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  • 磁性高岭土负载羧甲基纤维素复合材料用于非均相类芬顿反应降解甲基紫2B的研究

    纺织工业排放的染料废水是水环境治理的重大挑战,其中三苯甲烷类染料甲基紫2B(MV-2B)因其强毒性、致突变性和难降解特性备受关注。传统处理方法如生物降解对这类染料效率低下,而均相芬顿反应又面临pH适用范围窄、铁泥二次污染等问题。针对这些瓶颈,研究人员创新性地将天然矿物高岭土、生物聚合物羧甲基纤维素(CMC)与磁性Fe3O4纳米颗粒复合,构建了具有吸附-催化双功能的新型材料m-CMC-K,相关成果发表于《International Journal of Biological Macromolecules》。研究团队采用化学共沉淀法制备复合材料,通过FTIR、SEM-EDS、BET等表征技术确认材

    来源:International Journal of Biological Macromolecules

    时间:2025-06-12

  • 羧甲基纤维素/聚乙烯亚胺封装钒金属有机框架的合成、表征及Box-Behnken优化高效去除废水中Pb(II)离子

    随着工业活动加剧,铅(Pb(II))等重金属对水体的污染已成为全球性环境危机。铅具有环境持久性和生物累积性,即使微量暴露也可导致神经系统损伤、肾功能障碍等严重健康问题。传统吸附材料如活性炭存在效率低、选择性差等局限,而新兴的金属有机框架(MOFs)虽具有高比表面积和可调孔隙,却面临水稳定性差、回收困难等挑战。为此,由Imam Mohammad Ibn Saud Islamic University资助的研究团队创新性地将钒基MOF(V-MOF)与生物聚合物复合,开发出兼具高吸附性能和环境友好特性的VMCP材料,相关成果发表于《International Journal of Biologica

    来源:International Journal of Biological Macromolecules

    时间:2025-06-12

  • 扩散驱动机制揭示交叉喂养生物膜中微生物空间组织的奥秘

    微生物在自然界中大多以生物膜形式存在,其中约80%的细菌和古菌通过这种表面附着的生活方式生存。在生物膜中,不同微生物常通过交叉喂养(cross-feeding)建立代谢联系:初级降解菌(primary degrader)将底物部分降解为中间代谢物,次级降解菌(secondary degrader)进一步利用这些代谢物。这种现象在厌氧消化、硝化作用等过程中普遍存在,但长期以来,其空间组织机制存在争议——究竟是复杂的共生关系还是简单的物理化学因素主导这一过程?针对这一科学问题,Julio Pérez和Cristian Picioreanu通过数学模型研究提出了创新性解释。传统观点认为微生物分层源于

    来源:npj Biofilms and Microbiomes

    时间:2025-06-12

  • 基于AI增强的时空VOC谱特征分析与GIS集成的环境监测新方法——Spectrometer-On-Card技术应用

    空气污染已成为威胁人类健康的全球性问题,其中挥发性有机物(VOC)作为典型污染物,不仅与呼吸道疾病、癌症等健康风险密切相关,还会通过光化学反应加剧气候变化。当前环境监测主要依赖实验室气相色谱-质谱联用技术(GC-MS),存在设备昂贵、分析周期长(20-40分钟)、无法实时监测等局限。尽管电子鼻(e-nose)等便携设备有所发展,但普遍需要复杂校准且难以识别混合VOC成分。如何实现复杂环境下的快速、准确、低成本VOC监测,成为环境科学与公共卫生领域的重大挑战。以色列理工学院(Technion)与Vicomtech基金会的研究团队在《Journal of Hazardous Materials A

    来源:Journal of Hazardous Materials Advances

    时间:2025-06-12

  • 六氟环氧丙烷二聚体酸(HFPO-DA)中试燃烧热降解机制及氟碳不完全燃烧产物生成规律研究

    全氟/多氟烷基化合物(PFAS)因其独特的化学稳定性被广泛应用于工业生产,却也成为难以降解的"永久化学品"。其中六氟环氧丙烷二聚体酸(HFPO-DA)作为PFOA的替代品,虽被冠以"GenX"的环保名号,却在环境中持续检出并引发健康担忧。当前热氧化处理虽能实现99.999%的HFPO-DA分解率,但关于其不完全燃烧产物的认知仍存在巨大空白——这些次级污染物可能比母体化合物更具危害性。美国环保署的研究团队在《Journal of Hazardous Materials》发表的研究中,采用Rainbow中试燃烧装置,通过精确控制920°C、860°C和750°C三个温度梯度,系统考察了4000 m

    来源:Journal of Hazardous Materials

    时间:2025-06-12

  • 等离子体-过氧化钙协同作用强化污泥破解及抗生素抗性基因去除机制研究

    随着城市化进程加速,污水处理厂产生的剩余污泥已成为环境治理的"顽疾"。这些污泥不仅是高含水率的胶状物质,更令人担忧的是,它们像"基因银行"一样富集了大量抗生素抗性基因(ARGs)。研究表明,中国11座污水处理厂的污泥中检出285种ARGs,浓度高达每克污泥4.32×109个拷贝。更棘手的是,传统处理方法如填埋或土地利用,会使这些"超级基因"扩散到环境中,其释放风险是污水处理厂出水的1000倍。与此同时,污泥处理成本占污水处理厂总运营费用的50%-60%,而现有技术如单独使用过氧化钙(CaO2)需要高剂量(0.66g/g总固体)和长时间(7天)处理,且仅能实现25%的污泥溶解率。如何破解这个"双

    来源:Journal of Hazardous Materials

    时间:2025-06-12

  • 铬化砷酸铜(CCA)处理木材中潜在毒性元素在巴西层状与砂质土壤中的扩散行为及环境风险研究

    在木材防腐领域,铬化砷酸铜(Chromated Copper Arsenate, CCA)因其优异的防腐性能自1970年代起被广泛应用。然而,这种含有砷(As)、铜(Cu)和铬(Cr)的复合防腐剂,正逐渐成为威胁生态环境的"隐形杀手"。尤其令人担忧的是,当CCA处理的木材暴露在自然环境中时,其中的有毒元素可能通过雨水冲刷或直接接触向周围土壤扩散。更严重的是,在特定土壤条件下,相对低毒的三价铬(Cr(III))可能转化为剧毒的六价铬(Cr(VI)),这种转化不仅大幅提高了元素的迁移能力,更使其毒性成倍增加。作为全球重要的农产品出口国,巴西广泛使用CCA处理木材于农业设施,这可能导致有毒元素通过食

    来源:Journal of Hazardous Materials

    时间:2025-06-12

  • 微纳塑料与环境污染物联合毒性的集成机器学习解析及分子机制研究

    在塑料污染席卷全球的今天,微纳塑料(Micro(nano)plastics, MNPs)已成为无处不在的环境威胁。这些直径小于0.5 mm的塑料颗粒不仅存在于海洋和土壤,甚至悄然侵入人体血液和器官。更令人担忧的是,这些"塑料小偷"会吸附环境中的有毒物质如溴化阻燃剂BDE-47,形成"毒物特快专列"进入生物体。然而现有研究多聚焦单一污染物毒性,对MNPs与污染物的"组合拳"效应认知严重不足。传统毒理学实验面对多维影响因素时力不从心,而零散的研究数据又可能造成认知偏差。针对这一难题,中国研究团队在《Journal of Hazardous Materials》发表创新研究,首次将集成机器学习(En

    来源:Journal of Hazardous Materials

    时间:2025-06-12

  • 非氟化光热木质素微球/蜡烛烟灰基超疏水海绵在原油回收及油水混合物/乳液分离中的应用研究

    全球频发的原油泄漏事件和工业含油废水排放,如同潜伏在海洋与河流中的“黑色幽灵”,不断威胁着水生生态系统和人类健康。2010年墨西哥湾“深水地平线”平台爆炸事故的阴霾尚未散尽,如何高效处理黏稠原油和乳化油污仍是环保领域的重大挑战。传统方法如原位燃烧会产生二次污染,生物修复效率低下,而常规吸附材料难以兼顾高吸附容量和快速响应能力。在这一背景下,杭州电子科技大学的研究团队独辟蹊径,从自然界中寻找灵感——他们注意到荷叶表面的超疏水现象和生物质废弃物的潜在价值,开发出一种兼具光热转化能力的超疏水海绵,相关成果发表于《Journal of Hazardous Materials》。研究团队采用三步策略:首

    来源:Journal of Hazardous Materials

    时间:2025-06-12

  • 水通道蛋白介导的聚苯乙烯纳米塑料跨膜转运机制及其在苦荞中的生理与基因组响应

    论文解读每年全球产生6300万吨塑料垃圾,预计到2050年将有1.2万吨塑料废弃物滞留自然环境。其中粒径1-1000纳米的塑料颗粒(NPs)能通过作物根系进入食物链,威胁人类健康。尽管已知NPs会抑制小麦、水稻等作物的传粉过程,但其能否穿透植物细胞膜、如何影响基因表达仍属科学盲区。苦荞作为重金属超富集作物,对环境污染响应敏感,是研究NPs生物效应的理想模型。兰州大学研究人员采用100 nm荧光标记聚苯乙烯纳米塑料(Ps-NPs)处理苦荞幼苗,通过激光共聚焦显微镜(LSCM)首次可视化NPs在根系的时空分布规律,结合扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)证实其可突破细胞壁屏障进入胞内。生理检测显

    来源:Journal of Hazardous Materials

    时间:2025-06-12

  • 北美与欧洲野火期间不同树种对细模态气溶胶辐射强迫的差异性影响研究

    全球变暖加剧野火频发,其排放的细模态气溶胶(fine-mode aerosol optical depth, fAOD)通过改变大气辐射平衡深刻影响气候。然而,不同树种燃烧产生的fAOD差异及其辐射强迫效应长期缺乏量化研究。传统方法依赖室内模拟实验,难以反映真实野火复杂性;而卫星数据如MODIS和MISR因分辨率限制和沙漠粉尘干扰(如欧洲的Saharan dust影响粗模态AOD/cAOD),无法精准分离fAOD。这一空白导致IPCC第五次评估报告指出野火气溶胶气候效应存在争议。为解决这一难题,中国某研究团队开发了协同反演深度神经网络模型(Simultaneous fAOD-cAOD Inve

    来源:Journal of Hazardous Materials

    时间:2025-06-12

  • 小麦籽粒微量营养元素含量与产量的基因型-环境互作效应及SSR标记验证研究

    小麦作为全球20%人口的主粮,其籽粒铁、锌含量不足导致的"隐性饥饿"已成为重大公共卫生问题。尽管育种技术不断进步,但基因型与环境互作(GEI)导致性状表达不稳定,传统育种难以兼顾高产与高营养品质。这一问题在气候变化背景下愈发突出,亟需建立兼顾环境适应性与营养强化的育种新体系。国家农业食品与生物制造研究所的研究团队在《Journal of Cereal Science》发表论文,通过多环境试验结合分子标记技术,系统解析了小麦籽粒微量营养元素与产量的遗传调控网络。研究采用32个基因型在8个环境中进行表型鉴定,运用AMMI模型和GGE双标图分析稳定性,结合113个SSR标记进行全基因组关联分析(GW

    来源:Journal of Cereal Science

    时间:2025-06-12

  • 综述:特应性起源及皮肤屏障在食物过敏中的作用

    特应性起源及皮肤屏障在食物过敏中的作用流行病学自希波克拉底首次描述食物过敏(FA)以来,过敏性疾病发病率显著上升。美国疾病控制与预防中心数据显示,超过1/4的儿童患有特应性皮炎(AD)、FA或季节性过敏,约6%的美国人群受FA困扰。调查表明,10.8%的成人存在明确的FA,提示其已成为重大公共卫生问题。产前因素对特应性发展的影响母体因素(如肠道微生物代谢物)通过表观遗传调控影响胎儿免疫发育。阴道分娩和母乳喂养可塑造婴儿肠道微生物组,而剖宫产和抗生素使用可能增加特应性风险。动物模型显示,母体高纤维饮食通过短链脂肪酸(SCFAs)促进调节性T细胞(Treg)分化,从而抑制过敏反应。产后环境暴露工业

    来源:Immunology and Allergy Clinics of North America

    时间:2025-06-12

  • 机器学习揭示加纳玉米(Zea mays L.)产量变异的关键驱动因素:氮肥与土壤镁的协同效应

    加纳作为西非重要的玉米生产国,其玉米产量长期低于潜在水平(2.4 t ha−1vs. 7-9 t ha−1),且存在显著时空变异。尽管政府推行化肥补贴政策使氮肥用量从2000年代的2 kg ha−1提升至2020年的30 kg ha−1,但土壤养分耗竭、气候多变等因素导致增产效果不稳定。传统统计方法难以解析多因素非线性关系,而过程模型又无法涵盖实际生产中的复杂限制因子。为此,国际肥料发展中心(IFDC)等机构的研究团队采用机器学习(ML)方法,首次系统量化了2000-2022年间加纳四大农业生态区(AEZ)5213组玉米试验数据中产量变异的驱动机制。研究采用嵌套20×10折交叉验证优化随机森林

    来源:Computers and Electronics in Agriculture

    时间:2025-06-12

  • 解散EPA研究办公室将危及环境安全、公众健康与美国竞争力:基于ORD科学核心作用的证据分析

    当加拿大野火烟雾笼罩纽约城时,环保署研究与发展办公室(ORD)的科学家们正在解析PM2.5如何通过诱发细胞炎症导致心血管事件——这不过是ORD半个世纪科研传奇的冰山一角。作为EPA的"科学心脏",这个拥有顶级实验室和跨学科团队的机构,用非靶向分析(nontargeted analysis)这把"分子探针",在北美凯普菲尔河域饮水中揪出了神秘化合物GenX(六氟环氧丙烷二聚酸),随后通过啮齿动物实验证实其生殖毒性,最终促成化工巨头停止排放。ORD构建的不良结局路径(Adverse Outcome Pathway, AOP)框架彻底改变了毒理学研究范式,将分子层面的受体结合与生态系统崩溃串联成因果

    来源:Proceedings of the National Academy of Sciences

    时间:2025-06-12

  • 海洋微生物暗物质中古老蛋白家族的高度分化环境同源物揭示生命进化新线索

    在微生物学研究领域,超过99%的微生物仍无法通过传统培养方法获得,这些"微生物暗物质"构成了生命之树中缺失的重要环节。随着宏基因组测序技术的发展,科学家们陆续发现了CPR细菌、DPANN古菌和Asgard古菌等全新类群,彻底改变了我们对生命树结构的认知。然而,即便在这些突破之后,海洋宏基因组中仍有大量蛋白质序列既缺乏分类学注释又缺乏功能注释,特别是在全球海洋微生物参考基因目录(OM-RGC)中,约45%的序列无法确定域级分类地位。这种认知空白提出了一个关键科学问题:在那些被认为高度保守、几乎与细胞生命同样古老的蛋白家族中,是否仍存在未被发现的巨大遗传多样性?这些潜在的新变异可能来自未知生命分支

    来源:Environmental Microbiome

    时间:2025-06-12

  • 半干旱葡萄园行间覆盖作物通过调控土壤微生物组功能潜力提升土壤健康:覆盖作物持续时间的累积效应

    在地中海气候区的葡萄园中,水资源短缺与土壤退化如同两把悬在种植者头顶的达摩克利斯之剑。传统单一栽培模式导致土壤微生物多样性下降、有机质流失,而覆盖作物虽被证明能改善土壤健康,却在干旱地区遭遇推广困境——人们担忧这些"绿色帮手"会与葡萄争夺宝贵的水分。美国农业部农业研究服务局的Fernando Igne Rocha团队在《Environmental Microbiome》发表的研究,首次系统揭示了覆盖作物如何通过调控土壤微生物组功能,在葡萄园中实现"鱼与熊掌兼得"的生态奇迹。研究团队在加州帕利尔建立的试验葡萄园中,设计了本土植物(Phacelia tanacetifolia)和引进黑麦(Seca

    来源:Environmental Microbiome

    时间:2025-06-12

  • 废弃冰淇淋的酵母转化:酒精生产新途径及其资源化价值

    每年全球约45%的水果蔬菜、20%的乳制品被浪费,其中冰淇淋生产过程中产生1%-2%的废弃产品。这些富含乳糖、蛋白质和脂肪的废弃物若直接丢弃,不仅造成资源浪费,还会引发环境问题。为此,研究人员探索了通过微生物发酵将废弃冰淇淋转化为酒精的创新方法,相关成果发表在《Journal of Dairy Science》。研究团队采用高效液相色谱(HPLC)分析糖类和乙醇含量,通过CO2释放量间接监测发酵进程,并利用定制蒸馏装置分离酒精组分。关键实验材料包括商业香草冰淇淋提取的水相副产物,以及工业酵母菌株Lalvin EC-1118(Lallemand Inc.)和Ethanol Red(Lesaffr

    来源:Journal of Dairy Science

    时间:2025-06-12

  • 加蓬圈养黑猩猩胃肠道寄生虫感染的生态流行病学研究:环境与宿主因素的交互影响

    在灵长类动物保护领域,胃肠道寄生虫感染一直是威胁圈养种群健康的核心问题。黑猩猩(Pan troglodytes)作为与人类亲缘关系最近的物种之一,其寄生虫感染不仅影响个体生存,还可能通过人兽共患传播引发公共卫生风险。然而,当前对圈养环境下寄生虫感染的驱动因素认知存在显著空白——究竟是环境条件主导,还是宿主生物学特征更关键?这一问题的解答对优化圈养管理策略至关重要。加蓬国际医学研究中心(CIRMF)的Larson BOUNDENGA团队在《International Journal for Parasitology: Parasites and Wildlife》发表的研究,首次系统评估了加蓬两

    来源:International Journal for Parasitology: Parasites and Wildlife

    时间:2025-06-12

  • 植物乳杆菌L168的益生特性与全基因组解析:一种具有肠道炎症调控潜力的新型功能益生菌

    在当今微生物组研究热潮中,益生菌作为调节肠道健康的"天然药物"备受关注。植物乳杆菌(Lactiplantibacillus plantarum)作为乳酸菌(LAB)的重要成员,因其抗菌、抗氧化和免疫调节等多重功能成为研究热点。然而,许多潜在益生菌株的分子机制仍如"黑箱",特别是其基因组特征与功能代谢物的关联亟待阐明。来自南京医科大学的研究团队聚焦于实验室前期从果蝇(Drosophila melanogaster)肠道分离的L168菌株,该菌在动物实验中已显示出改善肠道炎症、肿瘤生长和肺损伤的潜力,但其遗传基础和代谢特征仍是未解之谜。研究团队采用Illumina/Nanopore混合测序技术完成

    来源:Food Bioscience

    时间:2025-06-12


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