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在喀斯特生态系统的植被恢复过程中,微生物生活史策略之间的权衡驱动了土壤碳循环:一种宏基因组学的视角
在面对全球气候变化与生态环境退化的双重挑战下,森林和土壤碳库作为陆地生态系统中最大的两个碳储存库,对全球碳循环和气候调控具有深远影响。近年来,由于对粮食、生物燃料及其他自然资源的需求不断增长,大规模的森林砍伐和农业扩张在许多地区变得愈发频繁,这不仅加剧了土地利用冲突,还引发了诸如土壤退化和碳固存能力显著下降等一系列生态问题。为应对这些挑战,各国纷纷启动了大规模的植被恢复项目,如中国的“退耕还林”计划和沙特阿拉伯的国家植树计划,旨在通过生态修复手段恢复退化生态系统,遏制荒漠化趋势。这些项目在一定程度上提高了植被覆盖率和多样性,改善了土壤质量和水分保持能力,同时增强了土壤碳储存能力。然而,现有研究
来源:Journal of Environmental Management
时间:2025-10-31
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通过工业用地转型提升城市景观连通性:整合利用效率与栖息地隔离评估
城市化进程加速了土地开发与生态保护之间的紧张关系,导致城市生态系统出现碎片化和隔离现象。在土地资源有限的城市区域中,如何识别和改造未充分利用的工业用地(UIL),以恢复生态连通性,成为一个亟需深入研究的重要科学问题。为解决这一问题,本研究构建了一个综合框架,将城市工业用地的生态转换与景观连通性优化相结合,并以昆山市为案例进行分析。通过结合生态安全格局(ESP)的构建,我们引入了UIL效率评估与栖息地隔离分析,以识别那些使用效率低下且对栖息地隔离影响显著的地块。同时,我们通过城市绿地(UGS)适宜性评估,筛选出适合生态转换的UIL地块,并将其纳入生态网络的优化过程中。研究结果表明,昆山市共有14
来源:Journal of Environmental Management
时间:2025-10-31
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美国的财政监督政策与企业碳排放
本文探讨了美国各州实施财政监控政策(FMP)对上市公司温室气体(GHG)排放的影响。研究通过分析2002年至2023年间构成标准普尔500指数的所有公司,采用回归分析方法发现,FMP的实施对企业的GHG排放具有显著的正向影响。具体而言,FMP的采用使企业的GHG排放增加了16.18%。这一结果表明,严格的财政监控可能导致地方政府更倾向于追求短期经济增长,而忽视长期的环境绩效。此外,研究还指出,企业多元化、文化紧致性与宽松性、右至工作法案(RTW)以及不可避免披露原则(IDD)等变量在FMP与企业GHG排放之间起到负向调节作用。全球变暖主要由温室气体排放引起,这对社会福祉和经济稳定构成了重大威胁
来源:Journal of Environmental Management
时间:2025-10-31
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制备掺氮/磷的核桃壳碳电极,用于海水淡化中的电容去离子过程
在全球范围内,水资源短缺问题日益严峻,海水淡化技术的重要性也随之提升。面对这一挑战,科学家们不断探索更高效、更经济的解决方案。在众多技术中,电容去离子(Capacitive Deionization, CDI)因其成本低廉、效率高而备受关注。CDI技术通过在电极之间施加电势,促使电解液中的离子迁移并聚集在电极表面,从而实现脱盐的目的。这一过程依赖于电极材料的特性,如比表面积、孔隙体积、导电性以及结构稳定性。因此,如何优化电极材料成为提升CDI技术性能的关键。本研究聚焦于一种新型电极材料的开发,即通过KOH活化和氮磷共掺杂技术制备的分层多孔生物炭电极。这种电极材料来源于废弃的核桃壳,具有较高的热
来源:Journal of Environmental Management
时间:2025-10-31
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黄河三角洲沿海盐碱土碳封存的特点及其对作物种植模式的响应
本研究聚焦于沿海盐碱土壤中的碳固存特性,探索不同种植模式对土壤碳储量和碳稳定性的影响。沿海盐碱土壤在全球范围内具有重要的农业和生态价值,其不仅是重要的可耕地储备资源,同时也是“蓝碳”汇的重要组成部分。然而,目前对于盐碱土壤复垦过程中如何影响土壤碳固存机制的理解仍不充分,这在一定程度上限制了对沿海盐碱土壤碳固存潜力的准确评估。因此,深入研究沿海盐碱土壤的碳固存特性,对于提高其碳汇能力、优化农业管理措施以及应对全球气候变化具有重要意义。研究采用多种种植模式,包括耕作与非耕作地块、不同作物类型(如大白菜、花生、大豆、水稻、玉米)以及不同的管理方式(如灌溉和生物炭施用),系统分析了这些模式对土壤碳固存
来源:Journal of Environmental Management
时间:2025-10-31
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生态系统健康变化对青藏高原风蚀防治服务的限制效应
土壤风蚀是干旱地区面临的重大生态挑战之一,它与生态系统健康的变化密切相关,而生态系统健康对于维持多种生态系统服务至关重要,包括风蚀防治(WEP)。然而,生态系统健康变化对风蚀防治服务的约束效应仍缺乏深入理解。本研究结合了约束线方法与活力-组织-韧性(VOR)方法,分析了青藏高原这一易受风蚀影响的地区在2000年至2020年间生态系统健康变化对风蚀防治服务的时空影响。研究结果表明,61%的高原区域在这一时间段内生态系统健康指数(EHI)呈现上升趋势,而34%的区域则受益于风蚀防治服务的增强。空间分析揭示了高原东南部地区生态系统健康评分较高,而中部地区则表现出较强的风蚀防治能力。风蚀防治服务的变化
来源:Journal of Environmental Management
时间:2025-10-31
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通过插条移植和播种成功恢复海草(Zostera marina)床:以中国山东省小瑶湖这个人工潟湖为例
本研究提出了一种创新的多孔碳负载双金属氧化物复合材料,这种材料由铜铁氧体和铁氧化物组成,被形象地称为“吃豆人”(Pac-Man)型催化剂,记作CuFeC。通过使用离子交换树脂作为模板,该催化剂被设计用于激活过氧乙酸(PAA),从而实现对水体中四环素盐酸盐(TCH)的高效去除。TCH是一种广泛使用的抗生素,具有高水溶性,容易在水体中扩散并积累。这种药物的使用不仅在医疗和畜牧业中广泛,还因其在水体中的代谢过程而成为环境污染物之一。因此,开发一种高效、经济且环保的TCH降解方法具有重要的现实意义。在实验过程中,研究人员发现,在初始pH值范围为3.0至9.0的条件下,CuFeC/PAA系统能够在30分
来源:Journal of Environmental Management
时间:2025-10-31
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热碱预处理作为聚乳酸(PLA)在厌氧消化器中生物降解的关键步骤
本研究围绕聚乳酸(PLA)在废水处理厂(WWTP)厌氧消化系统中的可降解性展开,旨在通过不同的预处理方法提高其生物降解效率,从而实现PLA与污泥共消化的可行性。PLA作为一种来源于可再生资源的生物塑料,具有减少对化石塑料依赖、降低碳排放以及缓解不可降解废弃物堆积的潜力。然而,传统厌氧消化条件下,PLA的降解率较低,通常不到10%。这种低降解性限制了其在现有污水处理设施中的应用,特别是在实现能源自给目标的过程中。因此,寻找有效的预处理手段成为研究的重点。研究发现,化学预处理,特别是使用氢氧化钠(NaOH)进行碱性水解,是提高PLA生物降解性的最有效方法。在实验室规模的测试中,NaOH处理的PLA
来源:Journal of Environmental Chemical Engineering
时间:2025-10-31
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从电子废弃物中回收基于溶剂的PC和ABS:效率、经济效益、减排及就业机会
韩高|曾希明|倪洪刚北京大学深圳研究生院城市规划与设计学院,中国深圳,518055摘要电子产品的快速更新导致大量电子废弃物(e-waste)的产生。这一废弃物问题已成为全球最紧迫的挑战之一。传统的处理方法如填埋和焚烧对于处理电子废弃物中的混合塑料来说效果不佳。虽然基于溶剂的回收技术为高纯度分离和添加剂去除提供了有希望的解决方案,但以往的研究往往使用有毒溶剂,并且缺乏全面的技术经济分析。为解决这些研究空白,本研究开发了一种基于DCM/EtOH的新方法,用于从实际电子废弃物中分离和回收PC/ABS混合物。该方法通过分步溶解实现了88%的PC回收率(纯度范围:80–89%)和104%的ABS回收率(
来源:Journal of Environmental Management
时间:2025-10-31
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具有氨基官能化和空位的金属有机框架吸附剂的制备,用于选择性吸附钯(II)离子
杨新瑞|王世兴|刘洪亮|傅立康|唐新妮|罗佳鑫|吴一辉|张立波昆明理工大学冶金与能源工程学院,中国云南省昆明市650093摘要从化学废水和废催化剂浸出液等溶液中回收钯可以大大降低环境风险,并有效满足日益增长的工业对钯的需求。本研究开发了一种新型金属有机框架吸附剂(UiO-66-CD),通过改性实现了对废水中Pd(II)的有效选择性吸附。UiO-66-CD对Pd(II)的吸附容量达到了127.94 mg/g。等温线和动力学拟合结果分别与Langmuir模型和Bangham模型更为吻合,这表明吸附过程涉及孔隙扩散和单层化学吸附。电子顺磁共振分析显示UiO-66-CD中存在多种类型的空位,其随时间和
来源:Journal of Environmental Chemical Engineering
时间:2025-10-31
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揭示不同臭氧高级氧化工艺(O3-AOPs)处理皮革混合废水时有机物去除效果与膜污染控制之间的矛盾现象
皮革废水的二级出水通常含有复杂的、难以降解的有机物质,传统处理方法往往在去除效果上存在局限,难以满足水回用的标准。因此,采用先进的处理技术是确保出水水质和推动水资源循环利用的关键。基于臭氧的高级氧化工艺(O₃-AOPs)因其强大的氧化能力,能够有效降解难降解有机物,减轻水质风险,为废水回用奠定坚实基础。尽管O₃-AOPs在实际应用中较为广泛,但不同工艺下溶解性有机物(DOM)的分子转化及其与膜污染之间的关系仍不明确。本研究通过光谱和分子水平的表征,结合表面化学分析,系统地揭示了不同O₃-AOPs下DOM的转化过程及其对膜污染的影响。研究结果显示,无论采用何种系统,不饱和和芳香族化合物均优先被氧
来源:Journal of Environmental Management
时间:2025-10-31
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天然的、合成的还是回收的?对电池级石墨生产的生命周期和技术经济分析
在当前全球对锂离子电池(LIBs)需求不断上升的背景下,石墨作为LIBs的核心负极材料,其生产和获取方式正受到越来越多的关注。随着新能源产业的快速发展,尤其是电动汽车的普及,石墨的需求预计将在未来十年内显著增长。根据现有数据,石墨在LIBs中的占比约为15%-20%重量,而一辆完全电动车辆大约含有50千克的石墨。因此,如何实现石墨生产的可持续性,成为全球能源和环境研究的重要课题。为了满足这一需求,研究者们正在探索不同来源的石墨生产方式,包括天然石墨、合成石墨和回收石墨。天然石墨通常是从地质沉积物中通过采矿活动获取的,这种获取方式虽然具有一定的资源基础,但往往伴随着较高的环境影响。例如,采矿过程
来源:Journal of Environmental Management
时间:2025-10-31
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拆除水坝对水库碳储存和碳排放的影响
### 人类活动对碳循环的影响:以水坝拆除为例水坝作为人类干预自然水文系统的重要设施,长期以来在水资源管理、电力生产以及防洪等方面发挥着关键作用。然而,随着环境意识的提升和生态恢复需求的增加,越来越多的水坝被拆除,以恢复河流生态系统和减少对环境的负面影响。然而,水坝的拆除并非仅仅是生态恢复的手段,它还可能对碳循环产生深远的影响。特别是,水坝的建设改变了河流的自然流动,影响了碳的存储和释放过程,而拆除水坝可能重新启动这些过程,进而对区域乃至全球的碳平衡产生影响。水坝的存在通常会改变水体的物理和生物地球化学条件,从而影响碳的排放与埋藏。例如,水坝的建设会淹没大量的陆地土壤和植被,将有机物质引入低氧
来源:Journal of Environmental Management
时间:2025-10-31
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按颜色分类的河流和湖泊中的微塑料:全球分布、驱动机制以及通过可解释的机器学习揭示的生态风险
在当今全球环境面临严重挑战的背景下,微塑料污染已成为威胁生态系统健康的重要因素之一。微塑料(Microplastic, MP)作为一种广泛存在于水体中的污染物,其特性不仅影响其在环境中的行为,还对生态系统的整体功能产生深远影响。其中,微塑料的颜色这一特征虽然在许多研究中被忽视,但实际上对微塑料的降解路径、微生物选择性附着以及其在淡水生态系统中的命运具有关键作用。本研究通过整合多目标机器学习方法与可解释性分析工具,深入探讨了微塑料颜色分类在不同地理区域的分布规律及其对生态风险的影响。微塑料的颜色通常由其制造过程中的添加剂、材料种类及降解状态决定。不同颜色的微塑料在自然环境中表现出不同的物理化学行
来源:Journal of Environmental Chemical Engineering
时间:2025-10-31
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MOF衍生的ZIF-8纳米颗粒与PVP共掺杂改性的PbO₂电极,用于高效电催化降解2,4-二氯苯酚
这项研究围绕一种新型的PbO₂电极展开,该电极通过电沉积法制备,同时引入了ZIF-8(一种金属有机框架材料的衍生物)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)。该电极材料被用于电化学降解2,4-二氯苯酚(2,4-DCP),这是一种广泛存在于环境中的持久性污染物,尤其在工业废水处理中具有重要研究价值。研究通过多种表征手段对电极的表面形貌、结构和电化学性能进行了系统分析,并评估了其在实际应用中的稳定性。2,4-DCP作为氯酚类化合物的典型代表,因其高毒性、强生物累积性和潜在的致癌、致畸及致突变风险,被多个国家列为优先监管的有毒物质。根据世界卫生组织(WHO)的标准,饮用水和排放到地表水中的废水中2,4-DCP的允
来源:Journal of Environmental Chemical Engineering
时间:2025-10-31
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原位制备Bi/Ti共修饰的Bi₂O₂CO₃薄膜,并将其固定在Bi基底上,以实现高效的光电催化还原CO₂为甲酸
在当前全球气候变暖和环境污染日益严重的背景下,二氧化碳(CO₂)的减排与资源化利用成为科研领域的重要课题。随着社会经济的快速发展,大气中CO₂浓度不断上升,不仅加剧了全球变暖,还引发了更多极端天气事件。因此,探索高效的CO₂转化技术,将其转化为高附加值的化学品或太阳能燃料,对于缓解环境和能源危机具有重要意义。在众多CO₂还原产物中,甲酸(HCOOH)因其高能量密度、便于运输以及良好的安全性而备受关注。此外,CO₂还原为甲酸的反应路径具有较低的能量需求和简单的操作条件,这使得其在实际应用中具有较大的潜力。近年来,光催化还原(Photocatalytic Reduction, PR)和电催化还原(
来源:Journal of Environmental Chemical Engineering
时间:2025-10-31
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水中卤代双酚化合物在氧化自由基作用下的转化:动力学与机理
本研究聚焦于卤代双酚(X-BPs)在水环境中可能带来的生态风险及其降解行为。卤代双酚是一类新兴的消毒副产物,其生成主要通过双酚类似物在氯化或卤化过程中发生的亲电取代反应。由于这类化合物在商业上的有限可得性,其反应性、转化过程以及毒性评估一直受到限制。为了填补这一知识空白,研究人员合成了21种X-BPs,使用双酚A(BPA)、双酚E(BPE)、双酚Z(BPZ)和双酚B(BPB)作为母体化合物,通过亲电卤化反应进行合成。所有合成的化合物结构均通过氢核磁共振(1H NMR)和高效液相色谱(HPLC)分析确认,且纯度均超过98%。这表明研究人员在合成过程中采用了高精度的实验方法,确保了所研究化合物的准
来源:Journal of Environmental Chemical Engineering
时间:2025-10-31
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长期停电对微生物电甲基生成作用的影响
在当前全球能源转型的大背景下,可再生能源的迅速发展成为推动低碳经济的重要动力。国际能源署(IEA)的数据显示,从2020年到2026年,可再生能源的装机容量预计将增长超过60%,这几乎占全球能源装机容量增长的95%。然而,可再生能源的一个显著特点就是其供应的间歇性,这种特性对电网的稳定性和运行效率构成了挑战。为了应对这一问题,储能技术的应用变得尤为重要,其中,电力转气体(Power-to-Gas, P2G)技术因其独特的能量存储能力而受到广泛关注。P2G技术不仅能够将多余的可再生能源转化为氢气,还可以进一步与二氧化碳结合生成甲烷,这种燃料气体因其更易于储存和运输而成为一种更具吸引力的解决方案。
来源:Journal of Environmental Chemical Engineering
时间:2025-10-31
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AMP结构单元在NAD特异性还原中的保护作用揭示前生命环境中辅酶进化新机制
在生命起源的迷雾中,有机辅因子如烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)被视为连接无机世界与酶促催化的重要桥梁。这些古老分子奇特之处在于其结构中普遍存在的腺苷一磷酸(AMP)模块——这一原本属于核酸的构造单元为何会出现在代谢辅酶中?这一直是进化生物学家争论的焦点:它究竟是酶结合的人为"把手",还是前生命时期的历史遗迹?为了解开这个谜题,由Delfina P. Henriques Pereira和Martina Preiner领导的研究团队在《Communications Chemistry》上发表了一项突破性研究。他们发现AMP模块在NAD+中扮演着至关重要的保护角色,能够防止烟酰胺环在原始地球的恶劣
来源:Communications Chemistry
时间:2025-10-31
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液态二氧化碳(CO₂)的蒸发相变动态过程,由储罐中的复合传热机制驱动,用于矿山火灾预防:理论模型与实验研究
### 介绍与研究背景在煤矿开采过程中,液态二氧化碳(L-CO₂)作为一种有效的灭火手段,被广泛应用于防止煤自燃。然而,这种技术也伴随着一定的风险,尤其是在高温环境下。液态二氧化碳储存罐在储存和运输过程中容易受到外界高温和地热的影响,导致热量从罐体外壁传递至内部,从而引发液态二氧化碳的蒸发相变。这一过程不仅会增加罐内压力,还可能导致二氧化碳气体逸出,进而引发密闭空间内的窒息风险和干冰堵塞问题。因此,深入研究由复合热传递驱动的液态二氧化碳蒸发相变过程,对于提高煤矿安全具有重要意义。本研究建立了一个基于热传递理论和二氧化碳相变理论的蒸发相变模型,并结合自主研发的物理模拟实验系统,对液态二氧化碳在不
来源:Journal of CO2 Utilization
时间:2025-10-31