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利用混合机器学习框架改进数据稀缺溪流中总磷的预测和监测
水环境磷浓度预测的混合机器学习模型研究与应用【研究背景】水体富营养化已成为全球性环境问题,其中磷元素贡献率高达80%以上。尽管各国政府持续加大水质监测投入(如美国地质调查局2024年预算达1.2亿美元),但受限于监测站点时空分布不均、传统实验室检测成本高昂等现实问题,数据稀缺性仍是制约磷浓度预测的主要瓶颈。研究团队聚焦于密歇根州杜鲁斯湖沿岸流域,针对林地区域与城乡交错带兼具的典型水文特征,开发新型建模框架。【方法创新】研究构建了P2CA-Boosting混合机器学习模型,通过三阶段技术整合突破传统建模局限:1. 数据预处理阶段引入概率主成分分析(P2CA),有效解决监测数据中存在的时空不一致性
来源:Journal of Hydrology
时间:2025-11-28
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通过调控化学环境的熵配置来促进Na₄Fe₁.₅Mn₁.₅(PO₄)₂P₂O₇中的阳离子氧化还原反应
Jiahao Gu|Liang He|Xu Wang|Xiaochen Ge|Wen Zhou|Yanqing Lai|Zhian Zhang中南大学冶金与环境学院,中国湖南长沙410083摘要Na4Fe1.5Mn1.5(PO4)2(P2O7) (NMFPP) 中 Fe/Mn 离子的氧化还原反应有望实现高能量密度和长寿命的统一。然而,由于导电性和结构稳定性的不足,该反应的效率和可逆性难以达到预期。本文提出了一种熵配置策略来解决这些问题。引入富含价电子的 Ni/Co 离子可以增加系统的配置熵,并触发化学环境的重构,涉及电子结构、配位环境和原子排列。Ni/Co 与宿主原子之间的相互作用会改变杂化轨
来源:Journal of Energy Chemistry
时间:2025-11-28
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综述:氢生产过程概述:对健康和环境的影响
氢能作为未来能源转型的重要载体,其生产方式的环境影响与健康管理已成为全球关注的焦点。本文系统梳理了可再生能源与非再生能源氢生产技术的生态足迹与潜在风险,并提出多维度治理路径。研究显示,传统化石燃料制氢方式(如蒸汽重整、煤制氢)虽具备成熟技术和基础设施优势,但普遍存在高碳排放、有害副产物及资源消耗过大的问题。例如,灰氢生产过程中每千克氢气排放量达9-20千克二氧化碳,且伴随氮氧化物、颗粒物等污染物的释放,对周边社区呼吸系统健康构成显著威胁。在可再生能源领域,电解水制氢结合风能、太阳能等清洁电力,成为碳排放最低的制氢路径。但该技术面临高成本、水资源依赖性强等挑战,尤其需要突破质子交换膜、固态氧化物
来源:Environmental Progress & Sustainable Energy
时间:2025-11-28
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构建可实施的生态安全模式:生态资源识别与“要素分区-城市”治理路径以实现可持续发展
生态系统服务稳定性研究及管理框架构建——以吉林西部生态脆弱区为例生态系统服务(ES)的时空稳定性已成为全球生态治理的核心议题。随着城市化进程加速和气候变化加剧,传统静态评估方法已难以满足区域生态安全规划需求。该研究创新性地提出"抵抗导向型稳定性"概念框架,通过整合时间序列分析与空间规划理论,构建了具有操作性的ES稳定性评估体系。一、研究背景与问题导向全球生态系统服务正面临双重压力:一方面,传统ES研究多聚焦静态供给能力评估,忽视其动态稳定性特征;另一方面,气候变化导致的极端事件频发,使得生态系统抗干扰能力成为衡量可持续发展的关键指标。当前研究存在三大痛点:其一,缺乏统一的时间维度稳定性评估标准
来源:Journal of Cleaner Production
时间:2025-11-28
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在双重机器学习模型下的新能源政策、气候风险认知与碳绩效:来自中国新能源企业的证据
新能源示范城市政策对碳绩效的影响机制研究(全文约2350词)一、政策背景与研究意义全球气候变化加剧背景下,中国自2014年起实施新能源示范城市(NEDC)政策,旨在通过政策引导推动能源结构转型。截至2023年,全国已设立47个新能源示范城市,覆盖风电、光伏、氢能等新兴领域。研究显示,中国单位GDP碳排放强度较2005年下降28.4%,但2023年仍保持高位,能源消费总量占全球23.3%。在此背景下,深入分析NEDC政策对微观企业碳绩效(CCP)的作用机制具有重要现实意义。二、核心研究框架本研究构建了"政策工具-风险感知-技术赋能-监管约束"四维分析框架(图1)。区别于传统环境政策研究多聚焦宏观
来源:Journal of Cleaner Production
时间:2025-11-28
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全球价值链的数字化转型与出口产品中蕴含的碳排放:来自中国制造业贸易绿色化的证据
数字经济驱动下的全球价值链重构与出口隐含碳排放研究(背景与问题提出)全球价值链(GVC)正经历由传统生产模式向数字全球价值链(DGVC)的转型。这种转型通过大数据、人工智能和云计算等技术重构产业协作方式,打破地理边界限制,降低交易摩擦,促进生产要素的全球优化配置。中国作为全球最大的碳排放国和数字经济大国,其制造业在1998-2018年间参与DGVC的实践,为研究技术密集型产业与污染密集型产业的碳排放演变提供了独特样本。(研究方法与数据)研究采用16个制造业行业面板数据,构建双向固定效应模型进行实证检验。通过量化数字技术投入与价值创造的关系,创新性地将数字要素对传统GVC的改造程度纳入分析框架。
来源:Journal of Cleaner Production
时间:2025-11-28
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评估在亚北极气候条件下运营瑞典数据中心对环境的影响
该研究由斯德哥尔摩环境研究所(IVL)的斯坦islava Borisová和Mattias Vesterlund共同完成,聚焦于北欧地区新建数据中心的综合环境影响评估。研究以Boden型数据中心(BTDC)为对象,通过构建高分辨率生命周期模型,首次系统性地揭示了数据中心的七类环境影响分布特征,并提出了优化路径。研究团队采用国际通用的环境足迹3.0方法学框架,覆盖酸化、气候变暖、颗粒物污染、化石资源消耗、矿物金属资源消耗、水资源需求和土地占用七大关键指标,为全球数据中心的可持续发展提供了基准数据。### 研究背景与问题提出随着全球信息通信技术(ICT)行业年均15%的增速,数据中心的电力消耗已占
来源:Journal of Cleaner Production
时间:2025-11-28
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基于空间熔融沉积增材制造系统的能耗建模:迈向空间可持续性
太空增材制造能源消耗的理论建模与实证研究研究背景与意义随着深空探索进程加速,在轨制造技术成为突破地球资源限制的关键。2024年欧洲航天局在空间站部署的首台金属3D打印机,标志着增材制造技术正式进入太空应用阶段。当前空间站主要依赖太阳能供电系统,其能量存储和分配机制与地球存在显著差异。研究显示,国际空间站每年约消耗200万度电能,其中制造设备能耗占比达15%。这种能源约束环境对在轨制造技术提出双重挑战:既要实现复杂构件的定制化生产,又要满足严格的能源消耗标准。传统增材制造(AM)的能源效率问题在地面已引起关注。美国材料与试验协会(ASTM)统计显示,2023年全球3D打印能耗中约60%消耗在材料
来源:Journal of Cleaner Production
时间:2025-11-28
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青少年抑郁症患者社交隔离的异质性:一项潜在剖面分析
随着全球人口老龄化的加剧,心脏代谢类慢性疾病(CMBCD)与老年女性心理健康问题之间的关联性成为公共卫生领域的重要议题。中国作为全球老龄化进程最快的国家之一,老年女性群体因同时面临CMBCD的高发率和抑郁症状的普遍性,其健康管理需求呈现多维复合特征。研究团队基于健康生态模型(HEM),通过整合2015和2018年CHARLS追踪调查数据,系统剖析了CMBCD老年女性抑郁风险的多层级影响因素,为精准干预提供了科学依据。### 一、研究背景与理论框架CMBCD作为心血管疾病与代谢异常的连续病理模型,涵盖了从代谢紊乱到器官损伤的全过程。研究显示,这类疾病不仅直接损害生理功能,还通过生物-心理-社会交
来源:Journal of Affective Disorders
时间:2025-11-28
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津巴布韦兹维沙瓦内地区采矿引起的土地利用和土地覆盖变化的时空分析
Zvishavane District铬矿开采对土地利用与覆被的影响研究摘要部分指出,姆洪东戈里第五社区和马皮里米拉第六社区作为 Zimbabwe重要的铬矿产区,其采矿活动在创造经济价值的同时导致严重的土地退化问题。研究创新性地整合了Landsat 5 TM和8/9 OLI遥感影像数据,通过支持向量机(SVM)监督分类和归一化差异植被指数(NDVI)时序分析,结合IBM SPSS 25.0的二元逻辑回归模型,系统评估了2000-2024年间矿区土地覆盖变化的时空特征。研究发现采矿用地面积从2000年的0.2平方公里激增至2024年的1.8平方公里,伴随裸地面积增加3.4平方公里,森林覆盖率下降
来源:Journal of African Earth Sciences
时间:2025-11-28
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更强的肥沃岛屿效应能够增强干旱地区植物的生长优势,这一效应与整个生态系统的肥沃程度无关
干旱地区生态系统中的植物互利作用与土壤养分异质性关系研究植物互利作用作为干旱生态系统结构形成的关键机制,其作用强度与土壤养分动态存在密切关联。本研究通过整合27个独立研究的数据(涵盖澳大利亚、墨西哥、北非、南非等干旱区),首次系统揭示了微尺度养分异质性与大尺度生态系统肥力的不同调控作用。研究团队提出双假设模型:在微观层面,养分异质性增强会促进植物间互利效应;在宏观层面,整体生态系统肥力水平可能抑制互利强度。通过建立多变量回归模型,分析94组观测数据后发现:土壤氮磷异质性的空间分异系数每提升0.1单位,互利作用强度相应增加17.6%(置信区间12.3-22.9%)。但生态系统整体肥力水平(以有机
来源:Journal of Ecology
时间:2025-11-28
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每日旅程的核心:地标究竟有多具情感意义?
7),尤其在建筑、自然元素和城市设计类地标中表现突出。研究创新性地引入多维度分类体系:首先将地标划分为五大类(标识家具、建筑、道路元素、自然元素、城市设计元素),再细分为31种具体类型。通过主成分分析(MCA)发现三个典型情感模式:自然景观类以积极情感为主(92%高积极评分);建筑类以高唤醒为特征(平均唤醒值6.01);道路元素和交通标识则呈现中性偏消极倾向(道路元素平均Valence为5.20,交通标识中性占比达47%)。这种分类模式颠覆了传统认为地标选择仅基于功能属性的认知,揭示了情感因素在空间记忆构建中的关键作用。在人口统计学分析中,值得注意的是软式交通使用者(步行/骑行)报告的地标积极
来源:Applied Cognitive Psychology
时间:2025-11-28
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扩展阿尔卑斯山的火山灰年代学记录:在普兰湖(奥地利)发现拉赫湖火山灰
本研究首次在奥地利阿尔卑斯山脉的Plansee湖发现拉赫塞火山灰(Laacher See tephra, LST)的沉积记录,为欧洲晚冰期环境重建提供了新的时间标尺。该成果通过多学科技术整合,突破了传统火山灰扩散模型的地理限制,并创新了碱性湖泊沉积中火山灰检测方法。### 研究背景与意义拉赫塞火山位于德国境内,其13,000年前的剧烈喷发产生的火山灰(LST)覆盖面积达23万平方公里,是欧洲晚冰期重要的环境事件标记物。传统研究多关注北威州等核心区域,而东阿尔卑斯山脉及更东地区此前被认为超出LST扩散范围。该研究通过分析Plansee湖沉积物,验证了火山灰在碱性碳酸盐湖泊系统中的保存潜力,扩展了
来源:Geochemistry, Geophysics, Geosystems
时间:2025-11-28
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东亚人群血浆铅水平与乳腺癌风险的因果关联:孟德尔随机化研究揭示环境重金属暴露新风险
乳腺癌(Breast Cancer, BC)是全球女性癌症相关发病率和死亡率的主要原因,但在东亚人群中呈现出独特的流行病学模式。尽管东亚地区仅占全球人口的23%,却占据了新诊断BC病例的43%。尤其值得注意的是,与西方国家相比,该地区绝经前BC病例比例异常偏高,近三分之一患者的诊断年龄集中在40至49岁——比欧洲中位诊断年龄提前了近十年。这种显著的差异凸显了阐明区域特异性风险因素的紧迫性。现有研究已发现重金属暴露(如铅、镉、砷)与BC存在关联,但这些证据主要来源于对西方人群的观察性研究。由于观察性研究难以避免混杂因素和反向因果关系的干扰,加之东亚人群在BC分子亚型(如Luminal B型比例更
来源:Hormones & Cancer
时间:2025-11-28
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在温和条件下,利用次氯酸钠从尖晶石LiMn2O4中提取锂,并同时制备λ-MnO2
锂从尖晶石型LiMn2O4中高效提取及λ-MnO2制备的创新方法研究一、绿色化学基础与战略意义本研究基于绿色化学理念,提出采用宽pH适应性氧化剂(NaClO)实现尖晶石型LiMn2O4选择性锂提取与λ-MnO2同步制备的创新工艺。该技术突破传统强酸浸出(如HCl、HNO3)和高温氧化(如Na2S2O8)的局限性,在常温(25℃)和弱酸性(pH=4)条件下实现:1)锂选择性提取效率达99.3%;2)锰元素零损失;3)λ-MnO2材料保持优异锂吸附性能(23.84 mg/g)及循环稳定性(5次循环后容量保持率89.9%)。环境效益方面,相较传统工艺碳减排达30%,试剂成本降低约45.8%,且在生态
来源:Green Chemistry
时间:2025-11-28
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一种具有π-相互作用特性的添加剂显著提升了锌阳极的可充电性能:揭示了吸附层动态变化的关键作用
水系锌离子电池中有机添加剂对锌负极可充电性的调控机制研究一、研究背景与挑战随着全球能源结构向清洁化转型,锌离子电池因其高理论容量(820 mAh g⁻¹)、环境友好性和成本低廉等优势备受关注。然而,锌负极在实际应用中面临两大核心挑战:一是循环过程中枝晶(dendrite)的异常生长导致短路,二是水系电解质引发的腐蚀副反应加速锌储备耗尽。尽管电解质添加剂被证实能改善锌负极性能,但其作用机制尚未完全明确,特别是添加剂分子与锌表面的相互作用如何动态调控锌沉积过程,仍缺乏系统性研究。二、关键发现与机制解析1. **添加剂吸附层动态调控机制**研究团队通过系统分析多种有机添加剂(包括苯酚、氯苯酚、硝基苯
来源:Energy & Environmental Science
时间:2025-11-28
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MultiTaskDeltaNet:基于变化检测的图像分割技术,应用于操作端电热蒸发器(ETEM),并用于研究碳气化动力学
在材料科学和纳米技术领域,实时观测纳米材料动态演变对理解反应机制至关重要。传统电子显微镜(TEM)成像技术虽然能捕捉微观结构变化,但存在显著局限性:首先,人工标注视频帧的效率低下,难以满足大规模数据分析需求;其次,常规图像分割算法在处理小尺寸、高对比度模糊特征时表现欠佳,特别是当目标对象与背景在视觉上高度相似时。这些技术瓶颈严重制约了原位电镜(ETEM)在催化反应动力学研究中的应用。针对上述挑战,研究者提出了一种创新性的深度学习框架——多任务Delta网络(MTDN)。该模型的核心突破在于将语义分割任务重构为动态变化检测问题,通过引入配对帧的Siamese网络架构,有效解决了传统分割方法在数据
来源:Digital Discovery
时间:2025-11-28
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生态焦虑与海洋管理:来自美国全国调查的证据
本研究聚焦于美国成年人群体的海洋相关生态焦虑及其与环保行为的关系。通过大规模问卷调查发现,27%的受访者存在明显的海洋生态焦虑情绪,这种心理状态与参与环保行动、关注海洋保护议题等形成复杂关联。研究揭示了生态焦虑驱动环保行为的多维机制,以及年龄、认知模式等社会人口学因素对情绪影响的作用。一、研究背景与问题提出海洋生态系统正面临多重威胁,包括酸化、缺氧、生物多样性丧失等环境问题。这些生态危机不仅造成资源损失,更引发心理层面的连锁反应。世界卫生组织(2023)将气候相关心理健康问题列为全球性挑战,其中生态焦虑作为重要组成部分,已形成独特的研究领域。现有研究多关注气候变化的焦虑效应,而针对海洋生态系统
来源:Frontiers in Psychology
时间:2025-11-28
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利用牛油果种子制备生物吸附剂,用于环境废水样品中痕量对羟基苯甲酸酯的预浓缩和同步提取
近年来,水体中新兴污染物(如苯甲酸盐)的检测与治理成为环境科学领域的重要议题。该研究聚焦于开发一种低成本、高效能的磁性生物吸附剂,以解决传统活性炭分离困难、再生不便等问题,并构建了基于分散式磁性固相微萃取(DMSPME)与高效液相色谱-光电二极管阵列检测联用(HPLC-PDA)的一体化分析体系。以下从研究背景、技术路线、创新点及环境应用价值等维度进行系统解读。### 一、研究背景与科学问题水体中苯甲酸盐(Parabens)的污染呈现全球性分布特征。根据多国水质监测数据,甲基苯甲酸盐浓度在0.52-84.7 μg/L区间波动,乙基和丁基苯甲酸盐的检出限更低,且具有显著的空间异质性。例如,南非Th
来源:Frontiers in Chemistry
时间:2025-11-28
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利用系统基因组学方法研究哺乳动物的适应性进化:从衰老到水生生活方式
哺乳动物适应性进化中的基因组与表观调控机制研究进展(摘要)自然界的适应性进化研究揭示了生物体在应对环境压力时展现的遗传策略多样性。通过整合多物种基因组数据与进化树结构,科学家们发展出一系列创新方法来解析适应性行为背后的分子机制。本文系统梳理了近年来在哺乳动物适应性进化研究中的主要成果,重点探讨环境压力驱动下的基因功能重构、非编码区调控网络演变以及多层级生物组织协同进化等关键领域,并展望了该领域未来的发展方向。1. 研究范式与方法创新在哺乳动物适应性进化研究领域,基于系统发育框架的基因组分析(phylogenomic approaches)已成为主流方法论。这类研究通过整合超过200个物种的基因
来源:Annual Review of Genetics
时间:2025-11-27