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可扩展膜池反应器与灌注式微藻生物膜联用系统实现海水养殖废水高效脱氮除磷及胞外多糖生产
随着海水养殖业规模扩大,富含氮磷的养殖废水直接排放导致海洋富营养化、赤潮频发等生态问题。更棘手的是,抗生素使用限制令行业面临病害防控难题。传统物理化学处理方法成本高且难以资源化,而常规微藻悬浮培养系统存在光能利用率低、生物量收获困难等瓶颈。如何实现废水高效净化与高值产物联产,成为制约产业绿色发展的关键科技难题。中国科学院相关团队创新设计出灌注式微藻生物膜耦合膜池反应器(MPRPB)系统。该系统突破性地将垂直排列的灌注生物膜与膜池反应器结合,通过共培养蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)和紫球藻(Porphyridium cruentum),构建起光-藻-菌协同作用的新型处
来源:Journal of Environmental Chemical Engineering
时间:2025-07-16
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资源替代困境下的可持续增长:劳动力与知识创新在生态约束经济中的作用机制研究
在全球生态承载力逼近极限的背景下,经济增长与自然资源耗竭的矛盾日益尖锐。传统资本-资源模型认为,当生产要素间替代弹性σ<1时,经济系统将不可避免地走向衰退——这正是"罗马俱乐部"半个世纪前预言的数学表达。然而现实世界中,工业革命以来的技术飞跃不断打破增长边界,这种理论与现实的割裂催生了对可持续发展机制的新思考。瑞士联邦理工学院(ETH Zurich)的Lucas Bretschger教授在《Journal of Environmental Economics and Management》发表的研究,通过构建多部门内生增长模型,解开了这个"可持续发展悖论"。研究创新性地将制造业(使用资本K和生
来源:Journal of Environmental Economics and Management
时间:2025-07-16
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比较反馈与认知偏差对气候变化减缓行为的交互影响:基于碳足迹信念的实证研究
全球气候治理面临的核心困境在于:尽管科学界对减排必要性已达成共识,但个体减排行为与公共政策目标之间始终存在巨大落差。传统政策工具如碳税、技术补贴等虽有效但实施阻力大,这使得基于行为科学的"助推"(nudge)策略备受关注。其中,通过社会规范(social norms)干预——特别是告知个体其行为与他人比较结果的比较反馈(comparative feedback)——在能源节约等领域已显现效果,但其在纯公共品(pure public good)领域的适用性及作用机制仍不明确。更关键的是,个体对自身环境影响的认知偏差(belief bias)可能成为干预效果的"调节器",这一机制尚未得到系统检验。
来源:Journal of Environmental Economics and Management
时间:2025-07-16
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尿素诱导重构拜耳赤泥酸浸液制备介孔吸附剂实现砷污染高效治理:性能与机制解析
砷污染已成为威胁全球水安全的重大环境问题。这种具有强毒性的类金属元素在自然界主要以As(III)和As(V)形态存在,世界卫生组织(WHO)规定饮用水砷含量不得超过10 μg·L-1,但全球仍有超过2亿人暴露于超标风险中。传统除砷技术如活性炭吸附、金属有机框架(MOFs)等材料虽有效但成本高昂,而工业废料拜耳赤泥(Bayer Red Mud, RM)虽含丰富铁铝氧化物却因高碱性和致密结构限制其应用。如何实现"变废为宝",将这种年产量巨大的铝工业副产品转化为高效除砷材料,成为环境工程领域亟待解决的难题。针对这一挑战,深圳信息职业技术学院(第一作者单位:Guangdong University Y
来源:Journal of Environmental Chemical Engineering
时间:2025-07-16
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草酸改性零价铁-生物炭复合材料对Cr(VI)污染土壤修复的长期稳定性机制研究
铬污染是工业活动带来的重大环境挑战,尤其是毒性极强的六价铬(Cr(VI)),其致癌性和高迁移性对生态系统和人类健康构成严重威胁。虽然将Cr(VI)还原为低毒性的三价铬(Cr(III))是主流修复手段,但环境波动可能导致Cr(III)重新氧化,引发"二次污染"风险。更棘手的是,冻融循环和干湿循环等自然过程会改变土壤理化性质,影响修复材料的长期稳定性——全球超过50%的土壤受季节性冻结影响,而干湿交替则会通过氧化还原波动加剧重金属迁移。如何让修复效果经受住环境变化的考验,成为当前研究的关键瓶颈。北京某高校的研究团队在《Journal of Environmental Chemical Engine
来源:Journal of Environmental Chemical Engineering
时间:2025-07-16
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石墨烯氧化物掺杂柴油/正己醇混合燃料的燃烧特性与排放预测:基于ITCN-TSO模型的高精度研究
随着全球工业化进程加速,内燃机(ICE)作为核心动力装置在带来高效能的同时,其排放的颗粒物(PM)、氮氧化物(NOx)等污染物已成为环境与健康的重要威胁。传统化石燃料的清洁化改造迫在眉睫,而高碳醇类燃料因其含氧特性被视为理想替代品,但存在热值低、稳定性差等技术瓶颈。更棘手的是,现有排放预测模型难以适应新型混合燃料的复杂工况,缺乏普适性和解释性。这一背景下,国内广西大学的研究团队在《Journal of Environmental Chemical Engineering》发表研究,通过多尺度实验与人工智能融合,为清洁燃料设计与智能预测提供了突破性解决方案。研究采用恒容燃烧室(CVC)系统结合高
来源:Journal of Environmental Chemical Engineering
时间:2025-07-16
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高磷鲕状赤铁矿高效铁回收与脱磷工艺优化及矿物学机制研究
钢铁工业的快速发展使得全球铁矿石需求持续攀升,但高品质铁矿资源日益枯竭。高磷鲕状赤铁矿(HPOIO)因其独特的鲕状结构、微细嵌布特性及铁磷共生现象,成为典型的难选铁矿资源。传统磁选、浮选等工艺难以实现铁的高效回收与深度脱磷,导致这类储量丰富的资源长期得不到有效利用。如何破解鲕状结构对矿物解离的制约,实现铁磷高效分离,成为铁矿资源开发领域的世界性难题。针对这一挑战,中国国家自然科学基金(项目号U24A2093)和国家青年人才支持计划(项目号QNBJ-2023-03)资助的研究团队开展了系统性研究。通过矿物学分析发现,HPOIO中铁主要以磁铁矿、赤铁矿-褐铁矿形式存在,磷则以磷灰石和铁矿物固溶体形
来源:Journal of Environmental Chemical Engineering
时间:2025-07-16
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综述:生物启发智能膜在微生物燃料电池中绿色能量回收的进展:通往可持续未来的道路
生物膜革命:智能材料如何重塑微生物燃料电池的未来引言化石燃料的局限性催生了微生物燃料电池(MFC)技术的快速发展。这种通过微生物催化反应将有机物化学能直接转化为电能的技术,不仅能处理含病原体和重金属的废水,还完美契合SDG12(负责任消费与生产)目标。但传统质子交换膜如Nafion®存在成本高、易污染等缺陷,制约了MFC的规模化应用。膜材料的进化竞赛最新研发的生物启发智能膜通过三重创新实现突破:天然生物聚合物基膜(如壳聚糖)降低30%成本的同时,其多孔结构使质子传导率提升至0.12 S/cm纳米复合膜通过石墨烯氧化物(GO)掺杂形成三维传导网络,功率密度达到惊人的4.7 W/m2仿生功能化表面
来源:Journal of Environmental Chemical Engineering
时间:2025-07-16
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综述:环境分析中微型液体样品制备技术的进展:聚焦绿色溶剂与自动化
环境监测领域正面临农业和工业化学品污染的严峻挑战。传统液液萃取(LLE)技术因有机溶剂消耗量大、步骤繁琐等问题逐渐被微型液相萃取技术(LPME)取代。空心纤维液相微萃取(HF-LPME)、单滴微萃取(SDME)、分散液液微萃取(DLLME)和电膜萃取(EME)等LPME技术通过减少溶剂用量(低至μL级)和整合多步骤流程,显著提升了分析效率。绿色溶剂革命天然低共熔溶剂(NADES)和离子液体(IL)因其可降解性和低毒性成为研究热点。例如,以薄荷醇-癸酸合成的疏水性NADES成功用于土壤中三嗪类除草剂的萃取,而四氯锰酸盐磁性离子液体(MIL)则通过磁分离简化了水样中芳香化合物的提取流程。超临界流体
来源:Journal of Chromatography Open
时间:2025-07-16
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性侵女性幸存者PTSD症状与疼痛的日内双向关联:基于生态瞬时评估的互维持模型验证
性侵幸存者常面临创伤后应激障碍(PTSD)与慢性疼痛的双重折磨,临床观察显示这两种症状往往相互恶化形成恶性循环。传统理论用"互维持模型"解释这种现象,但既往研究多采用周或月间隔的纵向设计,无法捕捉症状间瞬息万变的动态关联。更棘手的是,性侵特有的创伤性质可能导致独特的疼痛模式(如盆腔疼痛)和更严重的PTSD症状,但相关机制仍不清楚。美国中西部某大学的研究团队在《Journal of Anxiety Disorders》发表创新研究,首次采用生态瞬时评估(EMA)方法,对82名18-30岁有性侵经历且存在酒精滥用风险的女性进行为期3周的密集追踪。每天3次通过智能手机评估瞬时疼痛强度(视觉模拟量表0
来源:Journal of Anxiety Disorders
时间:2025-07-16
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综述:破碎化红树林生态系统中生物多样性廊道的潜在效益
Abstract红树林破碎化正严重威胁全球生物多样性、生态系统服务和生态韧性。生物多样性廊道——无论是生物型、生态型还是混合用途型——有望缓解这些影响并支持保护工作。尽管需求迫切,针对红树林廊道的研究却极为匮乏。基于沿海生态系统廊道研究的观察,本文提出九大潜在效益假说。Introduction全球红树林面积超137,000 km2,是重要的NbS组成部分,其碳储存能力高达1200吨/公顷,远超陆地生态系统。作为天然屏障,红树林可减轻风暴潮和海岸侵蚀(Hochard et al., 2019)。其复杂根系形成的生态位支撑着从鱼类到哺乳动物的多样物种(Rog et al., 2017)。尽管200
来源:Biological Conservation
时间:2025-07-16
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综述:温带人工排水系统中的环境缓解措施对生物群的影响
Abstract湿地常通过人工排水被转化为生产系统,这对水生生态系统产生多重直接/间接影响。本综述聚焦温带人工排水系统中的缓解措施及其对排水敏感物种(drainage-sensitive species)的保护效果。分析显示,构建湿地(constructed wetlands)、沟渠管理(ditch management)和缓冲带(buffer zones)是研究最多的措施,55%的子研究显示措施“有效”,但23%效果不足,甚至存在负面案例。Introduction尽管湿地仅占地球表面积的1%,却是40%物种的关键栖息地。全球约21%的内陆湿地(3.4×106 km2)自1700年以来消失,西
来源:Biological Conservation
时间:2025-07-16
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环境DNA技术助力社区保护极危大头龟:科学证据推动濒危物种保育实践
在东南亚茂密的丛林溪流中,栖息着一种长相奇特的极危物种——大头龟(Platysternon megacephalum)。这种龟类不仅因其无法缩进壳内的巨大头部得名,更因过度捕猎和栖息地破坏被世界自然保护联盟(IUCN)列为极危物种。传统监测方法面临巨大挑战:大头龟昼伏夜出的习性使其踪迹难觅,而当地村民因从未亲眼见过这种"传说中的生物",对建立保护区持怀疑态度。这种认知鸿沟严重阻碍了社区保护(CBC)工作的推进。为解决这一困境,清迈大学的研究团队创新性地引入环境DNA(eDNA)技术。这项革命性的生物监测方法通过检测水体中脱落的皮肤细胞、黏液等遗传物质,能"隔空"确认物种存在。研究人员与泰国活河
来源:Biological Conservation
时间:2025-07-16
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加拿大保护"亮点"在提升保护成功中的关键作用与多维度价值解析
在全球生物多样性持续衰退的背景下,《生物多样性公约》(CBD)提出的"3030目标"(即到2030年保护30%的陆地和海洋面积)面临严峻挑战。尽管各国加速建立保护区(Protected Areas)和其他有效区域保护措施(Other Effective Area-based Conservation Measures, OECMs),但如何定义和传播保护成功案例成为关键瓶颈。传统保护成效评估往往局限于物种数量等生态指标,忽视了社会维度和原住民(Indigenous Peoples)的贡献,这种片面性可能导致保护政策偏离实际需求。更棘手的是,过度简化的"成功故事"可能引发公众自满情绪,甚至加剧对
来源:Biological Conservation
时间:2025-07-16
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天然气开发背景下铁隼巢址选择与繁殖成效研究:对栖息地保护的启示
在能源开发与生态保护的博弈中,铁隼(Ferruginous Hawk, Buteo regalis)这类对栖息地变化极度敏感的猛禽正面临严峻挑战。作为北美西部草原的旗舰物种,铁隼的种群衰退已被多项研究证实与风力发电设施直接相关,但关于天然气开发的影响却存在矛盾结论——既有研究显示其会主动选择靠近油气井的巢址,也有证据表明这会导致"生态陷阱"(ecological trap)现象。这种认知鸿沟使得在规划全美最大天然气田——怀俄明州Normally Pressured Lance(NPL)项目时,保护决策陷入两难。为破解这一困局,Sarah Ramirez团队在《Biological Conser
来源:Biological Conservation
时间:2025-07-16
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中欧森林保护区边界效应对枯木与树木微生境的生态影响研究
在全球生物多样性持续衰退的背景下,森林保护区作为生态系统保护的关键手段被纳入"昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架"(目标3:2030年前保护30%陆地面积)。然而,中欧地区因高度破碎化的景观格局,保护区的面积普遍较小,这使得边界区域占比显著增加。目前学界对保护区边界如何影响枯木(deadwood)和树木微生境(Tree-related microhabitats, TreMs)这两类重要生物多样性指标的认识仍存在空白,特别是不同发育速率的森林类型对保护措施的响应差异尚不明确。20cm的所有立木和倒木,运用线截取样法(Van Wagner法)量化枯木体积,并参照Larrieu标准对47种TreMs
来源:Biological Conservation
时间:2025-07-16
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摩洛哥中阿特拉斯山脉濒危物种巴巴里猕猴(Macaca sylvanus)25年种群动态与森林退化关联研究
全球灵长类种群正面临前所未有的生存危机,栖息地破坏、非法盗猎和气候变化等多重威胁导致60%的灵长类物种濒临灭绝。在这场无声的生态灾难中,北非特有的巴巴里猕猴(Macaca sylvanus)堪称"活化石",这个曾广泛分布于欧亚非大陆的物种,如今仅残存于摩洛哥中阿特拉斯山脉的雪松林中。更令人担忧的是,这片最后的避难所也正以惊人的速度退化——过去三十年里,过度放牧、非法伐木和气候变暖已使森林覆盖率下降40%,直接威胁着这个关键物种的存续。为破解这一生态困局,意大利帕多瓦大学(University of Padova)的研究团队开展了长达25年的生态监测。通过建立93.5公里固定样线,研究人员系统追
来源:Biological Conservation
时间:2025-07-16
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野猫捕食行为差异揭示:哺乳动物、爬行动物与昆虫的猎物选择机制及其生态影响
在澳大利亚半干旱地区,入侵物种野猫(Felis catus)已导致超过22种本土物种灭绝,其中地面栖息的小型哺乳动物(35g-5.5kg)受害尤为严重。然而,野猫对爬行动物和昆虫的威胁程度却显著较低,这种差异背后的行为机制一直未明。为揭示这一生态谜题,澳大利亚阿德莱德大学的研究团队创新性地采用动物佩戴视频项圈技术,在Arid Recovery保护区展开深入研究。研究团队历时两个雨季周期(2016-2017和2022-2024),对36只野猫(15雌21雄)进行了视频监测。通过定制改装的红外摄像机(含Arduino Atiny85芯片延时启动功能),记录到188小时有效影像。研究人员将捕食行为精
来源:Biological Conservation
时间:2025-07-16
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综述:大型食肉动物重引入成功评估指南
大型食肉动物重引入的科学评估框架引言人类活动导致的物种衰退促使全球开展生态修复行动,其中重引入(将物种重新引入其历史分布区)成为关键手段。然而,过去一个世纪里,尽管重引入实践增加(平均每年20例),但缺乏量化评估标准,导致34%案例仅被标记为"早期",29%为"成功",19%为"失败"。这种评估混乱阻碍了濒危物种(如IUCN红色名录中47%的受威胁大型食肉动物)的恢复进程。研究方法通过三阶段分析:阶段I:更新全球数据库,涵盖1930-2024年间15种大型食肉动物的227次重引入阶段II:建立包含5个生物学阶段和20项指标的评估框架(如移动行为、栖息地选择、遗传多样性等)阶段III:开发优先级
来源:Biological Conservation
时间:2025-07-16
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全球气候变化下山地兰科植物灭绝风险激增:高扩散性兰花的分布格局与保护启示
随着全球气候变化加剧,山地生态系统因其脆弱性和独特的生物多样性特征面临严峻挑战。作为生物多样性热点区域,山地孕育了全球三分之一的陆地物种,但温度上升和降水模式改变正导致物种分布发生剧烈变化。尤其对于兰科植物这类对环境变化高度敏感的类群,其生存状况更是岌岌可危。兰科植物是开花植物中最大的科之一,包含超过3万种物种,其中许多具有高度特化的生态需求,如依赖特定传粉者和真菌共生体。尽管兰花种子具有风力传播的优势,但气候变化导致的栖息地缩减和破碎化仍使其成为生物保护的"旗舰类群"。为揭示气候变化对山地兰科植物的影响,中国科学院植物研究所的研究人员选取了具有不同生态偏好的四个代表性兰花属(附生性的Bulb
来源:Biological Conservation
时间:2025-07-16