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双金属氧化物纳米复合水热炭用于水体磷酸盐高效捕获与回收:从污泥资源化到环境修复
水体富营养化已成为全球性环境挑战,而磷作为关键限制性营养素,其过量排放是引发藻类爆发的元凶。更严峻的是,磷矿作为不可再生资源预计将在100-400年内枯竭。传统磷去除技术如化学沉淀法易产生污泥,生物处理效率受限,而吸附法虽操作简便却受限于材料性能。如何开发兼具高效吸附、可再生性且成本低廉的磷捕获材料,成为环境工程领域的"圣杯"。以色列南部内盖夫地区的研究团队创新性地将目光投向污水污泥——这一传统废弃物富含碳源和矿物质。他们通过一步水热法,在210°C和240°C下将磁性Fe3O4与MgO纳米颗粒同步嵌入污泥衍生的水热炭(HCX),构建出双金属活化水热炭(AHCX)。令人振奋的是,该材料在《Se
来源:Separation and Purification Technology
时间:2025-06-29
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水文信息驱动的机器学习模型提升城市地表径流水质预测精度
随着全球气候变化和城市化进程加速,极端降雨事件频发与不透水地面扩张形成"双重夹击",导致城市地表径流携带大量污染物冲击水体生态系统。珠江三角洲作为中国城镇化率超85%的典型区域,其地表水中已检测出数百种人为污染物,其中化学需氧量(COD)、氨氮(NH3-N)和悬浮物(SS)等指标虽浓度不高,却对水生生态和人类健康构成潜在威胁。传统物理驱动模型虽能模拟污染物时空分布,但存在参数复杂、计算耗时等瓶颈;而纯数据驱动的机器学习模型又难以捕捉污染物迁移转化规律。这种"物理机制与数据规律割裂"的困境,使得城市水环境管理部门亟需兼具机理可解释性和预测准确性的新型预测工具。广州大学的研究团队在《Science
来源:Science of The Total Environment
时间:2025-06-29
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西北干旱区土地利用变化对碳储量的影响机制及未来情景预测——基于改进Arid_InVEST模型的SIC整合研究
在全球气候变化背景下,陆地生态系统的碳汇功能成为缓解气候危机的关键自然解决方案。然而,占地球陆地面积40%的干旱区却长期被研究忽视——这些区域储存着全球15-20%的土壤碳,其中近半以土壤无机碳(SIC)形式存在。传统碳评估模型如InVEST(生态系统服务评估模型)仅考虑有机碳组分,导致中国西北干旱区碳储量被低估45%。这种认知空白严重制约着"双碳"战略在干旱区的实施。更严峻的是,过去三十年该区域耕地扩张23.5%、草地持续退化,但人类活动与气候变化双重压力下的碳储量响应机制仍不明确。针对这一科学难题,自然资源部城市国土资源监测与模拟重点实验室的研究团队在《Science of The Tot
来源:Science of The Total Environment
时间:2025-06-29
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气候变化下Anopheles coluzzii的栖息地驱动因素与分布预测:系统综述揭示疟疾传播新挑战
在撒哈拉以南非洲,疟疾仍是威胁公共健康的重大疾病,其传播主要依赖按蚊媒介。其中,Anopheles coluzzii和An. gambiae(曾被称为M和S分子型)作为最有效的传疟媒介,虽在40-60万年前才分化,却已演化出显著的生态差异:An. coluzzii幼虫偏好永久性人工水体,而An. gambiae依赖季节性雨水繁殖。这两种蚊虫的分布动态直接影响疟疾传播效率,但气候变化如何改变其适生区仍缺乏系统性评估。更关键的是,近期肯尼亚发现稳定存在的An. coluzzii种群,暗示其实际分布可能远超认知范围,这对依赖物种特异性的基因驱动等新型防控策略构成挑战。为解答这些问题,研究人员通过PR
来源:Science of The Total Environment
时间:2025-06-29
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生态足迹组分对农业生产力的影响机制:基于MENA国家的实证研究
随着全球人口突破80亿,农业生产力提升与生态环境保护的矛盾日益尖锐。中东和北非(MENA)地区作为典型的干旱脆弱区,其农业系统面临双重挑战:既要满足粮食需求,又要应对水资源短缺和生态退化。传统研究多聚焦气候变化的宏观影响,却忽视了生态足迹(Ecological Footprint, EF)各组分对农业生产力的差异化作用。为破解这一难题,来自土耳其的研究团队在《Science of The Total Environment》发表重要成果。研究首次系统解构了EF的五大组分——耕地(Cropland)、牧场(Grazing land)、渔场(Fishing grounds)、森林产品(Forest
来源:Science of The Total Environment
时间:2025-06-29
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猛禽二次中毒风险评估:基于生态暴露模型的第二代抗凝血灭鼠剂(SGARs)毒性预测框架
在全球生态系统中,猛禽作为顶级捕食者正面临前所未有的生存危机。气候变化、栖息地破坏之外,一个隐形杀手正在悄然威胁着它们的生存——第二代抗凝血灭鼠剂(Second Generation Anticoagulant Rodenticides, SGARs)。这类用于控制鼠害的化学物质通过食物链富集,在猛禽肝脏中频繁检出,引发凝血功能障碍、内出血甚至死亡。更令人担忧的是,随着啮齿类动物对传统SGARs产生抗药性,Brodifacoum和Difethialone等新型化合物的使用量正在全球范围内攀升,而现有风险评估模型仍采用"100%猎物污染"的极端假设,无法反映真实生态场景下的暴露风险。针对这一科学
来源:Science of The Total Environment
时间:2025-06-29
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基于iNaturalist社区数据的倒立水母(Cassiopea)北向扩张及其表型适应性研究
在气候变化加剧的背景下,热带物种向温带地区的扩张(热带化,tropicalization)正重塑全球海洋生态系统。作为典型的热带标志物种,倒立水母(Cassiopea)因其生态工程效应(通过每小时数百升的水体循环改变营养分布)和接触性螫伤风险,其分布变化备受关注。然而传统监测手段难以捕捉这类胶质生物的动态分布,且关于其表型变异(钟状体颜色、叶状囊形态等)与环境适应性的关系始终存在知识空白。为破解这些难题,Texas A&M University的研究团队创新性地利用iNaturalist社区科学平台20年间的观测数据,结合温度监测网络,首次系统揭示了Cassiopea在佛罗里达州的北向
来源:Science of The Total Environment
时间:2025-06-29
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气候变化与微塑料对亚马逊溪流凋落物真菌群落的协同效应:孢子产量与分解功能的双重影响
论文解读在亚马逊雨林的溪流中,凋落叶的分解是维持生态系统能量流动和养分循环的核心过程,其中水生丝孢菌(aquatic hyphomycetes)等真菌群落扮演着关键角色。它们通过孢子(conidia)释放和酶解作用,将粗颗粒有机质转化为细颗粒,直接影响碳循环和温室气体排放。然而,全球变暖(预计2040年前升温1.5°C)与微塑料污染(源自99%化石燃料的塑料生命周期贡献全球4.5%温室气体排放)正双重威胁这些微生物的功能。尤其令人担忧的是,热带淡水生态系统中真菌对复合胁迫的响应机制尚不明确。为填补这一空白,巴西国家亚马孙研究所(INPA)的Viviane Caetano Firmino团队在《
来源:Science of The Total Environment
时间:2025-06-29
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黄土丘陵区土壤呼吸的多尺度动态特征及环境调控机制
在全球变暖背景下,土壤碳库作为陆地生态系统中最大的活性碳储库,其呼吸过程释放的二氧化碳(CO2)占全球温室气体排放的75-100 Pg C/年。然而,现有研究多聚焦于0-30 cm浅层土壤,对深层土壤(30-100 cm)呼吸的认知存在显著空白——尽管这里储存着约50%的土壤碳。更棘手的是,传统SR监测依赖高成本的自动化设备,导致长期连续观测数据匮乏。与此同时,气象数据虽易获取,却鲜有研究探索其与深层SR的关联机制。针对这一科学瓶颈,中国科学院团队在《Science of The Total Environment》发表研究,以黄土丘陵区为实验场,通过2005-2022年连续观测,首次系统解析
来源:Science of The Total Environment
时间:2025-06-29
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人类活动对Lucky Strike热液喷口场的生态压力:30年研究活动的综合评估与保护启示
深海热液喷口是地球上最独特的生态系统之一,孕育着依靠化学合成(chemosynthesis)生存的特殊生物群落。这些"深海绿洲"虽然远离人类活动区域,却面临着日益增加的人为压力。Lucky Strike热液场作为大西洋中脊(Mid-Atlantic Ridge)上研究最充分的热液系统之一,自1992年发现以来就吸引了大量科学考察活动。然而,科学探索本身可能成为威胁这些脆弱生态系统的"双刃剑"——研究人员需要采集样本、部署设备,这些活动不可避免地会对原生环境造成干扰。随着深海采矿业的兴起,如何评估和平衡科研活动与生态保护的关系变得尤为重要。法国海洋开发研究院(Ifremer)的研究团队在《Sci
来源:Science of The Total Environment
时间:2025-06-29
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巴西巴拉那盆地二叠纪地层中首例原位孢子石松类植物新属Franscinella的发现及其古植物学意义
在冈瓦纳大陆二叠纪地层中,石松类植物的化石记录长期以乔木型类群为主导,而草本形态的化石证据却寥若晨星。这种失衡现象究竟是真实的古生态格局,还是受限于化石保存的"塔фон米克偏差"(taphonomic bias)?来自巴西的研究团队通过对巴拉那盆地Quitéria剖面火山灰层中特殊保存的植物化石展开深入研究,为这一谜题提供了全新线索。这项发表在《Review of Palaeobotany and Palynology》的研究聚焦于Asselian期(早二叠世)火山灰埋藏的46件标本,包括Lycopodites riograndensis的模式标本及新采集材料。研究团队采用立体显微镜观察、透射
来源:Review of Palaeobotany and Palynology
时间:2025-06-29
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台风影响下半封闭海湾潮滩与温排水耦合作用下的温度动态机制研究
在海岸带生态系统中,半封闭海湾因其独特的地理特征成为热力学研究的天然实验室。象山港、杭州湾等典型海湾不仅承载着密集的人类活动(如电厂温排水),还分布着广袤的潮间带滩涂——这些区域如同"温度调节器",通过周期性的淹没-暴露过程参与海陆热量交换。然而,当台风这种极端天气事件来袭时,海湾的热力学平衡会被彻底打破:潮滩的"开关"节奏紊乱,温排水的扩散路径突变,最终导致整个海湾的热环境发生连锁反应。更棘手的是,现有研究多聚焦于常态天气,对台风这种"热力学搅局者"如何改写海湾温度剧本知之甚少。针对这一科学盲区,中国的研究团队选择超强台风"利奇马"过境期间的象山港作为研究对象,在《Regional Stud
来源:Regional Studies in Marine Science
时间:2025-06-29
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干旱西南地区成年骡鹿雄鹿在野生动物企业奖杯牧场管理中的移动模式与生存策略研究
在干旱的美国西南部和墨西哥地区,传统畜牧业经济正逐渐被野生动物经营取代,其中骡鹿(Odocoileus hemionus)因其狩猎价值成为核心经济物种。一头优质"奖杯级"雄鹿(指角发育成熟的成年个体)可为牧场带来超1.5万美元收益,并显著提升土地价值。然而,培育这类个体需要巨额投入:需维持高雄雌比(70-100:100)、保障雄鹿存活率、延缓收获以形成高龄种群结构。但实践中,牧场主面临两大困境:一是雄鹿频繁迁移至未投入管理的邻地导致收益流失;二是繁殖季(rut)激烈竞争引发的体能消耗和受伤可能增加非狩猎死亡率,使投资血本无归。为验证这些风险,新墨西哥州立大学的研究团队在面积仅26.6 km2的
来源:Rangeland Ecology & Management
时间:2025-06-29
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铜冶炼渣(CSS)的复合铁氧体材料化与无害化处理:重金属固化机制与电磁波吸收性能提升
全球每年产生数千万吨铜冶炼渣(CSS),这种富含铁橄榄石(Fe2SiO4)的工业固废长期堆存不仅占用土地,更存在铜锌等重金属的浸出风险。传统处理方法如浮选、湿法冶金虽能回收部分金属,但会产生二次废渣;而将CSS用于建材制备时,其核心组分Fe2SiO4却难以被充分利用。与此同时,电子设备普及带来的电磁污染问题日益严重,亟需开发高性能电磁波吸收材料。针对这一双重挑战,河南理工大学的研究团队创新性地提出将CSS转化为复合铁氧体材料。这种尖晶石结构(spinel)材料不仅可实现重金属的原子级固化,还能赋予产物优异的电磁功能特性。相关成果发表在《Process Safety and Environmen
来源:Process Safety and Environmental Protection
时间:2025-06-29
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污水处理厂微塑料(MPs)的阶段性监测:丰度、特征、聚合物类型及去除策略
微塑料(MPs)作为新兴环境污染物,其直径小于5 mm且难以降解的特性引发全球关注。近年来研究发现,MPs不仅存在于水体、土壤中,还能通过食物链进入人体子宫内膜、消化和呼吸系统,而污水处理厂(WWTPs)因未能完全截留MPs,反而成为其向环境扩散的"二次源"。中国2021年污水排放量达6.25×1010 m3,处理过程中产生的污泥若直接填埋或农用,可能导致土壤MPs浓度激增至6,811 items/kg。为此,来自兰州大学等机构的研究团队在《Process Safety and Environmental Protection》发表论文,首次系统比较了不同工艺阶段污泥中MPs的分布特征。研究采
来源:Process Safety and Environmental Protection
时间:2025-06-29
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羌塘地块中侏罗统布曲组石珊瑚的发现及其古地理意义
在地球演化的历史长卷中,羌塘地块犹如一本被地质运动反复折叠的"岩石日记",记录着特提斯洋开合的关键篇章。这个被金沙江缝合带和班公湖-怒江缝合带夹持的微陆块,其"两坳一隆"的构造格局始终困扰着地质学家——特别是关于中侏罗世时期,这个如今高耸在青藏高原的区块当年究竟身处何方?珊瑚化石作为"海洋温度计",其分布格局能为古地理重建提供独特视角。然而令人遗憾的是,尽管羌塘盆地保存着中国最完整的侏罗纪海相地层,但关于其中珊瑚化石的系统研究却长期空白。正是为了填补这一空白,中国科学院南京地质古生物研究所等机构的研究人员对采自西藏比洛错地区布曲组的225件石珊瑚(Scleractinia)标本展开了首次系统研
来源:Palaeoworld
时间:2025-06-29
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青藏高原隆升与亚洲干旱化耦合演化:基于中国西北武威盆地WV-3钻孔第四纪孢粉记录的分析
亚洲内陆的干旱化进程与青藏高原隆升的关联性,一直是地球科学领域的核心命题。作为"世界屋脊"的青藏高原,其阶段性隆升如何通过改变大气环流与水汽输送,最终导致中国西北部荒漠扩张,这一过程至今仍存在诸多未解之谜。武威盆地位于青藏高原东北缘的祁连山与河西走廊过渡带,恰似一部记录高原隆升与气候响应的"地质录音机"。然而,以往研究受限于短时间尺度的不连续记录,难以捕捉构造-气候耦合的完整演化轨迹。为解决这一难题,中国科学院的研究团队选取武威盆地WV-3钻孔(207.48米)作为研究对象,通过古地磁定年(GPTS)、孢粉组合分析和磁化率(MS)测试,首次建立了覆盖整个更新世(~2.44–0.03 Ma)的高
来源:Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology
时间:2025-06-29
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基于多维尺度与层次分析法的可持续玉米种植区多准则规划模型研究
在全球粮食安全与气候变化双重挑战下,热带地区农业可持续发展面临严峻考验。印度尼西亚作为全球重要玉米生产国,其Bengo地区虽产量领先,却长期存在土地退化、经济效益不均和社区参与不足等系统性难题。传统单维度规划方法难以协调生态脆弱性(如土壤排水受阻、K2O失衡)与社会经济发展需求,亟需建立量化评估体系。针对这一科学问题,穆斯林印度尼西亚大学的研究团队在《The Open Agriculture Journal》发表研究,创新性地整合地理空间分析与多准则决策技术。通过收集2023年3-11月Bengo地区土壤特性、经济收益和社区结构等多源数据,采用土地适宜性分类(FAO-S1-S3标准)、改进型R
来源:The Open Agriculture Journal
时间:2025-06-29
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绿色可持续植物叶片提取物对海水中低碳钢腐蚀抑制潜力的初步研究——基于加纳本土植物的创新探索
在海洋工程和工业领域,低碳钢(mild steel)因其优异的机械性能和成本优势被广泛应用,但其在海水环境中的腐蚀问题始终是悬而未决的挑战。据统计,全球每年因腐蚀造成的经济损失高达2.5万亿美元,其中海洋环境中的腐蚀尤为严重——高盐度、溶解氧、微生物活动等因素共同加速了材料降解。传统合成抑制剂虽有效,但存在毒性大、环境残留等问题,与当前绿色化学的发展趋势背道而驰。这一矛盾在加纳等发展中国家更为突出,当地亟需低成本、可持续的解决方案。针对这一需求,来自加纳的研究团队在《Next Research》发表了一项创新研究,首次系统评估了三种加纳本土植物——Picralima nitida、Alston
来源:Next Research
时间:2025-06-29
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基于Zn MOF与N,S掺杂碳点的比率荧光传感器用于盐酸四环素的灵敏可视化检测
抗生素滥用引发的药物残留问题已成为全球公共卫生和环境安全的重大挑战。盐酸四环素(Tetracycline hydrochloride, TCH)作为一种广谱抗生素,在畜牧业中广泛应用,但其残留物可能通过食物链传递,导致细菌耐药性、过敏反应甚至肝损伤。尽管各国制定了严格的残留限量标准(如牛奶中100 ng mL−1),但传统检测方法如高效液相色谱(HPLC)和质谱技术存在设备昂贵、操作复杂等局限性。荧光检测技术因其快速、灵敏和低成本的优势成为研究热点,但单一荧光信号易受环境干扰,而比率荧光传感器通过双信号自校准可显著提升检测可靠性。为解决上述问题,南开大学的研究团队开发了一种新型比率荧光传感器N
来源:Microchemical Journal
时间:2025-06-29