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秸秆与有机肥调控稻田土壤团聚体碳氮磷水平对潜在毒性元素及酶活性的影响机制
在双季稻主产区湖南长沙县的稻田中,一个长期被忽视的科学问题日益凸显:土壤团聚体作为土壤结构与功能的基本单元,其对潜在毒性元素(Potentially Toxic Elements, PTEs)的活化与固存机制仍不明确。这些富含有机质的微环境既是微生物的"理想家园",又可能成为重金属污染的"隐形温床"。随着农业集约化发展,如何通过科学的田间管理策略协调土壤肥力提升与环境污染防控,成为当前农业可持续发展面临的重要挑战。针对这一难题,湖南省农业科学院的研究团队在《Journal of Environmental Chemical Engineering》发表了一项创新性研究。他们设计了一套包含常规复
来源:Journal of Environmental Chemical Engineering
时间:2025-07-19
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热带湿润森林长期社区森林企业的保护效果评估:来自洪都拉斯的启示
热带湿润森林(Tropical Moist Forests, TMF)作为地球的"绿色肺叶",每年吸收全球约25%的碳排放,却正以惊人的速度消失——自1990年以来已有17%的TMF彻底消失,另有10%处于退化状态。这种危机在洪都拉斯尤为严峻,这个中美洲国家拥有全球重要的TMF资源,却因畜牧扩张、非法采伐和政府监管乏力,成为拉丁美洲森林砍伐率最高的地区之一。面对传统保护地(Protected Areas, PAs)的局限性,社区森林企业(Community Forest Enterprises, CFEs)这种允许商业性木材采伐的特殊模式,被寄予兼顾生态保护与社区发展的厚望。然而,这种模式究竟
来源:Journal of Environmental Management
时间:2025-07-19
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亚美尼亚山区农田弃耕行为的影响因素及可持续管理策略研究
亚美尼亚山区广袤的农田正面临严峻挑战——超过34%的耕地被弃耕,这不仅威胁当地粮食安全,还引发土壤退化与生物多样性丧失的连锁反应。这片曾孕育文明的古老土地,如今因苏联解体后的土地分配政策陷入困境:平均每户1.48公顷的细碎化地块、分散至15公里外的三块不连续耕地,让机械化耕作成为泡影。更令人忧心的是,随着年轻一代逃离农业,58.6岁的平均务农年龄揭示着劳动力断代的危机。东京农业大学(Tokyo University of Agriculture and Technology)的研究团队选择Gegharkunik省Martuni社区作为样本,这个拥有全国最高弃耕率(47,681公顷)和39%粮食
来源:Journal of Environmental Management
时间:2025-07-19
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酸性磷类萃取剂(P507/P204)顺序萃取法从富铝硝酸浸出液中选择性分离铁镓的研究
随着半导体和新能源产业的快速发展,镓(Ga)作为制造氮化镓(GaN)等第三代半导体的关键原料,其全球需求量近年来呈现爆发式增长。然而这种稀散金属在地壳中的丰度仅为19 ppm,且90%的供应依赖铝土矿冶炼副产品回收。更严峻的是,传统铝土矿资源日益枯竭,而煤基固废中蕴含的镓资源量可达铝土矿储量的10倍——仅我国山西朔州的煤矸石堆存量就超过10亿吨,其中镓的富集系数显著高于铝土矿。如何从这类"城市矿山"中高效回收战略金属,成为当前资源循环领域的重大课题。北京科技大学冶金与生态工程学院的研究团队在《Journal of Environmental Chemical Engineering》发表创新性
来源:Journal of Environmental Chemical Engineering
时间:2025-07-19
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酸性矿山废水污泥改性生物炭同步去除锑(III/V)和砷(III)的机制与吸附行为研究
锑(Sb)作为重要的战略矿产资源,在阻燃剂、蓄电池等领域应用广泛,但其开采过程产生的酸性矿山废水(AMD)pH低至2-4,不仅大幅提升Sb的生物有效性,还导致砷(As)等重金属的协同释放。传统中和沉淀法存在效率低、污泥处置难等瓶颈,而常规吸附剂如活性炭等又面临吸附容量不足、功能单一等问题。面对这一环境治理难题,贵州大学的研究人员独辟蹊径,将AMD污泥中的铁矿物(针铁矿、水铁矿等)作为天然铁源,与松针共热解制备出新型pH响应型改性生物炭SPNB2,相关成果发表在《Journal of Environmental Chemical Engineering》。研究团队采用多尺度表征结合动力学建模技术
来源:Journal of Environmental Chemical Engineering
时间:2025-07-19
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全氟化合物与紫外老化聚乳酸微塑料联合胁迫下沉水植物的响应机制及生态风险评估
随着全球对全氟辛酸(PFOA)等长链全氟化合物的严格管控,短链替代品如全氟丁酸(PFBA)和新型聚氟化合物GenX被广泛应用,但其生态安全性仍存争议。与此同时,生物可降解聚乳酸微塑料(PLA MPs)及其紫外老化产物(UPLA MPs)在水环境中与全氟化合物(PFAS)形成复合污染,对水生生态系统构成潜在威胁。沉水植物作为淡水生态系统的"水下森林",其响应机制研究却相对匮乏。郑州大学生态与环境学院的研究团队在《Journal of Environmental Chemical Engineering》发表的研究,首次系统揭示了传统与替代PFAS单独及与微塑料复合暴露对苦草(V. natans)
来源:Journal of Environmental Chemical Engineering
时间:2025-07-19
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铁离子介导的海洋短小杆菌Exiguobacterium sp. 9–2诱导碳酸钙沉淀:一种新型生物矿化机制及其海洋工程应用
海洋环境中的钢筋混凝土结构长期面临严峻的腐蚀挑战,传统物理化学修复方法存在成本高、污染环境等缺陷。微生物诱导碳酸钙沉淀(Microbially Induced Carbonate Precipitation, MICP)技术因其环境友好特性被视为潜在解决方案,但海洋环境下的微生物矿化机制研究仍存空白。宁波市相关研究机构的研究人员从中国东海(121.4° E, 30.0° N)的海水和海泥样本中分离出29株菌株,通过TC4钛合金表面矿化层筛选,首次发现一株具有显著生物矿化能力的短小杆菌属菌株Exiguobacterium sp. 9–2。该菌在人工海水环境中诱导形成的矿化层经扫描电镜(SEM)观
来源:Journal of Environmental Chemical Engineering
时间:2025-07-19
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锰-腐殖酸螯合物对微生物反硝化与甲烷减排的双重调控机制
在气候变化加剧的背景下,极端降雨引发的土壤侵蚀已成为威胁全球陆地生态系统稳定的重要因素。作为世界上水土流失最严重的区域之一,黄土高原因其特有的粉质黄土特性、陡峭地形和集中降雨模式,每年产生高达2526.27 t/(km2a)的侵蚀模数(erosion modulus)。2022年定边县极端暴雨事件(最大小时雨强56.3 mm)中出现的层状泥球(laminated mudballs),因其独特的粉砂-黏土二元结构与异常分选特征,成为揭示重力侵蚀(gravitational erosion)与泥流(mudflow)活动的关键诊断指标。然而,传统理论难以解释这类与典型河相环境"装甲泥球"(armou
来源:Journal of Environmental Management
时间:2025-07-19
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黄土高原极端暴雨事件中泥球形成的双阈值机制及其沉积特征研究
在广袤的黄土高原上,极端降雨如同一位不速之客,常常引发令人触目惊心的地质灾害。这片以疏松黄土著称的区域,年均土壤侵蚀模数高达2526.27 t/(km2a),而暴雨形成的含沙量600-1000 kg/m3的高含沙水流,更会催生一种特殊的地质现象——泥球(mudball)。这些包裹着粗砂的"土制汤圆",实则是记录地质灾害过程的天然档案,但长期以来,其形成机制始终笼罩在迷雾之中。传统理论难以解释为何泥球粒径沿程增大的同时会出现分选波动,更缺乏对物质来源与水动力条件的量化标准。为揭开这一谜团,中国某研究机构的研究人员以2022年陕西定边县极端降雨(最大1小时雨强56.3 mm)为天然实验室,创新性地
来源:Journal of Environmental Management
时间:2025-07-19
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黄土高原泥球形成机制的双阈值控制模型及其对极端降雨侵蚀过程的指示意义
在气候变化加剧的背景下,极端降雨引发的土壤侵蚀已成为威胁全球陆地生态系统的重大问题。黄土高原作为世界水土流失最严重的区域之一,其特有的粉质黄土性质、陡峭地形和集中降雨模式,导致重力侵蚀现象频发。2022年定边县极端暴雨事件(最大1小时降雨量56.3 mm)中出现的泥球沉积体,成为解码高能流体输运过程的关键"地质密码"。然而,传统研究对泥球形成的源-动力耦合机制认识不足,尤其难以解释泥球粒径沿程分选的异常波动现象。针对这些科学难题,国内研究人员以黄土高原典型小流域为研究对象,创新性地采用无人机航测与GIS空间分析技术,首次实现了万级泥球集群形态参数的精准提取。通过构建多尺度数据融合模型,系统解析
来源:Journal of Environmental Management
时间:2025-07-19
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西北地区生态干旱评估:基于生态水收支与植被状态的综合研究
在全球气候变化背景下,黄土高原作为世界上土壤侵蚀最严重的地区之一,其独特的粉质黄土特性与短历时强降雨事件耦合,常引发滑坡、崩塌等重力侵蚀现象。2022年定边县极端降雨事件(最大1小时雨强56.3mm)中,高含沙水流(600-1000kg/m3)裹挟棱角状黄土碎屑,经滚动磨蚀形成特殊层状泥球。这些直径29.1-37.1cm的球体(36%球形、39%碟形)不仅是高能流体输运的沉积标志,更是揭示极端气候下侵蚀过程的关键指标。传统研究面临两大瓶颈:一是缺乏泥球形成的源-动力耦合机制解释,二是对泥球粒径沿程分选波动归因不足。为此,研究人员以2022年定边暴雨为"天然实验室",创新性整合无人机倾斜摄影与G
来源:Journal of Environmental Management
时间:2025-07-19
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桉树环剥致死阈值深度预测模型:入侵物种管理的科学依据与可持续策略
在全球生物多样性保护面临严峻挑战的背景下,外来入侵树种如赤桉(Eucalyptus camaldulensis)因其强扩散能力和生态破坏性,已成为自然保护地管理的重大难题。这种原产澳大利亚的乔木通过释放化感物质抑制本土植物生长,加剧土壤侵蚀,并在全球范围内入侵包括城市生态系统在内的多种生境。传统化学防治方法在保护区内受限,而机械清除又可能破坏土壤结构。面对这一困境,环剥(girdling)技术因其环境友好特性成为潜在解决方案——通过环状剥除树皮阻断韧皮部营养运输,但此前缺乏科学量化的操作标准。墨西哥国立自治大学(Universidad Nacional Autónoma de México)的
来源:Journal of Environmental Management
时间:2025-07-19
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突破传统AOB中心范式:Geobacter介导的阳极厌氧氨氧化协同机制与生物电化学氮去除新策略
在传统污水处理领域,依赖氧气作为电子受体的氨氧化过程存在能耗高、碳足迹大的瓶颈。近年来,阳极厌氧氨氧化技术因其无需曝气、可持续性强的特点备受关注,但AOB在厌氧条件下如何与电极耦合的机制始终是未解之谜。现有理论多聚焦于AOB的独立作用,却忽视了电活性微生物可能扮演的关键角色。中国的研究团队通过构建微生物电解池(MEC)系统,结合电化学分析与宏基因组技术,首次揭示了Geobacter与AOB的三元协同机制。研究发现,AOB通过两条并行路径氧化氨氮:一条是由ncd2基因调控的新型短程硝化路径(NH4+→NO2-),另一条是传统amoABC基因介导的羟胺路径(NH4+→NH2OH)。令人意外的是,通
来源:Journal of Environmental Sciences
时间:2025-07-19
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硒通过线粒体质量控制与GSH合成拮抗甲基汞毒性的分子机制研究
汞污染已成为全球性环境健康威胁,尤其在东亚地区,中国贵州铜矿周边土壤汞含量高达2920 mg/kg。甲基汞(MeHg)作为毒性最强的汞形态,可通过食物链富集引发神经系统损伤和生殖功能障碍,典型案例日本水俣病至今仍敲响警钟。传统螯合剂虽能部分缓解汞中毒,但存在头晕、过敏等副作用,开发高效低毒解毒剂迫在眉睫。中国科学技术大学(根据基金项目推断)的研究团队创新性地利用模式生物秀丽隐杆线虫(C. elegans),发现硒(Se)在甲基汞暴露后干预仍能显著修复毒性损伤。通过检测发现,4小时硒处理使虫体内汞含量降低34.3%(166→109 μg/g),同时将谷胱甘肽(GSH)水平从45.5%恢复至79.
来源:Journal of Environmental Sciences
时间:2025-07-19
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玉米秸秆生物炭@MIL-88A(Fe)介导的诺氟沙星胁迫下剩余污泥厌氧消化能量回收机制:代谢途径与抗性基因演化规律
随着污水处理厂剩余污泥(WAS)产量激增,如何实现其资源化利用成为环境领域重大挑战。更棘手的是,广泛使用的诺氟沙星(NOR)等抗生素会在污泥中富集(浓度达0.3-3 mg/L),不仅抑制甲烷产量,更可能通过抗性基因(ARGs)扩散威胁生态安全。传统厌氧消化(AD)技术面临有机物水解效率低、微生物互营代谢受阻等瓶颈,而现有金属有机框架(MOF)增强材料又存在成本过高的问题。针对这些难题,西安某高校研究团队在《Journal of Environmental Sciences》发表创新成果,将廉价铁基MOF(MIL-88A(Fe))与玉米秸秆生物炭复合,开发出新型BM材料,系统研究了其在NOR胁迫
来源:Journal of Environmental Sciences
时间:2025-07-19
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基于机器学习和超参数优化的河流水质预测模型开发与可靠性评估研究
在全球水资源面临严峻挑战的背景下,河流水质监测与评估显得尤为重要。然而,传统水质指数(WQI)模型存在诸多局限性,如模型结构复杂、不确定性高、适用水体类型有限等问题,导致水质评估结果可靠性存疑。更令人担忧的是,现有模型往往无法准确反映水质真实状况,特别是在面对日益复杂的环境压力和人类活动影响时。这些问题的存在使得水质管理部门难以制定有效的保护措施,也阻碍了水生态系统的可持续发展。爱尔兰国立大学高威分校(National University of Ireland Galway)的研究团队针对这一科学难题开展了一项创新性研究。他们开发了一种基于根均方(Root Mean Square, RMS)
来源:Journal of Environmental Sciences
时间:2025-07-19
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形态工程驱动的高性能钾基CO2吸附剂:界面设计与构效关系研究
全球气候变暖背景下,碳捕集与封存技术(CCUS)成为实现碳中和目标的关键路径。然而,传统胺法吸收技术存在能耗高、设备腐蚀等问题,而固体吸附剂虽具潜力,但其结构-性能关系研究尚不充分。针对这一挑战,武汉纺织大学分析测试中心的科研团队在《Journal of Environmental Chemical Engineering》发表研究,通过形貌调控与表面改性协同策略,开发出高性能钾基CO2吸附剂。研究采用水热合成结合湿浸渍法,以Al2(SO4)3·18H2O为铝源,尿素为沉淀剂,通过添加酒石酸、草酸等结构导向剂,制备了五种形貌各异的载体(刚性微球、花簇状微球等)。借助N2/CO2吸附-脱附、X射
来源:Journal of Environmental Chemical Engineering
时间:2025-07-19
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多尺度解析聚丙烯酸钠改性电解锰渣复合材料的抗渗增强机制:从宏观性能到分子相互作用
电解锰工业每年产生大量电解锰渣(EMS),这些富含Mn2+、NH3-N和SO42-的酸性废渣通过堆场渗漏严重污染土壤和地下水。监测显示,典型EMS堆场周边地下水中锰离子浓度高达15-20mg/L,远超国家标准(0.1mg/L)。传统水泥基灌浆材料存在易开裂、抗渗性差等问题,而有机灌浆材料又面临成本高、工艺复杂等挑战。如何开发兼具优异机械性能和抗渗性的EMS固化材料,成为环境修复领域的迫切需求。针对这一难题,来自中国的研究团队创新性地采用聚丙烯酸钠(PAAS)改性EMS复合材料,通过多尺度研究方法系统揭示了材料性能增强机制。研究论文发表在《Journal of Environmental Che
来源:Journal of Environmental Chemical Engineering
时间:2025-07-19
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基于挥发性脂肪酸生物精炼的混合菌群构建及其在PHBV发酵中的应用:性能、核心菌群与代谢机制
随着石油基塑料污染问题日益严峻,可生物降解的聚羟基脂肪酸酯(Polyhydroxyalkanoates, PHA)成为研究热点。其中聚(3-羟基丁酸-co-3-羟基戊酸酯)(Poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate), PHBV)因优异的材料性能备受关注。然而,传统纯菌发酵存在灭菌成本高、底物特异性强等瓶颈,而利用混合微生物菌群(Mixed Microbial Consortia, MMC)进行开放发酵可显著降低成本。但如何构建高效MMC以实现挥发性脂肪酸(Volatile Fatty Acids, VFAs)到PHBV的定向转化,仍是亟待解决的科
来源:Journal of Environmental Chemical Engineering
时间:2025-07-19
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综述:石墨烯量子点、氧化石墨烯和还原氧化石墨烯基材料在化学电阻式气体传感器中的研究进展
Abstract环境中毒性气体和有害化学物质的监测对人类健康与生态安全至关重要。传统金属氧化物半导体(MOS)传感器虽广泛应用,却受限于高温工作(200-500oC)和低选择性。石墨烯衍生物——石墨烯量子点(GQDs)、氧化石墨烯(GO)和还原氧化石墨烯(rGO)凭借超大比表面积、室温响应和可调电子特性,成为新一代化学电阻式传感器的核心材料。Introduction气体传感技术在工业安全、医疗诊断等领域需求激增。GQDs作为零维纳米材料,具有量子限域效应和边缘活性位点,对气体吸附表现出超快响应;GO富含含氧官能团,可特异性捕获极性分子;rGO则通过部分还原平衡导电性与吸附能力。三者协同解决了传
来源:Journal of Environmental Chemical Engineering
时间:2025-07-19