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基于CdS/Cu2MoS4异质结与PdPtAu纳米酶协同作用的光电化学适体传感器用于水体中氧氟沙星的超灵敏检测
抗生素污染已成为全球性环境问题,氧氟沙星(OFL)作为典型氟喹诺酮类抗生素,在医疗、畜牧业的过度使用导致其在水体中持续累积。这种残留不仅可能诱发细菌耐药性,还会通过食物链威胁人类健康,引发肝代谢紊乱、中枢神经系统异常等疾病。然而传统检测方法如高效液相色谱(HPLC)存在设备昂贵、操作复杂等局限,难以满足现场快速检测需求。中南林业科技大学的研究团队创新性地将半导体异质结与纳米酶技术相结合,在《Microchemical Journal》发表的研究中构建了一种超灵敏光电化学适体传感器。该研究通过三步关键技术实现突破:首先采用硫化法合成立方体CdS并与层状Cu2MoS4构建Z型异质结,显著提升载流子
来源:Microchemical Journal
时间:2025-07-21
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基于"变价金属介导双增强"ECL策略的适体传感器用于环境水样中Hg2+检测
随着工业活动扩张和自然资源过度开发,重金属离子通过河流土壤进入食物链的问题日益严峻。其中镉离子(Cd2+)作为毒性极强的重金属,在人体内代谢半衰期长达10-30年,可导致肾脏损伤、肝功能异常等严重后果。世界卫生组织规定饮用水中Cd2+限值为0.003mg/L,但现有检测方法受限于大型仪器和专业操作,难以满足农产品现场检测需求。针对这一难题,江苏省农业科技创新基金支持的研究团队在《Microchemical Journal》发表创新成果,开发出基于锌空气电池(ZABs)技术的全固态自供电传感系统(SPESS)。研究采用Ti3C2/ITO阴极、锌阳极和酸碱性水凝胶电解质(AAHE)构建传感平台,通
来源:Microchemical Journal
时间:2025-07-21
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溯河性鰕虎鱼幼体浮力调节机制及其在淡水环境定殖中的潜在作用
在水生生物领域,有个有趣的谜题:为什么某些海源性溯河鱼类能成功殖民淡水环境?传统理论认为,淡水较低的水比重(Specific Gravity, SG)可能成为关键限制因素。为验证这一假说,科学家们选取了Gymnogobius属中三种有趣的溯河性鰕虎鱼——其中仅一种成功发展出淡水定居种群。研究团队设计了两组精妙实验:首先采用1.0010至1.0490的SG梯度溶液,精确测量了淡水与海水培养条件下幼鱼的体比重;随后通过行为学观察记录了它们在不同盐度下的游泳层选择。令人惊讶的是,无论是否具备淡水种群,所有幼体都展现出惊人的SG调节能力——其体比重总能完美匹配培养环境,淡水组(~1.00)与海水组(~
来源:Hydrobiologia
时间:2025-07-21
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综述:气候变化对"脆弱"的东地中海及邻近地区生态影响与威胁的文献综述
海洋变暖与酸化的双重危机东地中海地区正经历着全球最显著的海洋变暖(OW)进程,预计到21世纪末该区域热浪频率将增加7倍,持续时间延长3倍。作为半封闭海域,地中海(MS)总碱度高于公海,使其单位面积吸收人为CO2的能力更强,导致pH值自工业时代以来已下降0.14-0.05。这种变化直接影响了钙化生物,有孔虫的体型和重量已出现显著减小。生物入侵的红色警报苏伊士运河(SC)作为生物入侵的主要通道,其持续扩建加剧了非本地物种(NIS)的传播压力。研究表明,NIS引入已成为整个地中海生物多样性下降的首要因素,而海洋变暖进一步放大了这一威胁。特别值得关注的是,热带有毒水母的扩散能力和范围正在OW作用下显著
来源:Marine Environmental Research
时间:2025-07-21
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中国黄海及主要河口天然碳酸盐矿物对大气CO2上升与海岸酸化的缓冲潜力研究
随着全球气候变化加剧,大气二氧化碳(CO2)浓度持续攀升,引发两大环境危机:温室效应导致的全球变暖,以及海洋吸收过量CO2后引发的海水酸化。这种酸化会破坏珊瑚礁、贝类等钙质生物的生存环境,进而威胁整个海洋生态系统。为应对这一挑战,科学家们提出了多种海洋碳移除方案,其中海洋碱度增强(Ocean Alkalinity Enhancement, OAE)通过添加碱性矿物来提升海水对CO2的吸纳能力,但存在能耗高、重金属污染等风险。在此背景下,天然分布的海洋碳酸盐矿物(如方解石、文石)能否成为"自然缓冲剂"?这一问题成为研究焦点。中国海洋大学的研究团队在《Marine Environmental Re
来源:Marine Environmental Research
时间:2025-07-21
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地中海海鳗寄生虫群落微尺度变异作为海洋生态系统稳定性的潜在生物指标
在地中海蔚蓝的海域中,隐藏着一位神秘的生态系统"哨兵"——地中海海鳗(Muraena helena)。这种具有强烈领地意识的高营养级捕食者,终生活动范围仅数平方米,却承载着反映海洋生态健康的密码。尽管寄生虫占海洋生物多样性的重要组成部分,其作为生态指示器的潜力长期被忽视。特别是在人类活动加剧的背景下,如何精准评估微尺度环境变化对海洋生态系统的影响,成为当前海洋生态学研究的重要挑战。意大利国家生物多样性未来中心(NBFC)的研究团队选择地中海典型海域——那不勒斯湾(Gulf of Naples, GoN)为研究区域,通过比较岛礁与大陆沿岸地中海海鳗寄生虫群落的差异,揭示了微尺度地理变异对寄生虫群
来源:Marine Environmental Research
时间:2025-07-21
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核黄素敏化的苯胺酸盐及相关化合物的氧化:一种光诱导的多位点质子耦合电子转移机制
近年来,随着人类活动的加剧,许多人工合成的化学物质不断进入自然水体,成为全球关注的环境污染物。其中,芬胺酸类药物(Fenamates)及其相关化合物(Fs & RC)因其广泛的医疗用途而备受瞩目。芬胺酸类药物是一类源自芳香胺的非甾体抗炎药(NSAIDs),其化学结构与二苯胺(DPA)和芬酸(FA)密切相关。以双氯芬酸(DCF)为例,它不仅在人类医学中被广泛应用,也在兽医领域占据重要地位。然而,这些药物在使用后可能通过各种途径进入水环境,进而对生态系统造成潜在威胁。由于芬胺酸类药物具有较强的稳定性和持久性,它们在自然水体中难以被常规的降解方式去除。因此,探索高效的降解方法成为当前研究的重要方向。
来源:Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry
时间:2025-07-21
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量子启发式GMDH-HS与GMDH-GWO模型在土壤饱和导水率预测中的创新应用与性能比较
在干旱与半干旱地区,土壤饱和导水率(Ksat)是决定灌溉效率与污染物迁移的关键参数,但传统经验模型(如Rosetta、HYPRES)对复杂土壤纹理的非线性关系捕捉不足,预测误差高达40%。尤其对于导水率极低的黏质土壤(如伊朗锡斯坦-俾路支省农业区),微小误差可能导致排水系统设计失败或水资源浪费。为突破这一瓶颈,国内研究人员(第一作者单位未明确)创新性地将量子计算原理与传统GMDH(Group Method of Data Handling)结合,开发了两种混合模型:量子启发式和谐搜索优化GMDH(Q-GMDH-HS)和量子启发式灰狼优化GMDH(Q-GMDH-GWO)。研究通过146个土壤样本
来源:Journal of Industrial and Engineering Chemistry
时间:2025-07-21
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气候变化对伍兹湖流域水文及磷负荷的影响:基于全球变暖情景的SWAT模型预测
随着全球气候变暖加剧,北美五大湖区域的伍兹湖(Lake of the Woods, LoW)正面临严峻生态挑战。这个横跨加拿大和美国边境的69,250平方公里流域,近年来频繁爆发季节性藻华,且藻类群落逐渐向产毒菌种转变。监测数据显示,尽管自1970年代以来流域营养盐输入显著降低,但蓝藻水华频率和强度仍在增加,这暗示气候变化可能通过改变湖泊热分层和沉积物内源磷释放,间接加剧了富营养化进程。面对这一跨境环境问题,加拿大环境与气候变化部等机构的研究人员开展了开创性研究,成果发表在《Journal of Great Lakes Research》上。研究团队首次构建了LoW流域的CanSWAT(加拿大
来源:Journal of Great Lakes Research
时间:2025-07-21
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秸秆还田对中国农田重金属生物有效性的差异化影响机制及区域调控策略
随着中国秸秆还田政策的强制推行,全国秸秆还田量在1980-2020年间增长了近10倍。然而,这一旨在提升土壤肥力的农业措施却面临着一个潜在风险:秸秆分解过程中可能改变土壤理化性质,进而影响重金属的生物有效性。重金属通过食物链的生物放大效应,最终威胁人体健康。现有研究对秸秆还田影响重金属生物有效性的结论存在显著矛盾——部分研究显示秸秆还田通过提高土壤pH和有机碳含量可降低重金属活性,而另一些研究则发现秸秆分解产生的有机酸会促进重金属释放。这种科学争议使得农业管理部门在制定秸秆还田政策时陷入两难。为破解这一难题,研究人员开展了迄今为止最全面的整合分析。通过对全国72个站点536组田间实验数据的系统
来源:Journal of Environmental Management
时间:2025-07-21
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季节性热分层与外源碳输入协同放大水库沉积剖面甲烷激发效应
在全球气候变化背景下,淡水水库作为重要的甲烷(CH4)排放源,其排放机制仍存在显著认知空白。尤其令人担忧的是,热分层现象——这种在水体垂直方向形成的温度梯度屏障,不仅阻碍氧气扩散形成缺氧环境,更会通过复杂的生物地球化学过程影响甲烷产生与消耗的平衡。现有研究多聚焦于水体柱过程,却忽视了沉积物-水界面这一关键战场,而这里恰恰是产甲烷菌(Methanogens)和甲烷氧化菌(Methanotrophs)激烈博弈的微观世界。更棘手的是,日益加剧的富营养化导致藻类大量繁殖,为沉积物中的微生物提供了丰富的有机碳源,这种"火上浇油"的效应可能引发甲烷排放的爆发性增长,形成所谓的"甲烷炸弹"。针对这一科学难题
来源:Journal of Environmental Management
时间:2025-07-21
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镧辅助铝金属有机框架材料的合成表征及其水环境中氟离子去除应用研究
随着工业化进程加速,多环芳烃(PAHs)这类具有致癌、致畸风险的持久性有机污染物在水环境中不断累积。这类含两个以上苯环的化合物不仅难以自然降解,还能通过食物链威胁人类健康。传统物理化学处理方法存在成本高、易产生二次污染等问题,而游离微生物降解又面临菌体流失、活性不稳定等挑战。针对这一环境治理难题,研究人员开发了创新性的生物修复策略。印度CSIR中央盐与海洋化学研究所(CSIR-Central Salt and Marine Chemicals Research Institute)的Pooja Thathola和Soumya Haldar团队在《Journal of Environmental
来源:Journal of Environmental Chemical Engineering
时间:2025-07-21
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利用海藻酸钠(SA)固定的微生物联合体(SA-IMC)珠子,针对不同水体基质中完全去除多环芳烃(PAHs)的最优机器学习辅助生物降解策略
本研究致力于探索一种高效的生物修复策略,以实现对十六种美国环境保护署(EPA)列出的多环芳烃(PAHs)的完全降解。多环芳烃是一类具有潜在毒性的有机污染物,它们通常由多个苯环构成,具有较强的环境持久性,且可能对人体健康产生致癌、致突变、致畸和基因毒性等影响。这类污染物在自然环境中容易积累,能够通过水体、空气甚至土壤传播,其迁移能力可达到数公里,显示出对生态系统和人类健康的严重威胁。因此,开发一种既能有效去除这些污染物,又具备环境友好性和经济可行性的方法显得尤为迫切。当前,针对PAHs的治理技术主要包括化学和物理方法,如高级氧化工艺(AOP)、膜分离技术和吸附等。然而,这些方法往往伴随着较高的成
来源:Journal of Environmental Chemical Engineering
时间:2025-07-21
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磁性分离辅助熵驱动催化比率型电化学适体传感器用于水产品中Pb2+和Hg2+的双重检测:食品安全监测的高效放大策略
【研究背景】重金属污染如同潜伏在餐桌上的"隐形杀手",尤其是铅(Pb2+)和汞(Hg2+)这对"毒搭档"在水产品中的协同毒性,其危害远超单一金属的简单相加。传统检测方法如同"单腿走路"——比色法易受干扰离子欺骗,阳极溶出伏安法(ASV)则常因电极位点争夺而"误判敌情"。更棘手的是,现有技术难以捕捉重金属离子(HMIs)在真实环境中的"协同作案"证据。面对这一挑战,东南大学(SEU)的研究团队在《Journal of Environmental Chemical Engineering》发表了一项突破性研究,将熵驱动催化(EDC)这一"分子永动机"与磁性分离技术巧妙结合,打造出能同时追踪Pb2+
来源:Journal of Environmental Chemical Engineering
时间:2025-07-21
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在微生物燃料电池中,使用电活性生物膜与N-MnO₂改性的层状双氢氧化物作为阴极,对噻吩卡因(thiamphenicol)进行降解
抗生素是用于治疗人类和哺乳动物细菌性疾病的药物,近年来在人类医疗行业以及家禽、牲畜、水产养殖等产业中被广泛使用(Li等,2021;Shao等,2021;Huang等,2020)。随着抗生素在人类生活和生产过程中的广泛使用,它们被视作一种新的环境污染物(Han等,2020)。其中,硫霉素(Thiamphenicol,简称TAP)是一种具有广谱抗菌特性和强免疫抑制作用的氯霉素类抗生素,广泛应用于动物饲料和兽医领域(Shen等,2020)。硫霉素具有一定的生物毒性,可以抑制真菌的蛋白质合成,从而影响其生长和繁殖(Singh等,2019)。此外,硫霉素对人类造血系统和消化系统也有毒副作用(Wang等,
来源:Journal of Environmental Management
时间:2025-07-21
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综述:超声波法在土壤修复中的有效应用
引言抗生素作为人类和动物细菌性疾病治疗药物,近年来在医疗、养殖业中广泛应用,导致环境残留问题日益严峻。甲砜霉素(TAP)作为广谱抗生素,具有造血系统和消化系统毒性,其环境残留浓度高达200 μg/kg。传统处理方法效率有限,而生物电化学技术(如微生物燃料电池MFC)通过电活性生物膜降解污染物并产电,展现出独特优势。MFC的核心机制经典双室MFC由阳极室、质子交换膜(PEM)和阴极室构成。阳极电活性菌通过胞外电子传递(EET)氧化有机物,产生电子(e−)和质子(H+),电子经外电路传递至阴极,质子通过PEM迁移参与氧还原反应(ORR)。电活性生物膜中的混合菌群(如脱硫杆菌、变形菌)通过直接(细胞
来源:Journal of Environmental Chemical Engineering
时间:2025-07-21
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三氧化二铋-铜金属有机框架功能化三聚氰胺海绵(MS/Bi2O3@Cu-MOF)光催化抑制米氏凯伦藻的蛋白质组学机制解析
近年来,有害藻华(HABs)在全球水域频繁暴发,像米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)这类产毒藻类不仅破坏水生生态系统平衡,其分泌的毒素还会通过食物链威胁人类健康。传统治理方法如化学杀藻剂容易造成二次污染,而物理打捞又难以大规模应用。在此背景下,光催化技术因其环境友好、高效节能的特点成为研究热点,但粉末状催化剂存在的回收难题和灭活机制不明确两大瓶颈制约着实际应用。针对这些挑战,山东大学的研究团队创新性地将三氧化二铋(Bi2O3)与铜金属有机框架(Cu-MOF)复合,并负载于三聚氰胺海绵(MS)上,成功研制出可漂浮回收的MS/Bi2O3@Cu-MOF光催化剂。这项发表在《Journa
来源:Journal of Environmental Management
时间:2025-07-21
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综述:地方社区如何看待海洋保护区的治理、管理、周边发展及成效?系统综述
【理论框架——优质投入与有益成果】基于程序正义与参与式保护理论,海洋保护区(MPA)的成功取决于治理、管理和周边发展三大维度的协同(图1)。当社区认为MPA决策过程公平(如原住民权利受尊重)、执法透明(如禁捕区监管合理)、发展项目切实(如生态旅游创收)时,支持率显著提升。联合国2025年《尼斯海洋宣言》特别强调,必须将渔业者、妇女、青年等群体纳入决策链,这既是人权要求,也是实现30x30目标(2030年前保护30%海洋)的核心策略。【研究方法】采用PRISMA指南系统筛选Scopus数据库文献,检索词组合包含"marine protected area"、"community percepti
来源:Journal of Environmental Management
时间:2025-07-21
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污泥高温堆肥强化策略:热带农业土壤中抗生素抗性基因(ARGs)的消减机制与生态调控
随着全球抗生素滥用率65%的激增,抗生素抗性基因(ARGs)已从医疗环境扩散至原始生态系统,甚至存在于未经处理的污水污泥(SS)中。这类"基因污染物"通过水平基因转移(HGT)在环境中传播,对"One Health"理念构成严峻挑战。巴西作为典型案例,其污水管网覆盖率仅56%,年产干污泥37.2万吨,预计基建升级后将暴增至470万吨。更棘手的是,70%未代谢抗生素最终富集在SS中,尤其是化学性质稳定的氟喹诺酮类(浓度可达1000 μg kg−1)、四环素类和磺胺类(>10 μg kg−1),这些物质在土壤中的半衰期长达2500天,持续驱动微生物抗性进化。针对这一难题,圣保罗州立大学(Unive
来源:Journal of Environmental Management
时间:2025-07-21
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喀斯特地下水氮转化空间异质性研究:孔隙类型与土地利用的影响
随着全球污水污泥(SS)产量激增至每年5300万吨干物质,这些富含氟喹诺酮类、四环素类和磺胺类抗生素的"城市矿产"成为抗生素抗性基因(ARGs)的传播温床。更令人担忧的是,气候变化正通过改变微生物生态系统间接加速ARGs和移动遗传元件(MGEs)的扩散,甚至在原始生态系统中也检测到抗性基因的踪迹。面对这一严峻挑战,巴西圣保罗大学的研究团队在《Journal of Environmental Chemical Engineering》发表重要成果,首次系统评估了工业级高温堆肥技术对热带土壤中ARGs的长期影响。研究采用高通量qPCR和16S rRNA基因测序技术,对两种热带土壤(黏土和砂壤土)进
来源:Journal of Environmental Chemical Engineering
时间:2025-07-21