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  • 低压环境下化学计量氢/空气预混爆炸特性的数值模拟研究

    随着全球气候变化加剧,氢能作为零碳清洁能源备受关注,但其宽爆炸极限特性带来安全隐患。中国高速公路隧道建设向高海拔地区延伸,而高海拔低压环境显著影响氢爆炸特性,导致爆炸危害程度变化。例如,青藏高原平均海拔超4000米,大气压力仅为平原地区的60%左右。现有研究多聚焦常压条件,对低压环境下氢爆炸的火焰不稳定性(流体动力学HD/热扩散TD)和热损失耦合机制缺乏系统探索。为解决这一问题,中国矿业大学(北京)的研究团队通过改进适用于低压球形装置的多现象燃烧模型,采用并行计算程序GASFLOW-MPI,结合热传递机制对化学计量氢/空气预混爆炸进行数值模拟。研究发现:初始压力降低会显著减少反应物质量和消耗速

    来源:International Journal of Hydrogen Energy

    时间:2025-06-20

  • 青少年骨骼健康新威胁:PFAS混合物暴露与多部位骨密度降低的性别特异性关联研究

    骨骼健康是青少年生长发育的核心指标,而骨质疏松症作为全球发病率高达19.7%的慢性病,其发生可能与生命早期环境污染物暴露密切相关。近年来,全氟/多氟烷基化合物(PFAS)这类具有持久性、生物累积性的合成化学物质,因其广泛存在于食品包装、纺织品等日常生活用品中,已成为全球公共卫生焦点。尽管已有研究提示PFAS可能干扰骨骼代谢,但关于其对不同骨骼部位影响的系统性研究仍属空白,特别是青春期这一骨量快速积累的关键窗口期。更值得注意的是,环境中PFAS常以混合物形式存在,而现有研究多聚焦单一物质效应,且对性别、肥胖等修饰因素的探讨不足。为解答这些问题,国内研究人员基于美国国家健康与营养调查(NHANES

    来源:Hygiene and Environmental Health Advances

    时间:2025-06-20

  • "Abura政治":加纳城市家庭自供水基础设施中的日常政治与资源不平等治理

    在加纳第二大城市库马西(Kumasi),清晨5点的街道上演着无声的资源争夺战。商人Eno1的儿子Adjei每天必须赶在5:25前抵达房东的abura(本地Twi语对水井的称谓),排队等待取水——这个时间窗口取决于房东妻子、亲属、受宠租户的优先权。当水井意外干涸时,Adjei还要狂奔寻找其他免费水源。这种场景折射出全球南方城市普遍存在的困境:尽管80%居民享有基本饮水保障,56%家庭仍缺乏稳定管道供水(GSS & ICF, 2024),迫使人们依赖自建水井、雨水收集等分散式系统。库马西11%家庭依赖手工挖掘的水井(abura),这些由房东私人投资建设的设施本应缓解用水危机,却意外成为社会

    来源:Habitat International

    时间:2025-06-20

  • 单原子锰修饰仿生酞菁共价有机框架的可调控悬挂基团助力高效钠氯电池开发

    在能源存储领域,钠氯(Na-Cl2)电池因其3.7 V的高工作电压和754.9 mAh g-1的理论容量备受关注。然而实际应用中面临两大瓶颈:一是Cl2供给不足导致容量衰减,二是NaCl氧化为Cl2的动力学过程缓慢。传统电极材料存在孔隙分布不均、催化位点缺乏等问题,尤其在低温环境下性能急剧下降。如何设计兼具高催化活性和结构稳定性的电极材料,成为推动该技术发展的关键挑战。针对这一难题,中国的研究团队创新性地将仿生理念与单原子催化技术相结合,设计出单原子锰(SAMn)修饰的酞菁共价有机框架(COFs)材料。通过精确调控悬挂基团(-NH2/-COOH),构建了具有原子级分散Mn-N4活性位点的SAM

    来源:Green Energy & Environment

    时间:2025-06-20

  • 废弃聚酰亚胺衍生多孔碳纳米纤维实现全天候淡水-水电联产:机制探索与性能优化

    全球正面临淡水资源枯竭与能源危机的双重挑战,传统太阳能驱动界面蒸发技术受天气条件限制且能量利用率低,而自然蒸发蕴含的巨量能量长期未被有效利用。如何开发全天候工作的水电联产系统,成为解决资源短缺问题的关键突破口。近期发表在《Green Energy》的研究通过创新性回收策略,将废弃聚酰亚胺转化为高性能能源材料,实现了"变废为宝"的突破性进展。研究团队采用MOF辅助碳化技术路线:首先通过溶剂热法将废弃聚酰亚胺水解为H4BTEC配体并与Ba2+配位合成Ba-BTEC;随后在600-800°C热解获得多孔碳纤维(PCF);最后通过凝胶固定法制备蒸发/发电一体化器件。关键技术包括N2吸附测试分析孔隙结构

    来源:Green Energy & Environment

    时间:2025-06-20

  • 氨基化共轭微孔聚苯胺复合膜材料在海水提铀中的高效性能研究

    随着全球能源结构转型,核能作为低碳能源的重要性日益凸显,但陆地铀矿资源有限且开采过程产生放射性污染。海洋中蕴藏着约45亿吨铀资源,是陆地的近千倍,然而海水中铀浓度极低(仅3.3 μg·L-1),且存在高盐度和复杂离子干扰,传统提取技术面临巨大挑战。膜吸附技术因其传质阻力小、能耗低等优势成为研究热点,但现有膜材料普遍存在吸附容量低、选择性差、回收困难等问题。针对这一技术瓶颈,福建某研究团队在《Green Energy》发表研究,通过Buchwald-Hartwig偶联反应将功能化共轭微孔聚苯胺(CMPO)负载于胶原纤维膜(COLM),并经1,4-丁二胺(BDA)氨基化修饰,开发出新型CMPN-C

    来源:Green Energy & Environment

    时间:2025-06-20

  • 社会生态边缘性作为资本积累的修复机制:南意大利工业级风能开发中的不平等利用与合法化路径

    在当代资本主义能源转型浪潮中,一个看似矛盾的图景日益凸显:价值1.3万亿美元的"绿色"投资正大规模涌入那些长期被忽视的边缘地带。南意大利阿普洛-坎帕诺亚平宁地区的山岭上,数千台风机组成的森林正将风的动能转化为商品,同时也将这片欧洲资本主义边缘地带改造成资本积累的新疆域。这引发核心问题:社会生态边缘性究竟是风能投资的障碍,还是其功能性的构成要素?为解答这个问题,研究人员聚焦意大利南部四个省份(阿韦利诺、贝内文托、福贾、波坦察)的工业级风电场集群。这片占全国风能装机容量52%的区域,既是意大利最贫困的地区(人均GDP低于全国33%),又是重要的能源储备地。通过31个半结构化访谈和沉浸式田野调查,结

    来源:Geoforum

    时间:2025-06-20

  • 氮掺杂Pd/MgAl催化剂表面甲醛氧化机制:密度泛函理论与微观动力学研究的融合

    汽车尾气中的隐形杀手:甲醛治理新突破随着全球机动车保有量突破20亿辆,发动机内碳氢燃料不完全燃烧产生的甲醛(HCHO)已成为威胁人类健康的“隐形杀手”。这种被世界卫生组织列为1类致癌物的气体,不仅会导致癌症、呼吸系统疾病和神经系统损伤,其排放量甚至可达汽车NOx排放的2~7%。尽管美国、欧盟和中国已将其纳入排放法规,但现有柴油氧化催化剂(DOC)中的贵金属Pd/Pt存在分散性差、易烧结、低温转化效率不足等缺陷,更棘手的是,使用甲醇燃料时反而会额外生成HCHO。针对这一难题,中国研究人员创新性地将密度泛函理论(DFT)与微观动力学模拟相结合,设计出氮(N)与钯(Pd)共掺杂的MgAl层状双氧化物

    来源:Fuel

    时间:2025-06-20

  • 近临界条件下氨燃料喷射动力学研究:基于ECN Spray M喷油器的实验探索

    在全球碳中和战略背景下,氨(NH3)因其零碳特性成为内燃机替代燃料的研究热点。然而这种具有刺激性气味的化合物在发动机应用中面临重大挑战——其独特的物性使得传统燃油喷射技术难以实现高效雾化。更棘手的是,现有研究多局限于单孔喷油器,而实际发动机采用的多孔喷油器会产生复杂的喷雾相互作用,导致"喷雾坍塌"(spray collapse)现象,造成燃油湿壁和燃烧不均。面对这一技术瓶颈,中国研究人员开展了一项开创性研究。陕西科技协会资助的研究团队首次采用ECN(发动机燃烧网络)标准Spray M八孔喷油器,通过高速纹影成像技术捕捉了近临界条件下氨喷雾的动态演变。实验在10L定容燃烧室内进行,精确控制了燃料

    来源:Fuel

    时间:2025-06-20

  • 美国不同区域与所有权类型下的木材采伐、供应与造林比较分析:基于森林资源清查的可持续性评估

    森林被誉为地球的绿色肺叶,而美国的森林更扮演着双重角色:既是全球最大木制品产业(年贡献GDP达2930亿美元)的基石,又是涵养水源、固碳减排的关键自然基础设施。然而,这种"双重身份"背后隐藏着尖锐的矛盾——如何平衡经济利益与生态保护?更棘手的是,美国各区域的森林管理实践差异巨大:南部以人工林轮伐为主,而落基山脉等地则多为天然异龄林,传统基于均匀林分的采伐模型在此完全失效。这种"一刀切"的评估方式,导致政策制定者难以预测木材市场波动对森林长期可持续性的影响。为解决这一难题,美国林务局南方研究站的David N. Wear和John W. Coulston开展了一项开创性研究。他们利用覆盖美国本土

    来源:Forest Policy and Economics

    时间:2025-06-20

  • 干旱梯度调控地中海山地松-栎混交林对极端干旱的生长响应机制

    在地中海山地森林中,气候变化正引发前所未有的干旱危机。随着极端干旱事件频率和强度持续增加,以单一树种为主的森林生态系统面临严峻挑战——碳汇功能衰退、病虫害风险加剧,甚至可能引发大规模森林退化。传统观点认为,通过树种混交(species mixing)可提升森林韧性,但实际证据却呈现"碎片化":有的研究显示混交能缓解干旱压力,有的则发现中性甚至负面效应。这种矛盾背后,隐藏着两个关键科学问题:树种混交的积极效应是否受干旱梯度调控?不同功能型树种(如深根性栎树与浅根性松树)的互作机制如何影响干旱响应?为破解这些难题,来自西班牙的研究团队在瓜达拉马山脉国家公园展开了一项开创性研究。他们沿干旱梯度(UN

    来源:Forest Ecology and Management

    时间:2025-06-20

  • 综述:伐桩处理作为预防性控制方法在林业中对抗异担子菌根腐病的作用

    异担子菌根腐病的威胁与防控困境异担子菌(Heterobasidion spp.)是北半球针叶林最具经济破坏力的根腐病原体,通过气传担孢子侵染新鲜伐桩或伤口建立初侵染,再经菌丝体扩展引发次生感染。气候变暖延长了孢子活跃期,使冬季采伐避病策略失效,而现有手段无法根除已定殖病原体,使得预防性伐桩处理成为关键防线。国际应用现状与政策壁垒芬兰通过立法强制要求生长季采伐时对云杉(Picea spp.)和松树(Pinus spp.)伐桩进行覆盖率达85%以上的处理,而其他国家多依赖自愿性指南。欧盟对尿素(CH4N2O)的再审批(2024-2039年)凸显监管复杂性,而美国独家使用的硼酸盐制剂CELLU-TR

    来源:Forest Ecology and Management

    时间:2025-06-20

  • 挪威云杉枯死后抢救性伐木对温带森林土壤微气候的影响及其生态恢复意义

    随着全球气候变化加剧,欧洲中部中高海拔地区的挪威云杉(Picea abies) monocultures正面临前所未有的生存危机。2015-2020年间,由树皮甲虫(Ips typographus)爆发引发的云杉枯死事件在捷克共和国造成6600万立方米的木材损失,较前次灾害增长626%。这种大规模干扰事件为科学家提供了独特的研究窗口——如何通过合理的伐木策略平衡经济需求与生态保护,成为森林管理的关键科学问题。传统抢救性伐木(immediate salvage logging, imSL)虽能快速恢复经济价值,但其对土壤微气候的破坏性影响长期被忽视。土壤温度(Tmax/Tmin)和含水量(SWC

    来源:Forest Ecology and Management

    时间:2025-06-20

  • 巴西半落叶季节性森林中大型树木健康状况的影响:片段化与干扰历史的生态效应

    在热带森林生态系统中,大型树木(Large trees, LTs)如同生态系统的"巨人",其直径≥50 cm的庞大体型不仅支撑着森林的三维结构,更通过储存碳、调节水文和提供栖息地等维持着整个生态网络的运转。然而这些"绿色巨人"正面临前所未有的危机——随着人类活动导致的森林片段化加剧,LTs死亡率显著上升,可能引发碳储存能力下降、生物多样性丧失等连锁反应。尤其令人担忧的是,巴西大西洋沿岸的半落叶季节性森林,作为全球生物多样性热点区域,其LTs的健康状况与片段面积、历史干扰的关系尚未被系统阐明。为解开这一生态谜题,来自巴西的研究团队Juliana Deganello Vieira等人开展了一项开创

    来源:Forest Ecology and Management

    时间:2025-06-20

  • 多目标协同进化算法驱动的水空两栖无人车集群路径规划研究

    在海洋监测与近岸救援等任务中,水空两栖无人车(WAAUV)凭借跨域机动性展现出独特优势,但其在密集环境下的协同路径规划面临三重挑战:高密度导航导致的轨迹冲突、异构运动模式增大的解空间维度,以及空间约束加剧的碰撞风险。现有单目标优化方法难以平衡路径长度、能耗与威胁间的矛盾,而通信延迟与电池限制等现实因素更增加了协同决策的复杂性。针对上述问题,研究人员开发了改进多任务约束多目标优化算法(IMTCMO)。该算法创新性地将主任务(全局路径优化)与辅助任务(局部约束处理)通过多任务协同进化框架整合,采用动态约束松弛技术处理空间限制,结合混合差分进化算子增强搜索能力。关键技术包括:多涡流叠加模型量化流体动

    来源:Expert Systems with Applications

    时间:2025-06-20

  • NUMAN 2.0模型:融合不确定性分析揭示南佛罗里达红树林土壤碳汇的沿海环境异质性机制

    红树林作为海岸带生态系统的"蓝色碳汇"核心,其土壤碳封存能力直接影响全球气候变化缓解。然而,不同沿海环境设置(如碳酸盐海岸、河口等)中土壤形成机制存在显著差异,传统模型难以量化有机-无机沉积的协同作用。更棘手的是,红树林正以每年1-2%的速度消失,导致16-106 Mg CO2-eq ha-1 yr-1的碳排放。美国研究团队在《Estuarine, Coastal and Shelf Science》发表研究,通过升级NUMAN模型至2.0版本,首次系统解析了南佛罗里达三种典型红树林(Shark River、Rookery Bay和Taylor Slough)的碳汇异质性。研究采用蒙特卡洛模拟

    来源:Estuarine, Coastal and Shelf Science

    时间:2025-06-20

  • 基于机器学习和结构方程模型的SDGs多维互作机制解析及可持续发展政策优化研究

    在全球可持续发展进程面临2030年期限的紧迫背景下,联合国17项可持续发展目标(SDGs)的实施效果却呈现显著不平衡。传统研究多采用简单相关分析或孤立评估单个目标,忽视了SDGs间复杂的协同与拮抗效应。这种认知局限导致政策制定常陷入"头痛医头"的困境——比如为缓解贫困过度开发海洋资源,反而加剧生态危机。更棘手的是,现有方法难以捕捉多维非线性关系,使得"经济增长是否必然牺牲环境"等关键问题长期缺乏数据支撑。针对这些方法论和政策实践的空白,研究人员开发了创新的三阶段分析框架。首先采用期望最大化(EM)聚类对167个经济体的SDG表现进行模式识别,将各国划分为6个典型集群;继而运用树增强朴素贝叶斯网

    来源:Environmental and Sustainability Indicators

    时间:2025-06-20

  • 基于PROPHET与SARIMA模型的机器学习技术预测孟加拉国西南部气象干旱分析与研究

    孟加拉国西南部是以农业为主导的地区,但频繁的气象干旱严重威胁作物产量、农民收入和国家粮食安全。过去50年,该国已遭遇20次严重干旱,年均经济损失高达60-80亿美元。尤其值得注意的是,干旱热点区正从北部向西南部转移,而现有全球季节性干旱预测仅能覆盖6-7个月,缺乏长期精准预警能力。这一背景下,如何通过先进模型整合气候变量、提升预测精度,成为亟待解决的科学问题。为应对这一挑战,研究人员开展了基于PROPHET和SARIMA模型的机器学习预测研究。通过收集1994-2018年Jashore等4个西南部地区的温度、降雨和土壤湿度数据,构建Combined Drought Index(CDI,综合干旱

    来源:Environmental and Sustainability Indicators

    时间:2025-06-20

  • 冰岛牧场可持续管理的知识边界博弈:科学-政策-社会界面协同治理的成败启示

    冰岛广袤的牧场正面临严峻挑战——近千年的人类活动尤其是绵羊放牧,导致该国42%土地沦为荒漠,生态系统修复迫在眉睫。尽管1990年代起政府尝试将可持续发展理念融入农业政策,但政策效果始终不尽如人意。为什么科学共识难以转化为有效行动?哪些因素阻碍了不同利益相关者的协同治理?这项由冰岛土壤保护局(SCSI)、农业研究所(ARI)等机构联合开展的研究,通过解剖25年间牧场治理的四个关键阶段,揭示了科学-政策-社会界面(Science-Policy-Society Interface, SPSI)协同的深层机制。研究团队采用边界工作(boundary work)理论框架,通过文献分析和13位核心参与者的

    来源:Environmental Science & Policy

    时间:2025-06-20

  • 水泥基材料表面CO2吸附的机理研究:基于第一性原理计算的覆盖度与预水化效应

    随着全球水泥年产量突破41亿吨,其生产过程中每吨水泥排放约900 kg CO2的严峻现实,促使碳捕集与封存(CCS)技术成为研究热点。水泥主要矿物组分β-C2S和C3S虽具有碳化潜力,但高覆盖率下CO2吸附的协同效应及预水化表面的影响机制尚不明确。中南大学等机构的研究团队通过密度泛函理论(DFT)计算,首次揭示了多分子吸附条件下水泥基材料的构效关系,相关成果发表于《Environmental Research》。研究采用维也纳第一性原理模拟软件包(VASP 5.4.4),基于广义梯度近似(GGA-PBE)泛函,对β-C2S(100)和M3-C3S(001)表面进行建模,系统考察了1/4至全覆盖

    来源:Environmental Research

    时间:2025-06-20


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