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综述:可持续复合材料替代金属:跨行业纤维增强聚合物的环境评估与材料选择
引言与背景为应对气候变化和资源枯竭的紧迫需求,关键行业正加速向可持续材料转型。纤维增强聚合物(FRP)因其卓越的高性能特性,在建筑、汽车和管道应用中作为钢铁和铝的替代材料而备受关注。然而,FRP的环境影响仍令人担忧,主要源于其能源密集的生产过程和报废(EoL)阶段面临的挑战。钢铁和铝等传统材料的生产是全球碳排放的重要贡献者,例如,钢铁生产 alone 就占全球排放量的约6%至8%。随着全球对这些材料的需求预计到2050年将至少翻倍,寻找更可持续的材料解决方案变得至关重要。在此背景下,FRP作为一种轻质、高强重比、耐腐蚀且设计灵活的材料,显示出巨大的应用潜力。FRP的特性、制造与应用FRP是一种
来源:Resources, Conservation & Recycling Advances
时间:2025-10-22
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综述:电力输配电设备碳足迹计算方法、标准与应用的全面综述
在全球气候危机日益严峻的背景下,准确量化并减缓电力输配电设备这一关键能源基础设施的碳足迹,已成为行业实现可持续发展的核心议题。本文旨在对电力输配电设备碳足迹核算的方法学、标准及应用进行全面综述。理论基石:生命周期评估框架电力设备碳足迹核算的理论基础建立在生命周期评估(LCA)框架之上,该框架遵循ISO 14040系列标准,提供了一套从“摇篮到坟墓”的系统性环境影响量化方法。具体到产品碳足迹,ISO 14067:2018是核心指导标准。此外,温室气体(GHG)议定书的三范围(Scope 1, 2, 3)方法也为界定排放边界提供了清晰结构,其中对于供应链复杂的电力设备,准确核算范围3排放尤为关键。
来源:Resources, Conservation & Recycling Advances
时间:2025-10-22
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土地所有权动机如何影响水土管理?加州牧场主的实证研究
在美国加利福尼亚州内华达山脉的山麓地带,一片片开阔的橡树林地与草地、灌木丛交错分布,形成了独特的牧场生态系统。这里不仅是传统畜牧业的基地,更是众多野生动物的栖息地,其中包括被加州列为受威胁物种的加州黑斑秧鸡(Laterallus jamaicensis coturniculus)。然而,这片土地正面临着前所未有的挑战:气候变化导致的水资源短缺、日益增长的人口压力以及土地用途的多样化转变。私人土地所有者在这片生态系统中扮演着关键角色,他们的管理决策直接影响着浅水湿地的规模和分布,而这些湿地正是黑斑秧鸡等野生动物的重要栖息地。传统观点认为,私人土地所有者的决策主要受经济利益驱动,即追求利润最大化。
来源:Rangeland Ecology & Management
时间:2025-10-22
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气候变化对南非和莱索托入侵性针茅属植物分布的潜在影响研究
在全球气候变化加剧的背景下,生物入侵已成为威胁生态系统稳定性和生物多样性的重要因素。南美洲特有的针茅属植物(Nassella)——包括智利针茅(Nassella neesiana)、墨西哥羽毛针茅(N. tenuissima)和纳索针茅(N. trichotoma),自19世纪末偶然引入南非后,已成为当地温带草原的严重入侵物种。这些植物不仅难以根除(因其种子寿命长、根系深),还会降低牧场质量,威胁当地特有的生物多样性。尽管南非已对其中两种物种实施管控,但其分布范围可能被低估,且邻近的莱索托王国尚未有入侵记录,存在跨境传播风险。更令人担忧的是,气候变化可能改变这些入侵物种的分布格局,进而影响防控
来源:Rangeland Ecology & Management
时间:2025-10-22
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细花虾脊兰(Calanthe graciliflora)的古今未来分布格局:对物种保护与谱系地理学的启示
在中国丰富的生物多样性宝库中,兰科植物以其独特的形态和生态价值占据着特殊地位。细花虾脊兰(Calanthe graciliflora)作为中国特有的一种地生兰,不仅具有较高的观赏和药用价值,更是虾脊兰属中分布最广、纬度跨度最大且耐寒性最强的物种。这种广泛的环境适应性使其成为研究植物如何响应气候变化的理想模型。然而,随着全球气候变暖加剧和人类活动导致的栖息地破碎化,该物种的野生种群正面临严重威胁,目前已被世界自然保护联盟(IUCN)列为近危(NT)物种,且受到《濒危野生动植物种国际贸易公约》(CITES)的贸易管制。在此背景下,明确其历史分布格局、识别气候避难所以及预测未来分布变化,对制定有效的
来源:Nature-Based Solutions
时间:2025-10-22
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基于酶封装纳米脂质体的比色免疫传感器高灵敏检测噻虫胺
亮点本研究开发了一种pH响应型生物素标记HRP封装纳米脂质体(HRP@liposome),并将其作为信号放大发生器应用于比色免疫传感器中。该传感器对噻虫胺表现出卓越的检测性能,其灵敏度较传统酶联免疫吸附测定(ELISA)显著提升,为环境健康和食品安全领域的快速筛查提供了可靠工具。结论综上所述,本研究成功开发了一种pH响应型生物素标记HRP@liposome,并将其作为生物信号放大发生器应用于比色免疫传感器。该传感器对噻虫胺表现出优异的灵敏度和特异性,其准确性通过超高效液相色谱-电喷雾串联质谱(UPLC-MS/MS)进行了验证,表明其在环境和农产品样本中筛查噻虫胺具有潜在应用价值。尽管所提出的比
来源:Microchemical Journal
时间:2025-10-22
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基于萃取驱动铜配合物的便携式电极电化学氧化PFOA检测技术研究
亮点•通过单步室温萃取合成具有Cu2+/Cu+氧化还原对的铜咪唑-吡啶配合物(Cu-P)•在-0.42 V低电位下实现PFOA羧酸盐的高效电化学氧化•安培法检测限达24.0 pM,响应时间仅3.8秒•密度泛函理论(DFT)揭示配合物缩小前沿轨道能隙,Cu-O配位能约-23 kcal·mol-1•人工神经网络(ANN)直接从原始伏安图预测浓度,R2=0.99(平均绝对误差0.24)结论本研究开发了一种室温单步萃取策略,将易得的咪唑-吡啶配体转化为氧化还原活性配合物(Cu-P),作为可持续电催化剂用于PFOA的低过电位氧化。在柔性丝网印刷电极上的系统电化学评估表明:(1)Cu2+/Cu+氧化还原行
来源:Microchemical Journal
时间:2025-10-22
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温度升高对东海原甲藻碳含量与生烃潜力的影响机制研究
研究亮点培养温度对藻类有机质化学结构的影响通过监测19°C至34°C六个温度梯度下东海原甲藻28天内的叶绿素a浓度与生物量变化(图S1),发现藻体在经历初期适应阶段后进入快速生长的对数期。此阶段叶绿素a浓度急剧上升,随后逐渐下降并维持稳定水平。固态13C-NMR分析显示,温度升高显著改变有机碳的分子结构:低温(19-25°C)条件下藻类倾向于将固定的无机碳转化为碳水化合物,而高温(28-34°C)环境则促进非皂化脂类(如烷烃)的合成,导致烷基碳占比明显提升。结论本研究证实培养温度通过调控东海原甲藻的碳代谢途径直接影响其有机碳组成。高温环境诱导藻体合成更多脂肪族碳链结构,进而增强其在地质埋藏过程
来源:Marine Environmental Research
时间:2025-10-22
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球形赤泥基NaA沸石-壳聚糖复合材料的制备及其对废水中重金属的强化去除作用
HighlightChemicals and raw materials盐酸(HCl, 35%–37%)购自中国成都科隆化学品有限公司。乙酸(CH3COOH, ≥99%)购自中国天津富宇精细化学品有限公司。氢氧化钠(NaOH, ≥96%)、氨水(NH3·H2O, 25%–28%)和六水合硫酸镍(NiSO4·6H2O, 99%)由中国国药集团化学试剂有限公司提供。壳聚糖((C6H11NO4)n)购自中国麦克林生化科技有限公司。所有化学品均未经进一步纯化直接使用。Characterizations of red mud-derived NaA zeolite-chitosan composite合
来源:Journal of Environmental Chemical Engineering
时间:2025-10-22
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重烃污染对聚酰亚胺膜CO2分离性能的影响机制研究
亮点本研究聚焦于重烃污染对聚酰亚胺(PI)膜在天然气处理中CO2分离性能的影响。通过系统评估三种典型烃类(环己烷、正辛烷、乙苯)及其混合物,揭示了污染物通过膜溶胀与链松弛效应短期提升气体渗透率,而长期吸附阻塞导致性能衰减的双重作用机制。CO2/CH4选择性在所有条件下均下降,但CO2脱除率保持稳定,为工业膜分离过程抗污染设计提供了关键参考。材料与化学品实验采用实验室自制的聚酰亚胺(PI)材料。硅橡胶Sylgard184(PDMS)购自道康宁公司,环氧树脂及固化剂由天元树脂厂提供。环己烷(99.7%)、正庚烷(99.5%)、正辛烷(95%)购自天津科密欧化学试剂有限公司,甲苯(99.5%)和石油
来源:Journal of Environmental Chemical Engineering
时间:2025-10-22
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咖啡渣变废为宝:可持续氧化石墨烯光催化剂实现太阳光驱动高效产氢
亮点本研究利用咖啡废弃物银皮(CSS),通过臭氧氧化法成功合成了银皮氧化石墨烯(SGO)。这种绿色方法避免了有毒氧化剂的使用,与传统氧化石墨烯(GO)生产方法相比,具有更高的表面氧合度、缺陷密度和亲水性,从而为高效光催化产氢提供了一条新颖且更可持续的路径。结论在这项工作中,以咖啡废弃物CSS为原料,通过臭氧氧化路线成功设计并合成了一种新型催化剂——银皮氧化石墨烯(SGO),并利用其太阳能进行光蒸发和光催化H2生产。对SGO进行了详细的物理化学表征,证实了其含有典型的氧官能团(C/O比为0.31 ± 0.02)、良好的氧化程度(无需使用任何氧化剂)、热稳定性好、具有少层结构以及合适的带隙(2.4
来源:Journal of Environmental Chemical Engineering
时间:2025-10-22
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微波诱导界面耦合构建MoS2/g-C3N4异质结增强光催化CO2还原性能研究
【材料形貌与结构表征】XRD分析用于表征所制备催化剂的晶体结构。图1a展示了CN、MoS2及其复合物MSCN的XRD图谱。对于CN样品,(100)和(002)衍射峰分别出现在13.1°和27.6°,对应CN的层状芳香共轭堆叠特征。而MoS2样品在14.3°、33.6°、39.6°和58.6°处显示出(002)、(101)、(103)和(110)晶面的特征峰,清晰展现了二硫化钼的典型晶体结构。【研究结论】微波诱导的界面耦合效应是提升光催化CO2-to-CO转化效率的关键机制。通过固相微波一步合成法实现的MoS2/g-C3N4异质结耦合,促进了材料间的原子级接触,构建了稳定的II型异质结结构。该结
来源:Journal of Environmental Chemical Engineering
时间:2025-10-22
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综述:光催化微生物燃料电池用于能源生产与环境修复
Abstract光催化CO2还原技术是实现碳中和的关键路径,但面临可见光响应有限、光生载流子复合率高及选择性低等瓶颈。本研究通过一步固相微波法构建了MoS2/g-C3N4(MSCN)复合材料。利用MoS2的微波表面过热效应促进g-C3N4聚合,实现了紧密的界面耦合并构建了典型的II型异质结。所得MSCN复合材料具有扩大的g-C3N4层间距和粗糙的层状结构,增加了比表面积和活性位点。界面电子从g-C3N4向MoS2迁移显著促进了光生载流子的分离与传输。在可见光下,优化后的MSCN催化剂实现了20.14 μmol·g-1·h-1的CO产率,是纯g-C3N4的三倍,且选择性达93.3%,并具备优异的
来源:Journal of Environmental Chemical Engineering
时间:2025-10-22
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空气污染暴露如何激发慈善捐赠?——基于在线医疗众筹的视角
随着工业化进程的加速,空气污染已成为全球范围内严峻的环境挑战。细颗粒物PM2.5等污染物不仅直接危害人体健康,还会引发一系列社会经济问题。尽管已有大量研究探讨了空气污染对健康、认知能力和劳动生产率的影响,但关于其如何影响人类亲社会行为(如慈善捐赠)的实证证据仍较为缺乏。在中国,基本医疗保险虽覆盖95%以上人口,但重大疾病的高额医疗费用仍使许多家庭陷入困境。在线医疗众筹平台由此应运而生,成为低收入患者重要的资金补充渠道。在此背景下,理解环境因素如何影响公众的捐赠决策,不仅对完善社会救助体系具有现实意义,也为探索环境危害的缓解机制提供了新视角。本研究利用中国某领先在线医疗众筹平台2018年10月至
来源:Journal of Environmental Economics and Management
时间:2025-10-22
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微波诱导界面耦合构建MoS2/g-C3N4 II型异质结增强光催化CO2还原选择性
Highlight通过微波诱导界面耦合构建的MoS2/g-C3N4异质结,在光催化CO2还原中展现出卓越性能!Morphological and structural characterizationX射线衍射(XRD)分析揭示了催化剂的晶体结构特征。图1a展示了CN(石墨相氮化碳)、MoS2(二硫化钼)及其复合物MSCN的XRD图谱。CN样品在13.1°和27.6°处出现特征衍射峰,分别对应面内周期性结构和层状芳香堆叠特征。而MoS2样品在14.3°、33.6°、39.6°和58.6°处显示出典型晶面衍射峰,表明其成功合成。复合材料的图谱呈现出两组特征峰的叠加,且CN的(002)峰位发生偏移
来源:Journal of Environmental Chemical Engineering
时间:2025-10-22
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墨西哥胎生蜥蜚雌性形态特征的生态地理分异及其对热平衡假说的反向验证
生态地理学规则试图通过、以及来解释动物物种形态和繁殖性状在种内和种间的变异。本研究重点在于确定墨西哥胎生蜥蜚 (Sceloporus grammicus) 雌性种群的形态和繁殖性状是否可以根据其栖息地的环境温度、降水和干旱指数进行分类,并探究其与上述假说的关系。我们的结果表明,雌性S. grammicus种群确实可以基于其形态和繁殖性状进行分类。第一个判别函数(对应于较大的头部和较短的前肢)与环境温度呈负相关。然而,与降水量或干旱指数没有发现关联。因此,我们的结果支持了与艾伦法则 (Allen's rule) 相反的情况:短肢蜥蜚在温暖气候中更占优势,而长肢蜥蜚则在寒冷气候中更具优势。这种生态
来源:Acta Zoologica
时间:2025-10-22
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局部校正AKDE:解决动物家域评估中溢出偏倚的创新方法及其生态学意义
在动物运动生态学研究中,准确评估家域(home range)是理解物种空间利用模式的基础。传统核密度估计(KDE)及其自相关优化版本AKDE(autocorrelated kernel density estimation)虽被广泛应用,却长期面临溢出偏倚(spillover bias)的挑战——当家域估计超出实际可到达区域(如水域边界、悬崖)时,会导致面积高估和空间分布失真。溢出偏倚的成因与影响溢出偏倚主要由两个因素驱动:一是动物活动位置靠近不可穿越边界(如湖岸线)时,核函数(kernel)会向不可达区域扩散;二是带宽(bandwidth)选择不当会加剧这种扩散。这种偏倚不仅造成家域面积的高
来源:Methods in Ecology and Evolution
时间:2025-10-22
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综述:生物炭:地球的黑金——可持续农业革命
Abstract生物炭(Biochar),一种通过生物质热解(pyrolysis)产生的碳质副产物,正以其变革可持续农业的巨大潜力引发全球关注。这篇综述详细探讨了生物炭对土壤物理化学和生物学特性、作物产量以及对环境胁迫耐受性的影响。生物炭能够改善土壤孔隙度、持水能力、养分供应和微生物活性,从而促进植物生长并提高产量。其性能很大程度上取决于原料质量、热解参数和施用速率,其中低温热解产生的生物炭更有利于养分补充,而高温热解产生的生物炭则更侧重于长期碳固存(carbon sequestration)。此外,生物炭还能降低重金属的生物有效性,并缓解由干旱、盐分和病原体攻击引起的植物胁迫。鉴于不同土壤中
来源:Biofuels, Bioproducts and Biorefining
时间:2025-10-22
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施用后灌溉对沙基果岭表面活性剂效能的影响研究
摘要土壤表面活性剂应用于高尔夫球场果岭等休闲草坪区域,旨在改善水分入渗、分布和均匀性。大多数商用表面活性剂标签建议立即进行施用后灌溉(PAI)以最大化产品效能。然而,许多草坪管理者可能因担心过度地表湿润、降低地表硬度或高尔夫活动的时间限制而放弃PAI。本研究于2024年在印第安纳州西拉法叶的沙基匍匐剪股颖(Agrostis stolonifera L.)研究果岭上进行了一项田间试验,评估了立即PAI对两种表面活性剂化学物质(聚氧烯烃聚合物[PP] [8.0 L ha−1]和烷氧基化环氧乙烷-环氧丙烷加合物/非离子多元醇混合物[AEPA] [6.4 L ha−1])的效果。表面活性剂于2024年
来源:Agrosystems, Geosciences & Environment
时间:2025-10-22
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高尔夫球场草坪草抗草皮损伤能力与恢复性能研究:杂交狗牙根与匍匐剪股颖的比较分析
摘要本研究系统评估了美国过渡带高尔夫球场常用草坪草的抗草皮损伤(Divot resistance)与恢复(Recovery)能力。试验于2022–2023年在田纳西州诺克斯维尔开展,研究对象包括两种杂交狗牙根(Cynodon dactylon × C. transvaalensis,品种Tifway与Latitude 36)、一种匍匐剪股颖(Agrostis stolonifera,品种L93-XD),以及2023年新增的杂交狗牙根品种Tahoma 31。通过摆锤装置(DIVOT)模拟高尔夫球杆击打,生成100个草皮损伤单元,以填充沙体积间接量化抗损伤性,并通过视觉覆盖度评估恢复动态。数据经非
来源:Agrosystems, Geosciences & Environment
时间:2025-10-22