,坦桑尼亚Mtwara沿海社区正面临前所未有的挑战。这些依赖海洋资源维生的传统社区,不仅遭受着海平面上升和渔业资源萎缩的生态威胁,还因新发现的天然气资源陷入发展困境——天然气开发虽带来脱贫希望,却可能加剧环境破坏与社会不公。这种"资源诅咒"现象如何破解?天然气投资能否真正提升社区应对气候变化的韧性?这些问题亟待科学解答。达累斯萨拉姆大学(University of Dar es Salaam)的研究团队在《Marine Policy》发表的研究,首次系统评估了天然气开发对沿海社会生态系统(SES)的多维影响。研究人员采用收敛并行混合方法设计,结合151户
来源:Marine Policy
时间:2025-07-28
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哥伦比亚加勒比海乌拉巴湾150年沉积记录揭示人类活动与自然过程对金属累积的影响机制
在加勒比海南部的乌拉巴湾,密集的人类活动与独特的海洋动力学过程正塑造着这片水域的生态命运。作为哥伦比亚重要的香蕉出口区和战略港口开发区,这里承受着农业径流、矿业排放和城市化带来的多重压力。然而,令人困惑的是,尽管阿特拉托河等河流每年输送超过1100万吨沉积物,海湾内的污染物积累却远低于全球同类河口系统。这种反常现象背后,隐藏着怎样的自然调控机制?又该如何区分人类活动与地质过程的贡献?来自哥伦比亚安蒂奥基亚大学(Universidad de Antioquia)管理与环境建模研究组(GAIA)的Pedro Pablo Vallejo-Toro团队,联合西班牙巴塞罗那自治大学环境科技研究所(ICT
来源:Marine Chemistry
时间:2025-07-28
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涠洲岛浅海珊瑚礁生态系统碳代谢耦合机制:基于浮标观测的海洋酸化动态与CO2通量研究
珊瑚礁被誉为"海洋热带雨林",仅占海底0.2%的面积却养育着25%的海洋生物。然而随着大气CO2浓度攀升,海洋酸化(OA)正威胁着这个由碳酸钙(CaCO3)骨架支撑的生态系统。更棘手的是,科学家们发现传统认为主导珊瑚礁钙化的碳酸盐饱和度(Ωaragonite)指标,在短期观测中与净生态系统钙化(NEC)的相关性并不稳定。与此同时,净生态系统生产(NEP)与NEC的偶联现象在多地珊瑚礁被观测到,但二者是否存在因果关系?这种关系是否依赖光照?这些问题直接关系到我们预测珊瑚礁应对气候变化的能力。自然资源部第三海洋研究所的研究团队选择南海北部涠洲岛珊瑚礁作为研究对象,通过自主设计的浮标观测系统,实现了
来源:Marine Chemistry
时间:2025-07-28
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中国土地利用与贸易驱动下的跨区域土地转移:基于远程耦合框架的时空特征与驱动机制研究
在全球环境变化与可持续发展研究中,土地利用因其对生态系统服务、资源消耗和碳排放的深远影响而成为核心议题。然而,现有研究多局限于行政单元内部,未能系统解释土地消费与生产在空间上的脱钩现象。随着经济全球化和区域互联的深入,土地利用变化已不再仅受本地驱动,而是日益受到嵌入全球生产网络和区域贸易的远距离需求影响。这种空间脱钩常导致生态交换不对称和环境负担转移,加剧出口地区的森林砍伐、土壤退化和生物多样性丧失。中国作为全球人口最多、第二大经济体,其快速城市化、工业化和消费模式转变对土地资源需求激增,区域生态系统压力显著,为研究国内远程耦合机制提供了理想场景。为揭示中国省际土地资源空间重配置规律,研究人员
来源:Land Use Policy
时间:2025-07-28
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面向可持续土地管理的区域土地退化评估:卡萨拉戈德地区的多层级综合研究框架
【研究背景】当全球每年新增1亿公顷退化土地威胁着12亿人生存时,土地退化(Land Degradation, LD)已成为比沙漠化更严峻的生态挑战。联合国防治荒漠化公约(UNCCD)数据显示,印度喀拉拉邦正经历着惊人的92%城市化增速,其最北端的卡萨拉戈德地区更以11.57%的土地退化率成为该邦生态"重灾区"。这里不仅承受着快速城市化带来的基础设施超负荷,还深陷硫丹农药悲剧等复合型环境危机。传统评估方法往往囿于单一尺度或学科视角,难以捕捉土地退化的空间异质性,更无法支撑精准的可持续土地管理(Sustainable Land Management, SLM)决策。【研究概况】来自国内研究机构的研
来源:Land Use Policy
时间:2025-07-28
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基于多维随机微分方程的自愿非完美疫苗接种策略下新型随机分区流行病模型研究
在传染病防控领域,传统确定性模型虽然能描述疾病传播的基本规律,却难以捕捉现实世界中环境波动对传播过程的随机影响。随着疫苗接种策略的多样化发展,特别是自愿接种和疫苗不完全有效性的普遍存在,建立更精确的数学模型成为当务之急。这些问题促使研究人员探索能同时反映人为干预和环境随机性的新型建模方法。研究人员开发了一个创新的分区流行病模型,将人群划分为拒绝接种易感者(Sr)、接受接种易感者(Sv)、感染者(I)、疫苗接种者(V)和康复者(R)五个隔室。与传统模型不同,该研究首次将白噪声引入传播率β,通过随机微分方程刻画环境波动的影响。模型采用非线性发病率Sφ(I)形式,其中φ(I)满足Lipschitz条
来源:Kuwait Journal of Science
时间:2025-07-28
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林可霉素对生活污水处理中微藻-细菌颗粒污泥的多维影响机制及生态风险研究
随着全球气候变化加剧,生活污水处理正面临低碳转型的迫切需求。微藻-细菌颗粒污泥(Microalgal-bacterial granular sludge, MBGS)技术因其高效的污染物去除能力和碳中和特性备受关注。然而,抗生素污染成为制约MBGS应用的重要瓶颈——作为中国用量前三的林可霉素(Lincomycin, LCM)具有结构稳定、难降解的特性,其残留可能破坏微生物互作网络,影响污水处理效能并加速抗生素抗性基因(Antibiotic Resistance Genes, ARGs)传播。目前,LCM对MBGS系统中氮循环关键过程的影响机制尚不明确,这直接关系到污水处理工艺的优化设计。为解析
来源:Journal of Water Process Engineering
时间:2025-07-28
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水库沉积物中产异味放线菌群落解析:碳代谢偏好与异味调控新视角
饮用水的异味问题一直是困扰供水系统的顽疾。当打开水龙头闻到土腥味时,背后很可能是微生物在"作祟"。近年来,水库中由放线菌产生的2-甲基异茨醇(2-MIB)和土臭素(GSM)等异味化合物,因其极低的感觉阈值(纳克/升级别)成为饮用水感官品质的最大威胁。更棘手的是,常规水处理工艺对这些痕量物质几乎束手无策,而沉积物作为"二次污染源",通过扩散、再悬浮等机制持续释放异味物质,形成治理难点。针对这一难题,西安建筑科技大学环境与市政工程学院的研究团队在《Journal of Water Process Engineering》发表重要成果。研究人员对全国14座典型水库展开系统调查,首次从微生物生态与环境
来源:Journal of Water Process Engineering
时间:2025-07-28
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CoNi-MOF/MoS2纳米复合材料的卓越光催化性能:环境修复、产氢及抗菌应用研究
随着工业废水排放加剧,染料和抗生素污染已成为威胁水生态安全和人类健康的重大挑战。甲基紫(MV)染料会导致血小板异常聚集,而四环素类抗生素在饮用水中的残留可能引发肾功能损伤。传统水处理技术如膜过滤和生物降解存在二次污染风险,而半导体光催化技术因其绿色高效特性成为研究热点。研究人员通过水热法合成钴镍双金属有机框架(CoNi-MOF)与二硫化钼(MoS2)的纳米复合材料。XRD分析显示材料具有(100)、(020)等特征晶面,UV-Vis证实其可见光吸收边带显著红移。在光催化实验中,该材料在30分钟内实现92%的四环素降解,电化学测试显示其氢析出反应(HER)塔菲尔斜率低至47.5 mV/dec,并
来源:Journal of Water Process Engineering
时间:2025-07-28
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玻利维亚丘基萨卡省更新世哺乳动物新发现:填补南美高海拔地区古生物多样性空白
南美洲更新世哺乳动物研究长期存在"低海拔偏好"现象——尽管阿根廷、巴西等低地地区的化石记录已积累逾百年,但安第斯山脉高海拔区域的古生物多样性仍如雾里看花。这种认知失衡在玻利维亚尤为突出:该国90%的更新世哺乳动物记录集中在南部的塔里哈山谷,而占国土面积60%的高原区域几乎成为科研"盲区"。这种状况严重制约着科学家对南美生物大迁徙(Great American Biotic Interchange, GABI)事件全貌的理解。为突破这一困境,玻利维亚圣弗朗西斯科哈维尔大学(Universidad Mayor, Real y Pontificia de San Francisco Xavier d
来源:Journal of South American Earth Sciences
时间:2025-07-28
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巴西砂岩洞穴中硅质洞穴沉积物的微生物群落特征及其生物地球化学意义
在神秘的地下世界,砂岩洞穴一直被视为地质学的"冷门选手"。与广受关注的石灰岩洞穴相比,这些由石英颗粒构成的洞穴不仅数量稀少,其内部形成的次生矿物沉积(speleothems)更因二氧化硅(SiO2)极低的溶解度而显得尤为珍贵。巴西Paraná盆地的Botucatu组砂岩洞穴群正是一个充满谜题的地质宝库——这里发育着独特的硅质珊瑚状沉积物,但其形成机制始终笼罩在迷雾中。更引人深思的是,在阳光难以触及的洞穴深处,这些矿物沉积中竟暗藏生命活动的痕迹。为揭开这一地质-生物耦合作用的奥秘,来自巴西研究机构(根据CRediT署名推断为国内团队)的Cintia Fernandes Stumpf领衔的研究团队
来源:Journal of South American Earth Sciences
时间:2025-07-28
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联合行为咨询对拉丁裔学生社交行为及学业表现的跨环境干预效果研究
在美国教育体系中,拉丁裔(Latine)学生群体正面临着一个令人忧心的悖论:作为全美第二大在校生族群(占28%),他们既拥有重视教育(educación)、家庭凝聚力(familismo)等文化优势,却又持续遭受着阅读熟练度低下(八年级仅21%达标)、高辍学率等系统性教育差距。更严峻的是,这个群体在心理健康服务获取方面存在双重困境——既面临比白人同龄人高53%的纪律处分率,又仅有53.8%的个体能获得必要治疗。这种教育-健康双重危机背后,潜藏着语言障碍、文化隔阂以及家校合作机制失效等深层问题。针对这一紧迫议题,内布拉斯加大学林肯分校(University of Nebraska-Lincoln
来源:Journal of School Psychology
时间:2025-07-28