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综述:恶劣环境中的气体传感器:在高温、高湿度、辐射及腐蚀条件下的挑战与进展
在现代工业和日常生活中,气体传感器在保障安全和符合规范方面扮演着至关重要的角色,尤其是在高温、高湿度、辐射暴露以及腐蚀性环境等极端条件下。这些传感器广泛应用于汽车、航空航天、能源、化学加工等多个领域,其性能直接关系到环境监测和安全保障的有效性。然而,传统气体传感器往往在这些恶劣环境下表现出不稳定或不可靠的特性,这促使研究者不断探索新的技术和材料,以提高其在复杂环境中的适用性和可靠性。### 一、气体传感器的基本原理与特性气体传感器的工作原理多种多样,包括电阻型、电化学型、催化燃烧型、光学型和吸附型等。这些传感器利用不同的物理和化学机制来检测气体的存在和浓度。例如,电阻型传感器通过测量半导体材料
来源:Journal of Science: Advanced Materials and Devices
时间:2025-11-15
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圣地亚哥之路(Camino de Santiago)的旅游业影响:当地居民的看法是否受到城乡关系动态和个人朝圣经历的影响?
本文探讨了“圣地亚哥之路”(Camino de Santiago)这一著名朝圣路线在居民视角下的旅游影响与支持态度。随着该路线日益受到游客的青睐,其对沿线社区的经济、环境和社会文化方面的影响也愈发显著。然而,关于居民如何看待这些影响,以及他们对进一步发展朝圣旅游的态度,仍然缺乏系统性的研究。因此,本文旨在填补这一空白,通过调查和分析,深入了解居民的感知和态度,并提出相关的政策建议。研究采用了一种创新的分析方法,聚焦于农村与城市之间的动态关系,以及个人朝圣经历对居民态度的影响。通过对442名居住在葡萄牙中部圣地亚哥之路北部段的居民进行调查,收集了关于他们对经济、环境和社会文化影响的感知数据,并进
来源:Journal of Rural Studies
时间:2025-11-15
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综述:循环经济指数评估:全球趋势及其在发展中国家的应用
摘要 循环经济(CE)通过提高资源利用效率、减少废物和重复使用材料来促进可持续发展。尽管循环经济框架在发达国家已得到广泛研究,但在发展中国家的应用仍面临基础设施、政策和社会经济条件等方面的挑战。本研究采用系统文献回顾(SLR)方法,通过PICOC框架和PRISMA方法论分析了2019至2024年间发表的110篇经过同行评审的文章。研究结果显示,在发展中国家中,印度(14篇论文)和中国(10篇论文)是该领域最活跃的贡献者。大多数研究集中在环境指标上,而非正规部门参与等社会维度则尚未得到充分探讨。主要障碍包括数据限制、政策碎片化以及基
来源:Environmental Progress & Sustainable Energy
时间:2025-11-15
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为了抑制高草草原重建区域中Sericea lespedeza(Lespedeza cuneata)种群的增长,需要采取持续的管理措施
摘要 引言 刺槐(Lespedeza cuneata)是一种能够固氮的豆科植物,原产于亚洲,后来在美国中部被推广用于饲料生产、野生动物栖息地建设以及防止水土流失和矿区植被破坏。然而,它逐渐成为一种具有高度入侵性的植物,尤其是在高草草原生态系统中。传统上,除草剂是控制刺槐扩散和管理其影响的常用手段;不过,使用除草剂会对其他生态恢复工作产生负面影响。
来源:Restoration Ecology
时间:2025-11-15
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利用陆地和海洋废弃物制成的可持续生物塑料:结构、热稳定性以及在加速老化条件下的力学性能
### 生物复合材料的可持续发展与性能研究随着传统塑料对环境带来的日益严重的担忧,社会对可持续替代材料的需求正在不断上升。塑料在现代生活中无处不在,从鞋类、包装、服装、玩具到医疗设备等各类产品中均可见其身影。然而,塑料的广泛应用也伴随着其难以回收和降解的弊端,使其成为一种长期滞留的废弃物。因此,开发具有可降解性和可再生性的新材料成为解决这一问题的重要方向。近年来,生物塑料作为一种新兴的可持续材料,因其来源于可再生资源且具有良好的环境友好性而受到广泛关注。生物塑料通常由天然材料如藻类、甘蔗渣、木薯、玉米淀粉等制成,具备生物降解和堆肥的特性。这些材料不仅减少了对化石资源的依赖,还降低了塑料废弃物对
来源:Journal of Applied Polymer Science
时间:2025-11-15
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基于原住民和西方科学知识的决策分析,确定了管理数量过剩的鹿群以恢复关键生态区域的成本效益策略
在全球范围内,人类与自然关系的改变以及捕食者的消失,正在导致关键生态系统的广泛退化。这种现象被称为“草食动物过度繁殖”,即由于人类活动而使得某些草食动物种群密度持续上升。过度繁殖的草食动物对生态系统造成深远影响,包括改变植被覆盖、影响本地物种的生存,甚至导致生态系统崩溃。因此,寻找既有效又符合社会接受度和经济可行的策略,以减少草食动物数量并促进生态功能的恢复,成为了一个复杂且紧迫的课题。本文探讨了如何在加拿大不列颠哥伦比亚省的南方海湾群岛中管理过度繁殖的黑尾鹿(*Odocoileus hemionus columbianus*),以实现生态与文化价值的恢复。研究采用了一种结构化的决策制定方法,
来源:People and Nature
时间:2025-11-15
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筛选用于二氧化碳捕集的基于铵的深共晶溶剂:扩展的UNIFAC-DES模型、校准的COSMO-RS模型及实验结果
本研究聚焦于二氧化碳(CO₂)捕集技术中深共熔溶剂(DES)的应用潜力,提出了一种系统性的筛选框架,结合计算与实验方法,旨在识别出具有高CO₂溶解能力的铵基DES。作为当前碳捕集与封存(CCS)技术的重要组成部分,DES因其独特的物理化学性质和环保优势,被认为是传统胺类溶剂的可行替代品。然而,DES的种类繁多,其性能差异显著,因此需要一种高效、准确的方法来筛选出最优的CO₂吸收溶剂。在本研究中,研究人员首先收集了1556个实验数据点,用于回归UNIFAC-DES的相互作用参数,以拓展UNIFAC模型在DES中的适用性。同时,这些数据也被用于校准COSMO-RS模型,以提高其预测精度。接着,研究
来源:AIChE Journal AIChE
时间:2025-11-15
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青少年对体育教育的兴趣与感知到的师生关系及友谊质量之间的关联:一项潜在剖面分析
这项研究通过采用以个体为中心的潜在剖面分析(LPA)方法,深入探讨了青少年在校园环境中对师生关系和友谊关系的感知,并分析了这些关系质量与他们对体育课兴趣之间的联系。研究对象是来自中国多个省份的3613名青少年,他们参与了针对师生关系、友谊质量和体育课兴趣的问卷调查。研究结果表明,青少年在师生关系和友谊关系的质量方面存在显著的异质性,且这些异质性与他们在体育课上的兴趣水平密切相关。研究还揭示了性别差异在这些关系质量剖面中的作用,为教育工作者和政策制定者提供了重要的启示,即通过改善师生互动和营造积极的同伴环境,可以有效提升青少年对体育课的兴趣,从而促进他们形成终身体育习惯。青少年正处于身心发展的关
来源:Frontiers in Sports and Active Living
时间:2025-11-15
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海岸防御资金与环境驱动因子的时空建模:基于意大利海岸线的贝叶斯分析
随着海平面上升和极端气候事件频发,全球海岸带正面临日益严峻的生态与金融双重挑战。意大利作为地中海地区海岸线最长的国家之一,其43,000平方公里的海岸带聚集了全国30%的人口,却长期缺乏对土壤防御资金分配规律的系统性研究。传统上,公共资金分配决策往往受制于行政层级分割和数据碎片化,难以精准响应快速变化的环境风险。这种决策盲区可能导致资源错配——急需防护的侵蚀高风险区可能因数据缺失而得不到足够资金,而某些低风险区却因政治因素获得过量投入。为破解这一难题,来自巴里大学、意大利环境保护与研究所以及挪威科技大学的研究团队在《Environmental and Ecological Statistics
来源:Environmental and Ecological Statistics
时间:2025-11-15
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微生物竞争驱动海洋缺氧区亚硝酸盐积累的新机制
在浩瀚的海洋中,存在一些特殊的“缺氧地带”——氧气浓度极低甚至为零的氧最小区(OMZ)。这些区域虽然只占全球海洋体积的不到1%,却是氮循环的关键战场,每年通过反硝化和厌氧氨氧化等过程消耗大量固定氮,深刻影响着全球海洋生产力和温室气体收支。然而,长久以来,一个谜题一直困扰着海洋学家:在这些以氮流失为主的缺氧区,为何会出现高浓度的亚硝酸盐(NO2−)积累,形成所谓的“次级亚硝酸盐最大值”(SNM)?亚硝酸盐是氮循环中的核心中间体,连接着好氧和厌氧代谢途径。在大部分富氧海水中,亚硝酸盐浓度通常极低(纳摩尔级),因为其生产和消耗过程紧密耦合。但在OMZ的缺氧层中,其浓度却能跃升一个数量级,达到微摩尔水
来源:Nature Geoscience
时间:2025-11-15
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人为因素加剧的地下土壤水分干旱问题
摘要人为气候变化加剧了全球范围内的土壤水分干旱现象,但这种干旱在土壤垂直结构方面的时空演变过程仍不明确。本文提出了一种拉格朗日四维追踪框架,用于识别一种具有空间(水平和垂直)-时间连续性的干旱事件——即以深层土壤为主、表现为底部较重的干旱类型,其深层土壤的水分亏缺程度比表层土壤更为严重。这类干旱事件占总干旱事件的四分之一,但在基于地表的土壤水分监测中常被忽略。再分析和气候模型均显示,过去四十年间深层干旱的持续时间和强度显著增加,这归因于人为气候变化。与过去相比,预计未来深层干旱将变得更加持久和严重,尤其是在高排放情景下,深层土壤的水分亏缺将进一步加剧。这些隐藏在表层以下的深层干旱给基于卫星的农
来源:Nature Climate Change
时间:2025-11-15
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西伯利亚桤木的入侵削弱了融冻永久冻土泥炭地生态系统的可持续性
重点内容•西伯利亚桤木的入侵对永久冻土的融化产生了显著影响•西伯利亚桤木通过氮固定过程释放的热量为4,330–34,630 MJ/年·公顷•表层泥炭和有机土壤中的微生物多样性发生了显著变化•西伯利亚桤木森林对邻近泥炭地主要物种的生长具有促进作用总结人为引起的气候变暖导致北半球泛北极地区的永久冻土融化,进而引发生态系统生物多样性和生物地球化学的变化。本研究分析了西伯利亚桤木入侵对永久冻土融化、土壤微生物多样性以及邻近泥炭地植被的影响。我们首次发现,由桤木与Frankia菌根共生体进行的生物固氮(BNF)过程释放的热量加速了桤木森林中永久冻土的融化。根据估算,生物固氮过程每公顷每年释放的热量约为4
来源:Current Biology
时间:2025-11-14
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千年尺度上的社会变迁导致了东亚地区牡蛎礁的广泛消失
亮点•在中国南部,由于千年级别的过度开发,牡蛎礁遭到严重破坏•历史档案揭示了现代基准数据中缺失的牡蛎生态系统•超过5000年的文化记录将牡蛎礁与地区身份联系起来•历史上的捕捞记录和文化文献为现代生态恢复提供了方向总结海洋生物多样性热点主要集中在东南亚和东亚11.Jefferson, T. ∙ Costello, M.J. ∙ Zhao, Q. ...保护受威胁的海洋物种和生物多样性需要40%的海洋保护区Biol. Conserv. 2021; 264, 109368Google Scholar这些地区极易受到生态系统退化和破坏的影响,甚至在建立基准数据之前就已经经历了这样的现象。22.Lead
来源:Current Biology
时间:2025-11-14
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挥发性信号介导的树木-细菌-昆虫互作机制:急性橡树衰退病中的化学通讯解密
在英国古老的橡树林中,一种名为急性橡树衰退病(AOD)的疾病正悄然蔓延,能在3-5年内导致树木死亡。这种疾病由Brenneria goodwinii、Gibbsiella quercinecans和Rahnella victoriana等细菌与蛀干甲虫Agrilus biguttatus共同作用形成复杂致病网络。当细菌在树干形成坏死病灶时,甲虫幼虫随之蛀食形成虫道,二者协同加速树木衰退。然而,成年甲虫如何精准定位患病树木?微生物是否通过化学信号参与这一过程?这些谜题成为理解AOD生态机制的关键。为揭示这一化学通讯机制,Thomas等研究人员在《Current Biology》发表论文,通过整合
来源:Current Biology
时间:2025-11-14
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综述:真菌颗粒作为应对环境和工业挑战的生物技术工具:一项全面综述
摘要菌粒是丝状真菌生物量在淹没培养过程中形成的超微结构形态。这种生长模式通过固定生物量、降低培养基粘度以及促进化合物提取,为控制和稳定生物过程提供了优势。这些优点在生物修复、与生物材料的协同应用以及工业代谢产物生产中尤为宝贵。然而,真菌菌粒也存在一些挑战,如氧气难以渗透到菌粒核心、菌粒均匀性不稳定以及生产效率下降等问题。静电相互作用、疏水性以及培养条件等因素都会影响菌粒的形成。目前,菌粒生产的优化工作主要集中在评估各种参数上,例如pH值范围、搅拌速率、菌粒形成时间、碳源、添加剂、痕量金属以及接种浓度等。由于真菌菌粒在污染物去除和可持续处理方面的多功能性,它们正逐渐被视为新兴环境生物技术中的有前
来源:Critical Reviews in Biotechnology
时间:2025-11-14
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冷泉区深海珊瑚与硫氧化化学自养菌Ca. Thioglobaceae的共生关系揭示化能合成环境生态足迹新维度
在黑暗的深海世界,冷泉和热液口如同沙漠中的绿洲,依靠化能合成作用支撑着独特的生态系统。这里,贝类和管虫通过与硫氧化细菌共生,从有毒的硫化物中获取能量。而作为深海重要栖息建筑师的珊瑚,是否也能与这些化能自养菌合作?长期以来科学界对此存在争议。早期稳定同位素研究曾发现冷泉区珊瑚组织具有典型的化能合成信号,但后续研究认为珊瑚可能只是利用化能合成环境形成的碳酸盐基质。更有人指出,珊瑚缺乏专门呼吸结构,难以满足硫氧化共生菌的高氧需求。这一科学谜题直到最近才出现转机——研究人员在热液口海葵中确实发现了硫氧化共生菌,而地中海和中光层的八放珊瑚中也检测到Thioglobaceae家族的成员。为解开这一谜团,V
来源:Microbiome
时间:2025-11-14
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综述:基于水凝胶的胃肠道实验模型
引言肠道微生物组存在于一个高度动态和复杂的环境中。pH波动、流体动力学、营养可用性以及微生物间相互作用等关键因素共同塑造了胃肠道(GI)内的多样化生态系统。这些参数在疾病状态下会发生显著变化,挑战微生物的稳定性,并要求 resident 微生物采取适应性策略。尽管人们对微生物组在健康与疾病中的作用日益关注,但我们对塑造微生物功能的原生生物物理和生化环境的理解仍然有限。传统的悬浮培养与复杂的体内环境之间存在巨大差距,而基于水凝胶的实验模型正在通过桥接这一差距来革新微生物组研究。这些先进系统复制了胃肠道的物理和生化特征,为研究三维、可调控结构中的微生物行为、适应和相互作用提供了前所未有的机会。胃肠
来源:Microbiome
时间:2025-11-14
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综述:捕获微小污染物:基于表面增强拉曼光谱的微塑料和纳米塑料检测策略
引言微塑料(MPs)和纳米塑料(NPs)作为新兴污染物,已广泛存在于水体、土壤、空气乃至生物体内,对生态系统和人类健康构成严重威胁。由于其尺寸微小、基质复杂、形貌多样,精准检测与量化始终是分析科学领域的重大挑战。在众多检测技术中,拉曼光谱(RS)及其增强版本——表面增强拉曼光谱(SERS),凭借其高灵敏度、分子特异性、无损检测及抗水干扰等优势,展现出巨大的应用潜力。检测方法概览目前,针对微纳塑料的检测策略主要分为三类:成像技术(如扫描电子显微镜SEM、透射电子显微镜TEM)、分离技术(如密度分离DS、尺寸排阻色谱SEC)和光谱技术(如傅里叶变换红外光谱FTIR、拉曼光谱RS)。其中,RS能够提
来源:iScience
时间:2025-11-14
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通过先进的荧光和拉曼成像技术,从4.07亿年前的Windyfield燧石中鉴定出一种丛枝菌根
植物与真菌之间的菌根共生关系是陆地生态系统中的一个基本组成部分,影响着植物的生长、养分吸收以及生态系统的稳定性。这类共生现象在现存的植物中非常普遍,大约有85%的植物都与菌根真菌形成共生关系。然而,关于这种关系在地质历史中的演化记录却非常有限,尤其是其早期阶段。尽管有零星的化石证据,但这些化石往往难以在微观尺度上进行详细观察,因为真菌的结构微小,且化石保存条件复杂,使得传统的显微技术难以清晰呈现其形态和功能特征。为了更深入地研究这些古老的共生关系,科学家们采用了一种结合多种先进显微成像技术的方法。其中包括共聚焦激光扫描显微镜(CLSM)和荧光寿命成像显微镜(FLIM)。这些技术能够提供更高分辨
来源:New Phytologist
时间:2025-11-14
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环境变化下表型可塑性的机制
摘要 了解人类活动如何影响自然系统对于维护生态系统健康及其为社会提供的服务至关重要。表型可塑性——即同一基因型调控下不同表型的表达——是提高表型对快速变化环境适应能力或恢复力的最有效机制。本文综述了动物表型可塑性的相关机制。理解这些调控机制非常重要,因为它们决定了替代表型建立和持续存在的时间过程。我们认为,跨代和代际可塑性、发育可塑性以及可逆适应性的调控涉及:(i) 环境信息的获取;(ii) 信号整合;(iii) 将环境信息转化为表型变化。我们对这些阶段进行了概述,旨在总结现有知识,并使其能够为非神经内分泌学和分子生物学领域的读者
来源:Biological Reviews
时间:2025-11-14