-
综述:迈向摩洛哥的可持续水资源管理:评估资源、挑战及适应策略
水管理在摩洛哥已经成为一个核心挑战,它涉及气候变异性、农业现代化以及资源治理等多个方面。随着极端的水文气候条件不断加剧,摩洛哥面临着威胁水安全和粮食生产的严峻形势。近年来,这一危机变得更加明显:2023年成为至少八十年来最干旱的一年,全国年降雨量低于100毫米,与全国平均值相比存在近48%的降雨缺口。从2019年到2024年的六年时间,是记录中持续干旱年份最长的一段时期,年降雨量缺口平均达到35%。尽管摩洛哥在水利基础设施方面有逐步增加的趋势,从1960年的12亿立方米储水能力增长到今天的190亿立方米,但2024年水库仅蓄水28.5%,储存量为48亿立方米。这种结构性的水资源缺口尤为令人担忧
来源:Frontiers in Sustainable Food Systems
时间:2025-11-14
-
从海洋深处到陆地:气候变暖背景下台风引发的微塑料循环
本研究通过分析2023–2024年间中国东部三次台风期间收集的大气沉降样本,探讨了台风对大气中微塑料(MP)污染的影响。台风期间,微塑料的沉降速率显著增加(6291–12,722个/平方米/天),台风过后则急剧下降(48–779个/平方米/天)。台风期间聚合物种类显著增多(9种,而非台风期间为4–5种),且小型微塑料(<280微米)的占比更高,其中包括PET和PVC等密度较大的聚合物,这表明微塑料可能从海洋深层重新悬浮并进入大气层。逆向轨迹分析证实了台风期间海洋气团的主要输送作用,从而建立了从海洋到陆地环境的大气传输路径。我们提出了一种新机制:台风通过混合作用增强微塑料的垂直传输,并通过气泡破
来源:Environmental Science & Technology
时间:2025-11-14
-
具有多重屏障结构的复合反渗透膜,旨在提升对铵离子的选择性
为了解决传统反渗透(RO)膜在废水处理中对铵离子(NH4+)的去除能力有限(约93%)的问题,研究人员通过将聚酰胺胺(PAMAM)树状大分子掺入聚酰胺(PA)层中,制备出一种新型的薄膜复合反渗透(TFC-RO)膜。这种独特的填充集成结构使RO膜的铵离子去除率达到了98.39%。从机制上看,PAMAM树状大分子优化了界面聚合(IP)过程中的单体扩散动力学和反应热力学,调控了自限制效应,从而形成了缺陷较少、自由体积分布均匀的PA层,提高了膜的尺寸筛选能力,同时保持了良好的水渗透性(3.74 L/m2·h·bar)。此外,嵌入在PA层中的丰富胺基团(−NH2 和 R3N)发生质子化,形成高度正电荷(
来源:Environmental Science & Technology
时间:2025-11-14
-
揭示了全球建筑材料使用强度的时空特征,以支持循环经济和低碳建筑的发展
量化建筑物的材料强度(MIB)对于建筑环境存量核算、建筑资源和废弃物管理以及碳含量评估至关重要。然而,现有文献中报告的MIB数据往往较为零散、异质性强且分散在不同的建筑类型中,这阻碍了数据之间的可比性、质量检验和统一性。为此,我们基于来自多个来源的二手和一手数据,编制了一个包含3051条记录的全球MIB数据库,这些记录以千克/平方米(kg/m²)为单位,涵盖了31种建筑材料。通过应用平均绝对偏差(MAD)规则来生成特定建筑类型的MIB值,我们发现由于楼面积和建筑高度的增加导致的MIB值上升趋势,在一定程度上被轻质材料的使用所抵消,目前全球建筑材料的平均MIB值为1464.3千克/平方米,这一数
来源:Environmental Science & Technology
时间:2025-11-14
-
DART Predictor:一种多标签注意力模型,用于高效筛选具有发育和生殖毒性的化学物质(DART)
具有发育和生殖毒性的化学物质(DART)对人类健康构成重大风险,尤其是在胚胎和胎儿发育的关键时期接触这些物质时。因此,迫切需要快速准确地识别这类化学物质。现有的预测模型主要局限于二元分类,并且缺乏对暴露信息的有效整合,这阻碍了在现实暴露情景下进行精确的风险评估。在这里,我们提出了DART Predictor,这是一种采用基于标签的注意力机制进行训练的多标签深度学习模型,能够预测六种DART相关结果(生长障碍、畸形、胎儿存活能力丧失、母体系统毒性、母体病理变化以及生育能力受损)。该模型基于25,175条包含分子描述符和生物测定活性特征的化学数据记录进行训练,这些数据记录经过了与暴露参数的校准。在
来源:Environmental Science & Technology
时间:2025-11-14
-
C3H6在不同温度下对Cu-SSZ-16催化剂抑制和促进NH3–SCR性能的双重影响
未燃烧的碳氢化合物(HCs),尤其是像丙烯(C3H6)这样的轻质HCs,对基于铜的小孔沸石在氨选择性催化还原(NH3-SCR)过程中的性能有显著影响,这种反应用于控制柴油车排放的氮氧化物(NOx)。在此过程中,会生成高毒性的氢氰酸(HCN),对环境和人类健康构成严重威胁。本研究系统地探讨了C3H6对Cu-SSZ-16催化剂毒化作用的温度依赖性以及HCN的生成途径。研究发现,C3H6对SCR活性具有双重影响:首先,在低温(<225 °C)下,C3H6与NH3及NOx在活性位点上的竞争性吸附会导致催化活性下降;其次,在中温范围(225–400 °C)内,C3H6会发生氨氧化反应,使得NH3无法参与
来源:Environmental Science & Technology
时间:2025-11-14
-
全球废水和活性污泥中汞甲基化及去甲基化微生物群落调查
污水处理厂(WWTPs)是研究不足的甲基汞化和去甲基化微生物的来源,这些微生物将甲基汞释放到下游的水体和陆地环境中,导致甲基汞的产生及其在食物网中的生物累积。为了识别这些微生物并评估它们在污水处理厂中的存在情况,研究人员对来自全球各地污水处理厂的原始污水、活性污泥和出水样本进行了宏基因组和宏转录组分析。结果表明,hgcA和merB基因携带者在污水处理厂中普遍存在,且在原始污水和污泥中的丰度高于处理后的出水。Bdellovibrionota菌群被确定为merB基因携带者,这首次将它们与去甲基化过程联系起来。此外,还发现了新的hgcB基因保守基序以及融合的hgcAB基因结构。30%的hgcA基因与
来源:Environmental Science & Technology
时间:2025-11-14
-
综述:气态活性氮氧化物的循环及其在引发二次污染中的作用
气态活性氮氧化物(RNO)是光化学烟雾、酸雨和雾霾的重要前体。它们可以在一天中的任何时间被输送和转化。因此,我们分别总结了这些气态RNO物种在白天、昼夜过渡期以及夜间的循环和转化过程。随后,考虑到复杂的大气环境,我们分析了挥发性有机化合物(VOC)的光化学反应和温度对气相RNO循环转化的影响。此外,我们还全面讨论了气相RNO循环对大气氧化能力(O3、OH自由基及其前体)以及二次有机气溶胶的形成和增长的影响。最后,指出了与气态RNO物种准确量化及氮元素守恒相关的挑战,并强调了未来准确评估RNO循环对区域大气污染和全球气候变化影响的紧迫性。本综述的目的是阐明大气中关键的气态RNO循环及其对大气复合
来源:Environmental Science & Technology
时间:2025-11-14
-
PPARα激活介导的睾酮水平下降是镉(Cd)诱导男性不育的关键不良后果通路:一种新的综合研究方法
镉(Cd)导致的男性不育及其机制已得到广泛研究,但系统构建不良后果途径(Adverse Outcome Pathway, AOP)网络并识别关键AOP仍是一个未解之谜。本研究结合了网络毒理学、单细胞测序、NHANES研究、动物实验和分子建模方法,构建了一个AOP网络,并确定了镉导致男性不育的关键途径。我们构建了一个包含9个AOP的AOP网络,证实PPARα激活导致睾酮水平下降,进而引发男性不育是这一过程的关键环节。单细胞测序分析显示,在暴露于镉的莱迪希细胞(Leydig cells)中,睾酮合成基因(Cyp11a1)的表达下调;而NHANES数据表明,血液中的镉浓度(约1.17 μg/L)与血
来源:Environmental Science & Technology
时间:2025-11-14
-
利用电化学方法对贝壳废弃物进行升级回收,从而从废水中可持续地提取营养物质
全球人口的增长推动了食品生产对化肥的需求,同时也导致了食物浪费和水污染问题。在这里,我们提出了一种电化学策略,通过将壳类废弃物进行回收处理,从废水中提取养分,从而一次性解决这些挑战。具体而言,壳类废弃物在阳极产生的氢离子(H+)的作用下被分解,释放出钙离子(Ca2+和镁离子(Mg2+);同时,阴极产生的碱性环境有助于促进废水中的磷酸根离子(PO43–)和铵离子(NH4+)结晶。我们首先在三种常见废水中验证了这一方法的可行性,发现磷元素的回收率高达84.2%至99.2%,这表明该方法具有广泛的应用潜力。随后,我们设计了一个可扩展的原型装置,用于在家中环境中回收蛋壳并利用尿液生产磷肥,实验结果显示
来源:Environmental Science & Technology
时间:2025-11-14
-
利用可解释的人工智能揭示美国土地覆盖和气候极端事件对野火烟雾中PM2.5颗粒物影响的研究
来自野火烟雾的细颗粒物(PM2.5)已成为美国(U.S.)严重的环境健康威胁,然而气候极端事件和土地覆盖类型在影响野火烟雾中PM2.5暴露程度方面的综合作用仍不甚明了。我们利用2010年至2018年的人口普查数据,构建了一个综合框架,结合时间序列分析、多层回归和可解释的机器学习方法(XGBoost与SHapley Additive Explanations,简称SHAP),来研究影响野火烟雾中PM2.5浓度的因素。无论采用哪种方法,气温升高、干旱条件以及降水量减少都始终预示着PM2.5浓度的增加,尤其是在美国西部和北部地区;相比之下,寒潮和强降雨则会导致PM2.5浓度略有下降。土地覆盖类型对烟
来源:Environmental Science & Technology
时间:2025-11-14
-
一种基于卫星的模型,用于监测城市物质代谢、隐含排放及碳化过程
城市系统是全球物质消耗和碳排放的核心。然而,由于依赖于汇总的、自上而下的数据,系统地理解城市新陈代谢仍然是一个挑战,因为这些数据无法捕捉到城市微观层面的动态变化。为了解决这一挑战,我们开发了一个综合的、自下而上的框架,并重建了中国厦门市30年的新陈代谢历史。我们的方法利用定制的机器学习工作流程处理多时相的开源卫星图像,创建了一个动态的3D建筑动态(3D-BD)模型。该模型能够准确绘制出建筑物的关键属性(占地面积、高度、类型以及建造/拆除年份),在高度估算方面的均方根误差(R²)为0.81,在检测建造年份和拆除年份方面的F1分数分别为0.89和0.81。这个高分辨率数据库随后驱动GIS-MFA和
来源:Environmental Science & Technology
时间:2025-11-14
-
饮用水中消毒副产物的管理:变革路线图
许多国家已经制定了法规,以限制饮用水中消毒副产物(DBP)的浓度,尤其是三卤甲烷的含量,期望这些已知的DBP能够代表那些未受监管且成分未知的DBP所带来的风险。然而,流行病学研究与毒理学数据的结合现在提供了有力的证据,表明含氯的饮用水会增加患膀胱癌的风险,而这一点在许多现有的DBP标准和指南中并未得到充分体现,尤其是在具有常见基因多态性的个体中。为了减少DBP的暴露,需要采取新的管理措施,尤其是在碘化物和溴化物浓度较高的水源情况下;在这种情况下,如果监管政策没有变化,可能需要当地社区的积极参与。本文提出了一份DBP管理改进路线图,从最低限度的合规要求开始,逐步过渡到三个阶段的“审慎预防”措施,
来源:Environmental Science & Technology
时间:2025-11-14
-
环境纳米颗粒的内吞作用导致富含钙的细胞外液流入体内,从而引发钙过量
了解环境纳米颗粒在细胞层面上的毒性作用至关重要。我们意外地发现,环境纳米颗粒的内吞作用会无意中将少量周围细胞外液带入细胞内部,且不会破坏细胞膜。尽管被吞噬的液体体积相对较小,但随之进入细胞的钙离子(Ca2+)量却相当可观。这些纳米颗粒及其“劫持”的细胞外液会在溶酶体中积累。因此,溶酶体内的钙离子水平会升高,并伴随一定的溶酶体损伤。相比之下,抑制细胞外钙离子的流入或激活溶酶体中的钙离子通道TRPML1可以显著减轻溶酶体的钙过载现象。总体而言,这项研究可能有助于与纳米颗粒相关的生态毒性评估和风险分析。
来源:Environmental Science & Technology Letters
时间:2025-11-14
-
开发适用于大范围地理区域的漂浮海藻群落状况与趋势评估方法
在面对全球气候变化和人类活动对海洋生态系统日益加剧的影响时,科学家们和政策制定者正在寻求更加有效的工具来评估和管理关键的海洋资源。其中,巨藻森林(kelp forests)作为重要的海洋生态系统,不仅为多种生物提供栖息地,还在碳储存、水质净化和海岸线保护等方面发挥着重要作用。然而,目前对巨藻森林的监测数据多集中于局部区域,且主要面向科学界,难以满足高层决策者和公众对全面、易懂信息的需求。因此,研究者们提出了一种新的评估指标,以更全面、直观的方式反映巨藻森林的现状与变化趋势。### 巨藻森林的重要性与面临的挑战巨藻森林是全球沿海生态系统中的重要组成部分,其覆盖范围从北美洲西海岸的华盛顿州延伸至加
来源:Environmental Science & Technology
时间:2025-11-14
-
那些“逃脱”监管的物质:研究新型塑料制品及环境采样中塑料添加剂(具有持久性、迁移性且具有毒性)的渗出现象
塑料添加剂是用于塑料制造过程中或赋予塑料特殊性能的物质,例如着色剂、增塑剂等。然而,一些塑料添加剂具有持久性、迁移性和毒性(PMT)的特性,这使得它们在水体中难以降解并可能通过水处理过程,长期滞留在环境中,对水质造成潜在威胁。此外,许多塑料添加剂在环境风化过程中会从塑料中渗出,从而进一步增加其对生态系统的风险。尽管已有大量研究关注塑料添加剂的泄漏行为,但关于PMT塑料添加剂在不同塑料制品中的释放情况以及风化对这些添加剂泄漏的影响,仍存在研究空白。因此,本研究旨在探讨从市场上购买的塑料制品和环境中采集的塑料制品中PMT塑料添加剂的泄漏情况,并分析风化对PMT物质释放的影响,以期为未来的监测和管理
来源:Environmental Science & Technology
时间:2025-11-14
-
具有广谱疏水性的聚合物/氧化石墨烯涂层PVDF膜,用于含表面活性剂的海水中的稳定膜蒸馏
随着全球对淡水资源的需求不断增加,处理高盐度的卤水已成为实现可持续水资源安全的关键环节。膜蒸馏(MD)作为一种热驱动的蒸气相分离技术,因其在高盐度水处理中的高效性和较低的操作压力而受到广泛关注。MD技术通过使用疏水性膜,允许水蒸气从高温的进料侧透过膜传递至低温的渗透侧,从而有效地排除盐分和有机污染物。然而,MD膜在实际运行中常面临“润湿”(wetting)的问题,这会导致膜孔被液体水填充,阻碍蒸气传输通道,进而显著降低水通量和盐分截留率。特别是当进料中含有低表面张力的有机污染物如醇类、油类和表面活性剂时,润湿现象会更加严重,从而影响膜的长期性能。为了克服这一问题,研究人员开始探索通过材料改性来
来源:ACS Environmental Au
时间:2025-11-14
-
豆科植物调控土壤遗留效应以强化多样性-生产力关系的机制研究
在生态学研究中,植物多样性如何影响生态系统生产力一直是个核心问题。过去几十年,大量实验证实物种丰富的群落往往具有更高的生产力,这种现象被称为"多样性-生产力关系"。然而,这种关系背后的机制仍不完全清楚。近年来,科学家们开始关注植物通过改变土壤环境而对后续植物生长产生的"遗留效应",即植物-土壤反馈(Plant-Soil Feedback, PSF)过程。植物在生长过程中会改变土壤的理化性质和微生物群落,这些变化在植物被移除后仍会持续影响后续植物的生长,形成所谓的"土壤遗留效应"。特别值得注意的是,不同植物物种对土壤的影响存在显著差异。例如,豆科植物通过生物固氮作用能够增加土壤氮含量,而禾本科植
来源:Journal of Plant Ecology
时间:2025-11-14
-
光照、温度与营养盐对冬季蓝藻水华微囊藻毒素浓度的交互影响研究
随着全球气候变化和人类活动加剧,淡水生态系统正面临前所未有的挑战。传统认知中冬季水体处于休眠状态的观点正在被打破——由于人为营养盐输入和气候变暖的双重驱动,即使在冰封季节,有毒蓝藻水华依然频繁爆发。这类蓝藻产生的微囊藻毒素(microcystin)作为典型的肝毒素,可通过饮用水和休闲用水途径威胁人类健康。然而当前绝大多数研究聚焦于夏秋季水华,对冬季蓝藻毒素生成机制的认识存在显著空白。在此背景下,科研团队选择美国俄亥俄州超富营养化水库Grand Lake Saint Mary's(GLSM)为研究对象,该水域数十年来持续爆发以Planktothrix agardhii为主的冬季蓝藻水华。通过20
来源:Journal of Plankton Research
时间:2025-11-14
-
长期的社会挫败压力会导致小鼠产生情境回避行为
社会焦虑症状的研究对于克服管理这一状况所面临的障碍至关重要。因此,研究由慢性社会挫败压力(SDS)引发的新行为表现,特别是在一个条件性恐惧协议中,具有重要意义。在本研究中,我们试图开发一种能够诱导情境回避的协议。为此,小鼠被重新暴露于一个它们之前适应过的交互装置(IA),在适应和重新暴露阶段之间,小鼠经历了在IA中(实验1)或在另一装置中(称为社会交互箱[SIB])进行的攻击性(受挫)或非攻击性(对照)互动。为了评估该协议的行为效果,小鼠的行为被基于空间时间测量(如进入IA的频率、在笼子、隧道和表面区域的停留时间)以及补充测量(如伸展-注意姿势[SAP]、站立和梳理行为的频率)进行记录。结果显
来源:Behavioural Processes
时间:2025-11-14