-
高碱生物质增值的预处理流程:聚焦元素迁移、矿物演化、碳结构及热解机制
随着全球抗生素使用量的持续增长,其在环境中的广泛存在对多种生物过程构成了潜在威胁。其中,厌氧氨氧化(Anammox)作为一种高效的氮去除技术,因其在能源效率、有机碳需求和剩余污泥产量方面的显著优势,近年来受到了广泛关注。然而,抗生素的普遍排放和残留对Anammox系统的稳定运行和效率提升带来了严峻挑战。因此,深入研究抗生素对Anammox过程的影响,不仅有助于理解其作用机制,也为优化废水处理技术提供了理论依据和实践指导。Anammox过程是一种在无氧条件下,利用氨作为电子供体将亚硝酸盐转化为氮气的生物反应。该过程由特定的厌氧氨氧化菌(AnAOB)主导,这些微生物在复杂的生态环境中具有高度的适应
来源:Bioresource Technology
时间:2025-11-17
-
在自供电光生物电化学系统中,多巴胺/BiOBr修饰的光阴极协同促进抗生素的降解
本研究提出了一种新型的自供电光电生物电化学系统(PBES),其核心在于采用聚多巴胺/溴氧化铋(PDA/BiOBr)修饰的光电阴极,用于去除磺胺类抗生素(SA)。该系统在可见光驱动下,实现了高达96.5 ± 1.1%的SA去除效率,去除速率为21.2 ± 0.1 g/m³·d,同时能够产生119.2 ± 10.4 mA/m²的电流密度,显著优于未修饰和PBES-BiOBr系统的性能(分别为2.0 ± 0.4%和64.5 ± 6.1%)。这一成果不仅展现了PDA/BiOBr复合材料在SA降解方面的高效性,也为抗生素废水的可持续处理提供了新的思路。磺胺类抗生素,如磺胺(SA)作为其代表,因其难以降解
来源:Bioresource Technology
时间:2025-11-17
-
不依赖过氧化氢(H₂O₂)的微生物高级氧化工艺,用于处理含有偶氮化合物的水体
在当前的水污染治理领域,芳香族偶氮化合物(azo compounds)因其对环境和人类健康的潜在危害而备受关注。这些化合物广泛应用于染料工业中,例如酸性橙7(AO-7)和刚果红等,因其颜色鲜艳、稳定性强而受到青睐。然而,其使用过程中产生的降解中间产物往往具有毒性,严重威胁生态系统的健康和人类的生存环境。因此,开发高效、环保的治理方法成为迫切需求。尽管传统的物理化学方法在处理偶氮化合物污染方面取得了显著成效,但它们仍然存在诸如操作复杂、资源消耗大以及可能产生二次污染物等缺点。近年来,先进氧化工艺(AOPs)因其在去除污染物方面的高效性而受到研究者青睐,但其应用受限于化学试剂的使用和高能耗问题。在
来源:Bioresource Technology
时间:2025-11-17
-
海葡萄(Caulerpa lentillifera)与Kappaphycus alvarezii的单营养海藻混养:以越南范丰湾为例
### 青海省海藻多物种养殖的探索与实践在近年来,随着对可持续水产养殖的关注不断增加,海洋植物的种植成为了推动生态友好型农业的重要组成部分。尤其是海藻,因其在生物修复、食物来源和经济价值方面的潜力,吸引了越来越多的研究和应用。在越南的广南省,Van Phong湾以其丰富的自然资源和多样化的养殖环境,成为了研究海藻多物种养殖的热点区域。该地区主要养殖红藻* Kappaphycus alvarezii* 和绿藻* Caulerpa lentillifera*,其中前者主要用于提取卡拉胶、作为人类营养补充和农业生物刺激剂,而后者则因其独特的口感和营养价值而受到市场青睐。* Kappaphycus a
来源:Aquaculture Reports
时间:2025-11-17
-
急性盐度和温度变化对墨西哥湾西部东部牡蛎(Crassostrea virginica)遗传亚群的影响
随着全球气候变化和海洋环境的变化,沿海养殖业面临着越来越多的挑战。在墨西哥湾,特别是德克萨斯州沿岸,低盐度和高温条件的频繁出现对牡蛎养殖构成了重大威胁。为了提高牡蛎在这些不利环境下的存活率,科学家们开始关注选择性育种这一方法,以培育出更具环境适应能力的品种。这项研究聚焦于两种不同的牡蛎亚种群:北方海湾亚种群和德克萨斯州南方亚种群,旨在评估它们在高温条件下对低盐度和高盐度的耐受能力。研究团队从德克萨斯州北部和南部的野生牡蛎中收集了第一代牡蛎,分别在低盐度(2)和高盐度(50)条件下进行挑战,同时保持温度在34°C。实验结果显示,北方牡蛎在低盐度和高盐度条件下都比南方牡蛎更快死亡。通过Cox比例风
来源:Aquaculture Reports
时间:2025-11-17
-
废水微生物组中反硝化原生生物内共生体的全球分布与动态及其对温室气体排放的潜在影响
在维护公共卫生和保护自然环境的战役中,废水处理厂(WWTP)扮演着至关重要的角色。这些庞大的工程设施依赖复杂微生物群落的神奇力量,将污水中的有害污染物转化为无害物质。其中,将硝酸盐逐步还原为氮气(N2)的反硝化过程,是去除废水中过量氮元素、防止水体富营养化的核心环节。长期以来,科学家们的目光主要聚焦于执行这一过程的自由生活细菌,而对其核微生物——特别是原生生物——及其体内共生菌的潜在贡献知之甚少。近年来,一项突破性发现揭示了自然界中一种奇妙的共生关系:在一些厌氧纤毛虫体内,存在着一种名为“Candidatus Azoamicus ciliaticola”的细菌内共生体,它能够像线粒体一样,通过
来源:ISME Communications
时间:2025-11-17
-
土壤水分调控下微生物几丁质分解表型与酶动力学的响应机制
土壤,这个看似平凡却维系着陆地生态系统运转的关键组成部分,其内部无时无刻不在进行着由微生物主导的复杂化学反应。土壤有机质的分解是其中核心过程,它直接关系到全球碳循环和气候变化。然而,干旱和降水事件的频繁发生,如同给土壤微生物的“工作环境”带来了不稳定的变数,深刻影响着它们的生存策略和功能表达。尽管科学家们已经知道水分能够调节微生物的连通性和相互作用,但由于土壤的高度异质性,要深入理解水分如何精确影响有机质分解的动态过程以及由此产生的微生物表型,仍然是一个巨大的挑战。传统的土壤分解研究多依赖于批量酶活性测定,这种方法虽然能量化特定酶类的潜在活性,却无法区分这些酶是来自哪些微生物,也无法确定哪些微
来源:The ISME Journal
时间:2025-11-17
-
从棉铃虫(Alabama argillacea)中分离出的一种Anticarsia gemmatalis多核多聚hedrovirus的基因组特征分析:该病毒具有跨物种感染潜力,可用于害虫管理
这篇研究聚焦于一种名为 *Alabama argillacea* 的棉叶夜蛾,这是一种在南美洲对棉花作物造成严重危害的害虫。由于其对农业生产的威胁,传统的控制手段依赖于化学杀虫剂,然而这种方式不仅增加了环境负担,还可能导致害虫产生抗药性,进而影响生态平衡。因此,寻找更加环保、可持续的替代方案成为农业害虫管理的重要课题。在这一背景下,杆状病毒因其高度的宿主特异性、生物安全性以及对非目标生物的低影响,被广泛应用于微生物害虫控制领域。研究团队对一种源自棉叶夜蛾 *A. argillacea* 的杆状病毒进行了首次基因组和生物学特征的全面分析,该病毒于1980年代从巴西分离出来,并被命名为 AlarN
来源:Virology
时间:2025-11-17
-
急性热暴露对DNA甲基化动态的影响揭示了加热、剂量和恢复过程对鹿角珊瑚(Acropora cervicornis)的影响
在人类世,生态系统的生存受到环境变化的严峻挑战,这使得我们不得不思考适应性的时间尺度是否能够跟上我们快速变化的气候(Malhi et al., 2020; Martin et al., 2023)。面对不适宜的环境条件,生物体可以选择迁徙或通过生理变化来适应(Brandon, 2014)。适应性生理反应可以通过表型可塑性、遗传进化或两者的结合来实现(Aitken et al., 2008; Zhu et al., 2012)。这些生理变化在一定程度上受到表观遗传机制的调控,而表观遗传机制在某些生物中被发现能够影响基因表达和调控,从而促进适应(Skinner, 2015)。鉴于气候变化对生态系统
来源:Journal of Thermal Biology
时间:2025-11-17
-
石墨烯介孔海绵:一种用于水中偶氮染料分离的新型材料
在当前工业发展的背景下,染料的广泛应用带来了严重的环境问题,尤其是azo染料,它们因其化学稳定性及广泛的工业用途,成为水体污染的重要来源。azo染料在废水排放中经常出现,对生态环境和人类健康构成了潜在威胁。由于azo染料的复杂分子结构使其在水体中难以降解,传统的污水处理方法在去除这类污染物方面存在局限。因此,寻找高效、环保的吸附材料成为解决这一问题的关键。本研究聚焦于一种新型的吸附材料——石墨烯介孔海绵(Graphene Mesoporous Sponge, GMS)。GMS是一种具有高比表面积的海绵状介孔结构,主要由单层石墨烯构成,且其表面富含吸附活性位点。这种材料在去除azo染料方面展现出
来源:Journal of Advanced Research
时间:2025-11-17
-
妊娠期间暴露于PM2.5会通过ANGPTL4介导的线粒体代谢功能障碍损害心脏发育
本研究探讨了细颗粒物(PM2.5)对胎儿心脏发育的影响及其潜在的生物学机制。PM2.5作为空气污染的主要组成部分,已被广泛证实与多种不良妊娠结局相关,其中包括先天性心脏病(CHD)。CHD是出生缺陷中最常见的一种,其发生率约为1%,并仍是导致新生儿死亡的主要原因之一。尽管已有大量研究揭示了PM2.5与CHD之间的关联,但其具体作用机制尚不明确。为了更深入地理解PM2.5如何影响心脏发育,本研究通过整合临床样本分析和动物实验,发现ANGPTL4、SIRT3和D2-HG可能作为PM2.5相关心脏缺陷的潜在生物标志物。这些发现不仅有助于揭示PM2.5对胎儿心脏发育的潜在危害,也为未来制定预防措施提供
来源:Journal of Advanced Research
时间:2025-11-17
-
微藻普通小球藻(Chlorella vulgaris)补充剂作为提高潜在益生菌乳酸菌在环境压力条件下存活率的因素
本研究探讨了 *Chlorella vulgaris*(简称C. vulgaris)对乳酸菌(Lactic Acid Bacteria, LAB)在恶劣环境下的生长和存活能力的影响。研究发现,C. vulgaris 在特定条件下能够显著增强 LAB 的生存能力,特别是在低pH值和高浓度胆盐的环境中。这些结果表明,C. vulgaris 具有作为功能性添加剂的潜力,有助于提升益生菌在食品中的活性,从而改善其健康效益。### C. vulgaris 的营养特性与健康价值*C. vulgaris* 是一种绿藻,自古以来就存在于地球,因其丰富的营养成分和多种生物活性物质而受到广泛关注。这种藻类富含蛋白
来源:Environmental Microbiology Reports
时间:2025-11-17
-
观赏植物在美国的归化过程取决于其栽培方式以及该地区的历史土地覆盖状况
植物入侵是一个复杂的过程,受到多种因素的共同影响,包括人类活动、环境条件以及物种自身的特性。近年来,随着全球范围内人类活动的扩展,越来越多的外来植物被引入并最终在新的环境中自然化,即能够在没有人类持续干预的情况下自我繁殖并建立稳定的种群。这些自然化的植物中,有些甚至会成为入侵物种,对当地生态系统造成显著影响。研究植物自然化与环境、人类活动之间的关系,有助于理解生物入侵的机制,并为生态管理和生物多样性保护提供科学依据。在研究植物自然化的过程中,人类的栽培活动被认为是一个关键因素。许多自然化的植物最初是通过人为栽培引入的,因此,栽培历史和范围在植物能否成功自然化方面起着重要作用。此外,自然化还受到
来源:Ecography
时间:2025-11-17
-
基于过程模型和物种分布模型对未来非洲生物群落变化的不同预测
未来气候变化对生态系统动态和生物群落分布的影响是全球关注的重要议题。非洲作为全球气候变暖最为显著的地区之一,其生态系统将面临显著的挑战。这些变化不仅可能影响生物多样性,还可能对人类赖以生存的生态系统服务产生深远影响,例如食物生产、牧草供应、水资源获取以及经济发展等。因此,理解未来生物群落的变化趋势并评估其对生态系统服务的潜在影响,对于制定有效的保护和适应策略至关重要。本研究通过比较非洲未来生物群落变化的两种建模方法——基于过程的动态植被模型(aDGVM)和物种分布模型(SDMs)——探讨了不同代表性浓度路径(RCP)情景下生物群落的可能变化。我们发现,SDMs在模拟当前气候条件下的生物群落模式
来源:Ecography
时间:2025-11-17
-
业余爱好者对淡水宠物龟的偏好
当前快速扩张的宠物贸易已成为全球野生淡水龟生存面临的主要威胁之一。尽管学术界对龟类商业开发带来的风险已有广泛讨论,但从宠物龟爱好者视角出发,系统分析其购买偏好并揭示影响其选择的关键因素的实证研究仍较为缺乏。本研究通过在中国境内的龟类论坛招募近2000名爱好者,开展线上问卷调查,收集了他们的养龟经验、过往购买行为、对部分濒危龟类保护现状和贸易合法性的认知,并基于此设计了涉及野生种群状况和人工繁育市场条件的假设情境,开展了离散选择实验(Discrete Choice Experiment, DCE)。研究结合随机参数Logit模型(Random Parameter Logit Model, RPL
来源:Conservation Biology
时间:2025-11-17
-
与青少年一起进行数字数据捐赠
数字媒体对青少年福祉的影响日益引起关注,这一趋势促使研究者重新思考传统数据收集方法的局限性。现有的研究方法大多依赖于自我报告的屏幕使用时间数据,但这种做法存在诸多问题。首先,自我报告容易受到回忆偏差和社会期望偏差的影响,青少年尤其难以准确估算他们在数字平台上的活动频率和时间。其次,这类方法无法全面捕捉数字互动的复杂性,如不同类型的在线行为、多任务处理、平台内容的多样性等。因此,探索更加客观、全面且符合伦理的数据收集方式成为当前研究的重要方向。数据捐赠作为一种新兴的数据获取方法,为解决这些问题提供了新的思路。它允许参与者自愿分享其在社交媒体上的数据,以支持学术研究。与传统的数据收集方式相比,数据
来源:Annals of the New York Academy of Sciences
时间:2025-11-17
-
物种形成检测:解析PVC生产过程中由C2H2/Cl驱动的汞释放机制
在聚氯乙烯(PVC)生产过程中,乙炔氯化反应产生的汞排放对环境构成了严重威胁,但由于高反应性C2H2/HCl气氛下的方法学限制,这些排放量至今仍难以准确量化。我们开发了一种先进的原位汞形态分析平台PVC-OHM,该平台通过对安大略水电公司(Ontario Hydro)提出的OHM方法进行系统优化,实现了在工业相关条件下对单质汞(Hg0)和二价汞(Hg2+的同时实时检测,其灵敏度达到了前所未有的水平(0.12 μg/m3)。我们的机理研究表明,汞的主要释放途径有三条:(1)热脱附作用,即局部热点区域加速了HgCl2的分解,使碳-汞界面处的饱和蒸汽压从0.9 atm升高至20.3 atm,这一过程
来源:Environmental Science & Technology
时间:2025-11-17
-
中国在减少日本和韩国的污染物沉积方面发挥了比这两个国家自身更大的作用
中国被认为是东亚地区跨界空气污染的主要来源国,其空气污染物通过跨境传输对下游国家(如日本和韩国)产生了重大影响。尽管在过去十年中采取了积极的污染控制措施,但这些措施对日本和韩国的实际效益并未得到充分评估或认可,尤其是在直接影响生态系统健康的大气沉降方面。通过结合现有的排放数据、化学传输模型和机器学习技术来估算沉降模式,我们评估了2010年至2020年间中国排放控制措施对氧化氮(OXN)和硫(S)的跨境传输及其在日本和韩国的沉降情况的影响。研究发现,日本和韩国的沉降量下降速度超过了当地相关前体物质的排放量,而且中国在减少这两国沉降方面发挥了比这些国家自身更重要的作用。在污染控制措施实施的初期,从
来源:Environmental Science & Technology
时间:2025-11-17
-
光老化会加剧纳米塑料对植物的毒性作用,并在野生玉米与栽培玉米中差异性地激活植物的防御机制
塑料老化成纳米塑料(NPs)对全球粮食安全构成了新的威胁。然而,光老化如何影响作物相对于其野生祖先的植物毒性尚不清楚。为此,我们通过比较原始状态和光老化后的聚苯乙烯纳米塑料(nPS和nAPS)在栽培玉米(Zea mays)及其野生祖先(Z. mays ssp. Mexicana)中的植物毒性,阐明了其背后的代谢和分子机制。研究发现,光老化会加剧毒性作用,导致氧化损伤和生长抑制显著增加。这种负面影响在栽培玉米中尤为明显。多组学分析表明,黄酮类化合物和碳水化合物代谢的抑制是导致栽培玉米易感性增强的核心机制。具体来说,在栽培玉米中,nAPS暴露显著降低了关键代谢物(如芹菜素、绿原酸、α,α-海藻糖)
来源:Environmental Science & Technology
时间:2025-11-17
-
不同氢生产途径的生命周期用水量比较评估
氢能是那些难以减少碳排放的行业在向净零经济转型过程中的一个潜在解决方案。低碳氢可以通过电解、重整或气化(并配合碳捕获技术)从可再生资源和化石资源中生产,其中电解和重整分别使用清洁能源进行。本研究比较了不同氢生产途径的生命周期用水情况,这些用水量会受到原料类型、生产技术、电力和水源供应、冷却技术以及生产地点的影响。在整个生命周期中,氢生产厂的运营和电力供应是影响氢生产用水量的主要因素。即使在净零经济背景下,电解技术相对于带有碳捕获的重整或气化技术,在水足迹方面的竞争力也高度依赖于用于氢生产的电力来源。通过将风力发电的电解技术与干式冷却技术结合使用,可以实现最低的生命周期用水量。干式冷却和其他替代
来源:Environmental Science & Technology
时间:2025-11-17