• 光合颗粒的生长及蓝细菌的优势地位与细胞外聚合物（EPS）及其结合铁含量的显著降低相关

  本研究探讨了颗粒大小、蓝藻富集程度以及在有氧光颗粒（photogranules）中铁（Fe）和胞外聚合物物质（EPS）的动态之间的关系。这些光颗粒是在处理实际市政废水的序批反应器中培养的。随着颗粒大小增加到2.5毫米，丝状蓝藻在光合微生物中的比例逐渐增加，同时生物质颗粒（即不包括EPS在内的总生物质）中的铁浓度也显著上升。蓝藻丰度与生物质颗粒中铁含量之间存在强相关性（r = 0.97），表明铁促进了蓝藻的富集。这种蓝藻富集和铁的积累伴随着EPS及EPS结合铁的显著减少，这表明蓝藻利用了胞外基质中的EPS和铁来促进自身生长。当EPS和EPS结合铁的含量大幅下降时，蓝藻的丰度也开始减少，表明其生长

  来源：ACS ES&T Water

  时间：2025-10-22

• 微塑料干预下的厌氧发酵：酸性/碱性处理过程中的水解与酸化现象差异

  微塑料（MPs）广泛存在于活性污泥（WAS）中，它们对活性污泥酸性/碱性厌氧发酵（AF）不同阶段的影响仍不明确。为填补这一知识空白，研究人员选择了聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）这种具有代表性的微塑料，来评估其对活性污泥厌氧发酵性能的影响。通过分析有机物的释放模式以及挥发性脂肪酸（VFAs）的生成情况，研究发现酸性条件下的厌氧发酵水解过程受到更显著的抑制，而碱性条件下的厌氧发酵酸化过程受到的抑制则相对较轻。进一步的微生物机制研究进一步证实了这些结论：添加PET后，仅在碱性环境中，与酸化过程相关的Soehngenia菌株及pta、aceE、aceF基因的丰度降低；而在酸性环境中，参与糖酵解的基因（

  来源：ACS ES&T Water

  时间：2025-10-22

• 利用离子交换树脂预测水化学因素对全氟和多氟烷基物质（PFAS）去除效果的影响

  离子交换树脂已成为从受污染水中去除全氟烷基和多氟烷基物质（PFAS）的有效方法。然而，其去除效率会因水化学条件和PFAS的种类而异。本研究在多种溶液条件下使用MIEXⓇ GOLD离子交换树脂探讨了PFAS的去除效果，并建立了一个预测模型，以模拟盐的类型和浓度对各种离子交换树脂去除PFAS能力的影响。去除效率取决于PFAS的官能团和链长，更具疏水性的PFAS被MIEXⓇ吸附的能力更强。有机物对PFAS的去除影响可以忽略不计，而无机盐的存在则会对去除效率产生负面影响，这表明PFAS与盐阴离子之间存在对离子交换位点的竞争。该模型成功模拟了多种离子交换树脂对PFAS的去除过程，甚至能够在未测量模型参数

  来源：ACS ES&T Water

  时间：2025-10-22

• 利用CuSe从废酸中选择性回收Hg2+，将其转化为高附加值的HgSe以实现资源利用：性能、机理及应用

  目前，在冶炼过程中产生的废酸中，存在一种显著的需求，即需要在其他重金属阳离子共沉淀之前选择性去除其中的Hg2+。在这项研究中，研究人员开发了一种名为CuSe的物质，用于从废酸中选择性去除Hg2+，并将其作为高附加值的HgSe资源进行回收利用。CuSe对Hg2+的去除能力非常强，其去除速率达到了1.96克每克（g–1），且在存在其他金属阳离子的情况下仍能保持约100%的选择性。X射线衍射（XRD）分析和理论计算均表明，CuSe与HgCl2反应的主要产物是HgSe。然而，进一步的研究发现，生成的HgSe还可以与水中的HgCl2进一步反应生成Hg3Se2Cl2。由于Hg3Se2Cl2的形成速率远低于

  来源：ACS ES&T Water

  时间：2025-10-22

• 综述：地热集成海水淡化技术的最新进展及其与其他可再生能源的比较

  全球水危机影响着22亿人，因此需要可持续的技术来生产饮用水。海水淡化可以将微咸水或海水转化为淡水，但其高能耗问题（传统上依赖化石燃料解决）对环境造成了挑战。地热能来源于地球的热储层，作为一种基础负荷的可再生能源，能够提供高容量输出，完美满足大规模海水淡化工厂持续不断的能源需求。与太阳能和风能不同，后者存在间歇性问题且需要昂贵的储能设施来保证电力供应的稳定性，地热能则能提供稳定、不间断的能源，从而提高运营可靠性。本文全面概述了基于地热能的海水淡化技术进展，重点介绍了技术发展、环境效益以及经济可行性，以应对淡水短缺问题。文章特别强调了低焓地热资源、混合可再生能源系统以及多联产配置在提升效率、可扩展

  来源：ACS ES&T Water

  时间：2025-10-22

• 水溶性华法林和4-羟基香豆素的光化学

  华法林是一种常用的抗凝血药物和杀鼠剂，其水相吸收光谱在紫外-B区域具有强烈的π → π*带（ε310 ∼ 12,000 M–1 cm–1），这使得它容易发生光解。本文通过多种技术研究了水相华法林（WAR）及其核心发色团4-羟基香豆素（4HC）的光化学和光动力学特性，包括使用高效液相色谱（HPLC）进行光降解动力学分析、液相色谱四极杆飞行时间质谱法、超快宽带瞬态吸收光谱、紫外/可见光吸收与发射光谱以及计算化学方法。在去离子水或pH值为4.5–9的缓冲溶液中，WAR和4HC的光解量子产率分别为ϕphot = (2.9 ± 0.6) × 10–3和(4 ± 1) × 10–2。这两种化合物在脱氧溶液

  来源：ACS ES&T Water

  时间：2025-10-22

• N-亚硝基二甲基胺在饮用水中的聚氯乙烯（PVC）和聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）微塑料上的吸附

  N-亚硝基二甲胺（NDMA）作为一种强致癌物质存在于饮用水中，对公共健康构成了重大威胁；而微塑料由于其普遍存在以及作为污染物载体的潜力，也引发了人们的担忧。本研究探讨了NDMA在原始状态和经过风化的聚氯乙烯（PVC）及聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）微塑料上的吸附行为，并评估了水质参数对这些材料吸附能力的影响。实验在多种水体环境中进行（超纯水、人工淡水、湖泊水、河流水和地下水）。结果表明，原始状态或风化的PVC对NDMA的吸附量很低（通常低于1 ng/g）；虽然原始状态的PET也几乎不吸附NDMA，但风化的PET的吸附量比其他材料高出一个数量级，范围在0.5至7.5 ng/g之间。吸附能力受到离

  来源：ACS ES&T Water

  时间：2025-10-22

• 利用生物炭进行碳封存：全球趋势、知识缺口及未来发展方向

  近年来，全球对生物炭在碳封存和气候变化缓解中的作用表现出日益浓厚的兴趣。作为一项重要的负排放技术，生物炭被国际政府间气候变化专门委员会（IPCC）视为实现净零排放的关键策略之一。尽管如此，关于生物炭在土壤中碳的持久性估计仍然存在科学上的争议，这直接影响了温室气体清单、碳信用项目以及生命周期评估（LCA）的准确性。因此，系统地分析生物炭研究的科学产出，识别其研究趋势、知识空白以及国际合作网络，成为推动其作为有效气候缓解手段的关键。生物炭是一种通过热化学转化生物质得到的高碳含量材料，因其高度稳定的结构特性，能够显著延缓植物固碳的分解速率，从而延长其在土壤中的碳滞留时间。除了碳封存功能外，生物炭还展

  来源：ACS ES&T Water

  时间：2025-10-22

• 通过解耦实现协同效应：在污水处理中同时实现污染治理和碳减排目标，推动可持续发展转型

  废水处理厂（WWTPs）在实现联合国可持续发展目标6（SDG6，清洁饮水与卫生设施）中起着关键作用。全球环境政策，如中国的“水十条”和欧盟的《水框架指令》，要求对高能耗的先进处理工艺进行升级，这在提升水质与实现气候目标之间形成了矛盾。废水处理过程中涉及一系列生化反应，这些反应会产生甲烷（CH₄）和氧化亚氮（N₂O）等温室气体，同时能源消耗和化学物质投入也会导致二氧化碳（CO₂）的排放。这些相互关联的动态形成了一个水-能-碳（WEC）耦合系统，其中包括三个相互强化的子关系：水-能（用于水质提升的能源）、水-碳（处理过程中的排放）以及能-碳（能源使用产生的排放）。现有的WEC耦合理论旨在平衡污染减

  来源：ACS ES&T Water

  时间：2025-10-22

• 在慢速砂滤器的深层滤床中，有机碳能够轻松实现生物降解并释放出来

  慢砂过滤（SSFs）作为一种传统的水处理技术，近年来因其在提高饮用水生物稳定性方面的显著作用而受到越来越多的关注。尽管过去的研究主要集中在SSFs的顶部生物层（即所谓的Schmutzdecke），但近期研究开始认识到深层砂床在去除溶解性有机碳（DOC）和铵（NH₄⁺）方面的重要性。这项研究通过分析成熟规模的SSFs和年轻实验室规模的SSFs，探讨了DOC释放的发生及其潜在机制，并评估了这种释放是否与滤床的年龄有关。研究结果表明，DOC释放不仅发生在成熟滤床中，也在年轻滤床中被观察到，这提示我们DOC释放可能并不完全依赖于滤床的成熟度。在实际应用中，SSFs通常作为饮用水处理的最后一步，因此其进

  来源：ACS ES&T Water

  时间：2025-10-22

• 铜剂量对建筑管道系统中鸟分枝杆菌（Mycobacterium avium）和嗜肺军团菌（Legionella pneumophila）生长的影响

  本研究探讨了铜在不同浓度下对微生物群落，尤其是机会性病原体如 *Mycobacterium avium*（*M. avium*）和 *Legionella pneumophila*（*Lp*）的影响。实验采用了一种模拟建筑内供水系统的微宇宙装置，通过使用带有成熟生物膜的PEX-b管道来重现现实中的供水环境。研究持续了11个月，使用了三个重复的微宇宙系统，分别受到0、4、30、250或2000 μg/L铜浓度的影响。研究结果揭示了铜在不同浓度下对微生物群落和病原体行为的非线性作用，为铜作为建筑内供水系统消毒剂的使用提供了新的见解。铜作为一种金属元素，在供水系统中既可以作为营养物质，也可以作为抗菌

  来源：ACS ES&T Water

  时间：2025-10-22

• 两种典型预处理系统在处理效率、DOM（溶解有机物质）转化及微生物群落方面的比较评估——以全规模纳滤工艺为例

  预处理过程对纳滤（NF）水厂的运行效率至关重要；然而，关于预处理方案的全面评估却相对不足。本研究在了一个全规模的纳滤厂中，对比了两种典型的预处理系统——超滤（PSUF）和砂滤+微滤（PSSF），分析了它们的处理效果、有机物转化情况以及微生物群落特征。结果表明，超滤在去除浊度、淤泥密度指数、溶解有机物（DOM）和生物量方面表现更为优异。由于更容易发生污染，砂滤+微滤系统导致了更高的压力损失和运营成本。通过傅里叶变换离子回旋共振质谱法对溶解有机物进行分析后发现，超滤过程中产生的难降解多环芳烃和多酚类物质的芳香性更强；而砂滤+微滤系统的渗透液中则含有更多可生物降解的化合物，这些化合物主要由低分子量成

  来源：ACS ES&T Engineering

  时间：2025-10-22

• 通过缺陷工程和化学改性的比较研究，从水相中定制用于四环素、阿特拉津和磺胺噻唑的锆基金属有机框架（MOFs）

  新兴污染物，包括药品和个人护理产品以及除草剂，对水质和生态系统健康构成威胁，也影响人类社会，因为这些污染物无法被传统的污水处理厂有效去除。吸附剂与这些新兴污染物（ECs）在各种水相中的复杂相互作用尚未完全理解，这阻碍了开发用于高效、选择性去除这些污染物的材料的合理化进程。本研究通过系统地研究不同水条件下代表性新兴污染物的吸附机制和动力学来应对这一挑战。我们合成了一种水稳定的MOF（金属有机框架）材料UiO-66，并通过缺陷工程或化学功能化对其进行了改性，以评估其性能。结果表明，与化学改性的UiO-66相比，缺陷控制的UiO-66在所有测试化合物中的去除效率更高，即使在共存阳离子（K+、Na+、

  来源：ACS ES&T Engineering

  时间：2025-10-22

• 抗垢剂对微咸反渗透浓缩液中pH介导的电化学沉淀作用的影响

  微咸地下水（BGW）的淡化技术在生产淡水方面具有很大潜力，但反渗透浓缩液（ROCs）的处理却带来了环境问题。为了减少ROCs的体积，一种策略是去除导致膜结垢的离子——这是限制水回收的主要因素——然后通过二次反渗透（RO）装置对处理后的ROCs进行进一步淡化。尽管这种方法很有前景，但在添加了阻垢剂的情况下，电化学沉淀机制仍不甚明了，因为阻垢剂通常被加入RO进料中以抑制沉淀过程。本研究探讨了阻垢剂及其浓度对pH介导的电化学过程的影响，该过程用于去除BGW ROCs中的结垢离子，以硝基三（亚甲基膦酸）（NTMP）作为模型阻垢剂。通过利用氢气释放反应，提高了阴极的pH值，从而促进了Ca2+和Mg2+的

  来源：ACS ES&T Engineering

  时间：2025-10-22

• 设计Janus光电极以实现气体-固体界面高效的光电化学VOC矿化作用

  光电化学（PEC）技术因其在外加电场下出色的电荷分离效率而被广泛认为是降解有机污染物的有效方法。然而，在膜电极组件（MEA）中实现有效的气态污染物光电协同处理仍是一个重大挑战。在这项研究中，我们开发了一种适用于MEA的Janus型光电电极，该电极采用Ti泡沫基底，具有双重反应表面：一侧用于光吸收和光催化反应，另一侧用于电催化反应。这种结构使得MEA内部的气态甲苯能够高效矿化。在PEC反应过程中，基于TiO2的光电电极对气态甲苯的降解速率分别比单独的光催化（PC）和电催化（EC）反应高4.6倍和8.5倍，展现了优异的光电协同效应。当光催化侧在施加偏压下受到光照时，外部电场将光生电子驱动至对电极，

  来源：ACS ES&T Engineering

  时间：2025-10-22

• 本土Trichoderma菌在污泥厌氧消化中的双重作用：促进水解与抑制甲烷生成

  木霉是一种在活性污泥（WAS）中常见的真菌属，但其对活性污泥厌氧消化（AD）的影响尚不明确。本研究全面探讨了Trichoderma asperelloides对污泥溶解度、产甲烷性能、微生物活性以及功能基因特征的影响，同时还研究了微生物对这种真菌抑制作用的抵抗力。结果表明，Trichoderma asperelloides促进了多糖和蛋白质的溶解，但同时也引发了细胞裂解并抑制了微生物的代谢活动。储存过程进一步加剧了这种抑制作用，使得甲烷产量分别减少了25.58%（孢子）和37.19%（菌丝体）。进一步研究发现，Trichoderma asperelloides会破坏细胞膜，导致细胞死亡率增加了

  来源：ACS ES&T Engineering

  时间：2025-10-22

• 从纳滤膜中去除多糖污染物的机制：清洁效率、钙离子螯合作用与污染物物理性质之间的相互作用

  由于基于膜的水处理系统中不可避免地会发生污染，因此膜清洗至关重要。然而，类水凝胶有机污染物与清洗剂之间的相互作用，以及这些相互作用如何影响污染物的聚集性、流变性质，最终影响清洗效率，目前仍知之甚少。在这里，我们利用柠檬酸作为模型螯合剂，阐明了Ca2+与藻酸盐污染的醋酸纤维素纳滤膜的清洗机制。我们确定了污染物的组成（钙含量），并研究了在2.3 ≤ pH ≤ 7（与醋酸纤维素的pH耐受范围一致）以及不同螯合剂浓度下的流变（弹性和粘性模量）和机械（杨氏模量）性质，以解释横流实验中观察到的清洗效率。在中性pH值和≤1 mM柠檬酸条件下，钙的提取使凝胶软化，导致流变性质类似液体，并使杨氏模量降低了10倍

  来源：ACS ES&T Engineering

  时间：2025-10-22

• 废水有机物的凝结作用以实现水资源再利用：碳去除效果的验证与预测

  基于碳的先进处理技术（CBAT）是内陆社区重要的水资源再利用策略。由于CBAT的效率会受到废水中的有机物质（EfOM）的负面影响，因此预计通过混凝预处理可以改善后续处理过程。对26种废水进行的实验表明，使用80毫克/升的明矾时，明矾混凝能够系统性地去除10-35%的溶解有机碳（DOC），这有望显著延长CBAT中活性炭的使用寿命。应用常见的地表水（SW）模型时，对废水中的DOC去除率的预测往往偏高。与地表水相比，废水中DOC浓度更高、碱度更高、特定紫外吸光度（SUVA254）更低，并且这些参数在不同样本间的变异性也更小。值得注意的是，SUVA254作为混凝效率的预测指标效果较差，这可能是由于废水

  来源：ACS ES&T Engineering

  时间：2025-10-22

• 中亚的碳中和：技术前景与挑战

  2015年巴黎协定确立了全球气候治理的重要框架，其目标是将全球气温升幅控制在“远低于”工业化前水平2摄氏度以内，并努力将升温限制在1.5摄氏度。该协议的执行依赖于各国自愿但逐步提升的国家自主贡献（NDC），每五年进行一次修订，通过“齿轮机制”实现逐步增强的减排承诺。尽管许多工业化国家已制定较为成熟的气候政策和技术路线图，但发展中国家在推进减排方面进展不一。中亚地区，包括哈萨克斯坦、乌兹别克斯坦、土库曼斯坦、吉尔吉斯斯坦和塔吉克斯坦，既在全球脱碳进程中存在显著的差距，同时也蕴含着重要的战略机遇。中亚地区在能源结构上高度依赖化石燃料，同时又面临着气候变化带来的多重挑战，如冰川退缩、水资源短缺、荒漠

  来源：ACS ES&T Engineering

  时间：2025-10-22

• 整合实验与机器学习建模以评估抗生素的半波电位

  抗生素作为一种新兴的有机污染物，在环境中广泛存在。理解它们的氧化还原特性对于评估其环境命运和设计有效的处理策略至关重要。本研究通过一系列循环伏安法（CV）实验，测定了来自7个类别的23种抗生素在三种pH条件下的半波电位（E₁/₂），并发现几乎所有抗生素都经历了不可逆的氧化过程。其中，磺胺类和四环素类抗生素表现出pH依赖性的E₁/₂值变化，这种现象符合能斯特行为。通过使用逐步多元线性回归（SW-MLR）和十种机器学习算法，构建了定量结构-性质关系（QSPR）模型，以探讨分子结构对氧化还原行为的影响，并识别最佳预测模型。SW-MLR和自适应提升（AdaBoost）模型均表现出优异的性能，具有较高的

  来源：ACS ES&T Engineering

  时间：2025-10-22

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