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机械化学驱动合成Cu/P25/g-C3N4光催化剂用于可持续CO2还原
随着全球气候变化问题日益严峻,减少大气中的二氧化碳(CO2)浓度成为当务之急。光催化CO2还原技术,模拟自然光合作用,能将CO2转化为甲烷(CH4)、甲醇(CH3OH)等高附加值化学品,是实现碳循环和可持续能源生产的理想途径之一。在众多光催化剂中,二氧化钛(TiO2),特别是其商业形态Evonik P25,因其化学稳定性好、无毒且成本低廉而被广泛研究。然而,P25 TiO2本身存在显著缺陷:其较宽的带隙(约3.2 eV)限制了其对可见光的吸收;同时,光生电子与空穴极易复合,导致量子效率低,严重制约了其实际应用。为了克服这些局限性,研究人员尝试了多种策略,如金属掺杂、表面修饰以及构建异质结等。其
来源:Journal of Environmental Chemical Engineering
时间:2025-10-18
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两阶段提取结合GC-FID技术同步分析微生物生物膜中脂质脂肪酸组成与聚羟基脂肪酸酯
在微生物的世界里,生物膜是一种精巧的生存策略。如同城市中的社区,微生物们聚集在一起,嵌入自身分泌的细胞外聚合物(EPS)中,形成结构化的集合体。这种“微生物城市”不仅帮助它们附着在表面,还影响着基因表达和生长模式。然而,在这些复杂的结构中,脂质和聚羟基脂肪酸酯(PHA)作为关键组分,其动态变化与细菌的生理和代谢适应密切相关,尤其是在应对恶劣环境条件时。目前的研究存在一个明显的空白:尽管脂质脂肪酸组成和PHA在生物膜生物学中关系紧密,但大多数研究往往只关注其中之一,缺乏能够同步分析这两种成分的综合方法。传统的脂质提取通常使用氯仿-甲醇混合物进行1-2小时,而PHA的提取则需要纯氯范超过12小时。
来源:Journal of Chromatography A
时间:2025-10-18
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用于高效液相色谱-质谱/质谱联用(HPLC-MS/MS)测定空气中颗粒物中轮胎化学物质的方法开发。该方法应用于城市气溶胶的研究
随着城市化进程的加快,交通排放已成为空气污染的重要来源之一。其中,轮胎磨损产生的污染尤为引人关注,因其不仅广泛存在于城市环境中,还可能对人类健康构成潜在威胁。轮胎作为车辆的重要组成部分,其材料中包含多种化学添加剂,如抗氧化剂、抗臭氧剂、硫化促进剂等,这些物质在使用过程中会随着轮胎的磨损而释放到空气中,形成轮胎磨损颗粒(Tire Wear Particles, TWPs)。TWPs通常与道路尘埃混合,并在大气中通过物理化学过程进一步转化,生成更具毒性的化合物。因此,对TWPs中化学成分的准确检测与定量分析,对于评估其对空气质量及公众健康的贡献具有重要意义。目前,针对TWPs的分析方法存在一定的局
来源:Journal of Chromatography A
时间:2025-10-18
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ENSO驱动半干旱城市供水蒸发动态与水源贡献的同位素示踪研究
在气候变化和快速城市化的双重压力下,全球半干旱地区城市供水系统正面临前所未有的挑战。博茨瓦纳首都加博罗内作为典型代表,其供水网络依赖多元水源组合——包括北部的迪克加特隆大坝、莱齐博戈大坝,南部的加博罗内大坝、博卡阿大坝,以及马萨马地下水井群。这种复杂的水源结构虽然增强了供水韧性,但也使得系统对气候波动异常敏感。特别是ENSO现象引发的降水格局变化,会通过改变水库蒸发强度和水源调配策略,最终影响到达用户水龙头的自来水化学特征。为揭示这种气候-水文-工程系统的耦合机制,研究团队创新性地将同位素水文学方法应用于城市供水网络诊断。通过分析水分子中δ18O和δ2H的天然丰度变化,可以追溯水体的蒸发历史和
来源:Journal of Arid Environments
时间:2025-10-18
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耦合凝胶电泳与光致发光成像技术揭示现代与化石贝壳中生物色素复合物的新方法
1 引言钙碳酸盐生物矿物(如珊瑚外骨骼、软体动物贝壳、海胆棘刺)是由有机大分子(统称为骨骼基质)调控矿物沉积形成的有机-矿物组装体。除骨骼基质外,大量生物矿物还含有生物色素——一类在可见光范围有吸收的小分子有机化合物。这类物质结构多样,从具共轭双键的线性链(如类胡萝卜素)到含金属离子配位的复杂环状结构(如卟啉)均有涵盖。目前对贝壳生物色素的研究多采用强酸溶矿法提取,虽可快速获得大量色素,但会不可逆降解骨骼大分子并破坏色素-大分子复合物,难以用于研究古代或化石生物矿物中有机物的保存机制。凝胶电泳(SDS-PAGE)是可视化生物矿物中大分子组分的常用技术,但对生物色素的检测存在三大局限:(1)对分
来源:Methods in Ecology and Evolution
时间:2025-10-18
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地中海地区松树人工林对火灾严重性的遗留影响及管理启示
研究背景与科学问题地中海生态系统在全球变化背景下正面临日益严峻的野火威胁。19-20世纪大规模造林运动形成的松树人工林,通过创造高负荷、高连续性的燃料格局,可能与气候变暖干旱化产生协同效应,加剧火灾严重性。然而,人工林对当前火险格局的相对贡献及其生态恢复潜力尚未系统量化。本研究选取西班牙境内沿纬度梯度分布的三大野火案例(Bermeja、Culebra和Hurdes),创新性地将松树人工林与天然松林进行区分,旨在揭示人工林在极端火事件中的核心作用。研究方法与技术创新研究团队构建了多源数据融合分析框架:利用哨兵2号(Sentinel-2)影像计算差分归一化燃烧率(dNBR)量化火强度,结合5米分辨
来源:Journal of Applied Ecology
时间:2025-10-18
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本土半寄生植物Melampyrum arvense的快速生物防治作用:田间实验有效抑制两种有害入侵植物
引言:入侵植物的威胁与生物防治新思路外来植物入侵是全球生物多样性丧失的主要驱动因素之一,它们通过竞争排斥原生种、改变养分循环并造成社会经济损失。传统防控方法如机械清除或化学除草虽有效,但可能损害原生物种且难以持久。基于"天敌释放假说"的传统生物防治引入专性天敌存在生态风险;而"生物抗性假说"则提出利用原生广谱天敌(如寄生植物)抑制入侵物种可能更安全。近年研究发现,寄生植物在全球范围内展现出作为生物抗性剂的潜力,例如澳大利亚的Cassytha pubescens抑制入侵灌木Ulex europaeus,中国的Cuscuta australis减少入侵植物生长并促进原生多样性。欧洲半寄生植物Rhi
来源:Journal of Applied Ecology
时间:2025-10-18
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分级花状氧化铝纳米片上构建钯纳米结构用于高效催化还原4-硝基酚
1 引言硝基芳烃化合物(NACs)在精细化工合成中作为关键中间体被广泛应用,但其化学稳定性高,导致在环境中持久存在,带来严重的生态和健康风险。国际癌症研究机构(IARC)指出,长期接触某些硝基芳烃会增加患肺癌、膀胱癌和胰腺癌的风险。在儿童群体中,还关联着尿路和神经系统疾病的高发风险。在众多NACs中,4-硝基酚(4-NP)因其高毒性和在水系中的顽固性而备受关注。它常见于农药、染料和制药工业的废水中。4-NP催化加氢还原为4-氨基酚(4-AP)不仅是一种有效的解毒策略,其产物4-AP本身也是合成扑热息痛等镇痛药、发用染料、照相显影剂和腐蚀抑制剂的重要中间体。该反应路径明确,可通过紫外-可见光谱方
来源:Nano Select
时间:2025-10-18
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北极植物与根系真菌的机会性伙伴选择:环境驱动下的非随机互作网络
Abstract植物与土壤微生物的互作在构建植物群落中起关键作用。本研究通过解构北极地理和环境梯度上植物-真菌互作变异的两个贡献来源: abiotic 对土壤真菌物种库的影响,以及 abiotic 和 biotic 对植物根系相关真菌库变异的影响。研究发现,北极植物与根系真菌的关联呈现明显的非随机结构,主要由pH和温度梯度驱动。INTRODUCTION土壤微生物群在驱动植物群落动态和生态系统功能中的重要性已被长期认识。在快速变化的北极环境中,迫切需要揭示这些互作如何响应环境变化。北极地区最近以全球平均速率三到四倍的速度变暖,北极植物将大量生物量分配在地下,这可能增加北极土壤微生物群的资源可用性
来源:Ecological Monographs
时间:2025-10-18
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基于KH2PO4/UiO-66纳米颗粒的叶面肥系统促进豌豆幼苗生长的机制与应用研究
当前农业中的叶面施肥技术面临叶片表面养分滞留性差、利用率低的严峻挑战。为解决这一问题,研究者开发了一种新型纳米颗粒叶面输送系统——负载磷和钾的UiO-66金属有机框架纳米颗粒(PK/UiO-66 NPs)。该体系具有优异的叶片粘附能力与可控释放养分的特性。PK/UiO-66 NPs凭借其独特的结构和化学性质,即使在模拟降雨后仍能为植物提供持久而稳定的营养。与对照组相比,经PK/UiO-66 NPs处理的豌豆幼苗生长显著提升,茎部长度最多增加24.4%,豆荚鲜重更是大幅增长106.6%。该纳米制剂表现出卓越的耐雨水冲刷和控释性能:48小时内仅释放62.3%的磷,而传统KH2PO4溶液在2小时内即
来源:Environmental Science: Nano
时间:2025-10-18
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固相萃取介质对含N,N-二甲基肼结构的N-亚硝基二甲胺前体物的吸附与解吸:助力环境水体中痕量污染物的分离鉴定
识别臭氧反应性N-亚硝基二甲胺(NDMA)前体物——一种可能致癌的消毒副产物——对于最小化其在处理饮用水中的含量至关重要。然而,在复杂环境水体基质中检测痕量级NDMA前体物仍具挑战性,尤其是在使用质谱(MS)技术时。本研究提出了一种利用混合型阳离子交换(MCX)固相萃取(SPE)小柱从环境水体中分离NDMA前体物的方法,以促进其通过MS进行鉴定。样品被调节至pH 7后上样至预处理的MCX小柱,并使用Milli-Q水(含2%甲酸)进行洗脱以去除潜在干扰物并增强保留。随后,使用碱性甲醇(MeOH)(MeOH + 5%氨水)解吸保留的前体物。该方法特别适用于非挥发性N,N-二甲基肼(DMH)类前体物
来源:Analytical Methods
时间:2025-10-18
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巴拿马与哥斯达黎加大加勒比海牛(Trichechus manatus manatus)全年栖息与跨域迁移行为的声学监测研究
1 引言大加勒比海牛(Trichechus manatus manatus)作为濒危大型草食性海洋哺乳动物,其在中美洲南部尤其是巴拿马和哥斯达黎加地区的生态学研究长期缺乏系统性数据。该物种在加勒比海沿岸的咸淡水环境中扮演"生态系统工程师"角色,通过摄食行为影响水生植物群落结构与生态系统功能。然而,由于种群规模小、分布零散且受人类活动威胁,其生存状况日益严峻。传统视觉观测手段受限于热带湿地的浑浊水质,难以实现长期连续监测。近年来,被动声学监测技术通过分析海牛个体独特的发声特征(如squeak、hi-squeak等),为研究其空间行为提供了非侵入性新途径。本研究首次整合巴拿马(2015年启动)与哥
来源:Frontiers in Marine Science
时间:2025-10-18
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参与式科学揭示萨利希海河口群落高分辨率动态及热浪响应机制
引言全球变化因子如气候紊乱、栖息地丧失和生物入侵正以急性和慢性方式影响近岸和潮间带生态群落。尽管生物监测旨在追踪生态群落随时间的变化,但采样方案、环境压力源与目标生态响应之间的时间不匹配常限制监测数据在检验变化假说中的效用。参与式科学(或称公民科学)能扩大监测的时空尺度,通过更高分辨率和更广范围的数据提升统计效能,从而探测全球变化如何改变高动态性生态群落。本研究评估了华盛顿海Grant Crab Team参与式科学数据集对萨利希海近岸移动性表栖动物群落的洞察,包括群落跨生境类型和时间的差异,以及对2021年大气热浪的响应。近岸群落在河道、潟湖和潮滩生境类型间存在差异,群落指标和物种组成与各生境
来源:Frontiers in Marine Science
时间:2025-10-18
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基于地面激光扫描技术的危险燃料处理后手堆薪柴堆质量估算研究
引言美国西部地区近几十年来野火活动加剧,导致空气质量恶化。气候变化导致的干热条件以及长达一个世纪的灭火政策带来的燃料结构变化,共同加剧了野火的严重性和过火面积。此外,由于季节性降水模式的时间偏移和干旱频率增加,野火季节的长度也在延长。为降低野火风险,多种策略被采用,包括手工疏伐、机械处理、受控野火、计划烧除或组合方法。其中,计划烧除被认为是有效降低野火风险的关键组成部分。计划烧除主要有两种类型:全面烧除(broadcast burning)和堆烧(pile burning)。堆烧是森林抚育和野火高风险区生物量清除的产物,移除的燃料被堆成堆,可分为手堆(hand piles)和机堆(machin
来源:Frontiers in Forests and Global Change
时间:2025-10-18
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综述:深海多金属结核环境中生境异质性和干扰对底栖群落结构的影响及其对海底采矿的管理启示
深海多金属结核环境是地球上最神秘且脆弱的生态系统之一,这些富含锰、镍、钴等金属的结核不仅具有经济价值,更是独特生物群落的关键栖息地。本综述旨在梳理生境异质性和自然或人为干扰如何塑造这些深海底栖群落的结构,并探讨其对未来海底采矿活动的管理启示。多金属结核简介多金属结核(又称锰结核)是分布于4000-6500米深海底的球状或椭球状岩石,生长速率极为缓慢(每百万年数毫米)。它们主要存在于太平洋、印度洋和大西洋的深海平原,尤其是克拉里昂-克利珀顿区(CCZ)。结核本身通过提供硬质基底、增加表面粗糙度(rugosity)和改变局部地球化学环境,显著增强了生境的异质性。生境异质性的度量方法目前对结核环境生
来源:Frontiers in Marine Science
时间:2025-10-18
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空气传播环境DNA检测技术在集装箱走私狮皮识别中的可行性研究
引言:野生动物非法贸易对濒危物种保护构成严重威胁,其中狮(Panthera leo)因皮毛、骨骼等衍生物贸易导致其IUCN保护 status 降至"易危"。传统集装箱检测技术(如X射线)对有机物品识别有限,而环境DNA(eDNA)技术为非侵入式检测提供新思路。本研究首次探索利用空气传播eDNA检测集装箱内隐藏狮皮的可行性,并评估等离子体聚合物涂层滤膜对痕量DNA的捕获效能。材料与方法:实验采用三张成年非洲狮皮(来源:南澳大利亚动物园),通过定制3D打印空气提取装置(含USB风扇和高压鼓风机)在四种配置下采样:密闭存储空间(config. 1)、空集装箱(config. 2,阴性对照)、集装箱内
来源:Frontiers in Conservation Science
时间:2025-10-18
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环境司法专业化对城市碳平衡的促进作用:基于中国环境法庭的准自然实验
引言城市作为人口与经济活动的集聚区,虽仅占全球陆地面积的极小部分,却贡献了近70%的二氧化碳(CO2)排放。城市碳平衡(Urban Carbon Balance, UCB)被定义为植被碳汇(Carbon Sinks, CS)与能源消费碳排放(Carbon Emissions, CE)的比值(UCB=CS/CE),其值大于1表示碳盈余,小于1表示碳赤字,等于1则为平衡状态。相较于单一的碳排放指标,UCB能更全面衡量城市迈向碳中和的进展。尽管已有大量研究关注行政规制、市场工具及非正式环境规制对碳排放的影响,但司法机构——尤其是专业化环境法庭(Environmental Courts, ECs)——
来源:Frontiers in Environmental Science
时间:2025-10-18
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基于WQI-GIS综合方法的埃及法尤姆地表水质评估与多用途回用研究
研究区域与背景法尤姆省作为埃及西部沙漠中唯一的尼罗河灌溉绿洲,其封闭盆地特征导致污染物易积累难扩散。该区域农业活动密集,主要种植小麦、水稻、柑橘等作物,化肥使用以尿素、过磷酸钙等为主。水文系统通过巴哈尔·优素福运河引水,最终汇入无出流的卡伦湖,形成独特的内部排水体系。采样与分析方法研究于2024年7月选取10个代表性点位(S1-S10),涵盖农业排水渠和污水处理站排放口。现场测定pH、温度、总溶解固体(TDS)、电导率(EC)等参数,实验室分析包括钙镁离子(EDTA滴定法)、硫酸盐(浊度法)、化学需氧量(COD)等17项指标。所有分析均遵循美国公共卫生协会(APHA)标准方法。水质指数构建原理
来源:Frontiers in Environmental Science
时间:2025-10-18
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深海鳗草草甸作为抵御疾病和环境胁迫的避难所:温度与盐度对海草衰退病的影响研究
1 Introduction气候变化正显著影响陆地及海洋生命,并通过增加疾病风险产生间接影响。这些环境冲击引发生物多样性丧失,并导致沿海栖息地化学和物理特性的显著变化,尤其当它们影响像海草这样的基石物种时。温带海草鳗草(Zostera marina)因多重胁迫因素在全球和区域范围内均出现衰退。环境胁迫可与气候助长的病原体(如引起海草衰退病的原生生物Labyrinthula zosterae)相互作用。历史上的疾病爆发曾重创大西洋沿岸的鳗草草甸,如今,浪费病继续威胁着全球鳗草草甸的健康,特别是在像温度升高这样有利于L. zosterae的环境条件下。与其他海洋疾病类似,较暖的温度与天然鳗草草甸中
来源:Frontiers in Marine Science
时间:2025-10-18
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海洋碳汇:解锁中国实现"双碳"目标的蓝色钥匙
海洋碳汇在应对气候变化中的机制与作用随着全球气候变化加剧,海洋碳汇凭借其巨大的碳存储能力和持续吸收能力,已成为国际社会减缓和适应气候变化的关键自然机制。海洋储存了全球93%的二氧化碳,每年吸收约30%的人为排放CO2,作为地球生态系统中最重要的自然碳汇之一,其碳储量是大气层的53倍,是陆地碳储量的20倍。与有效周期通常仅为几十年的陆地碳汇相比,海洋碳汇可以稳定存在数百至数千年,具有更大的寿命和稳定性,是一个潜力巨大的碳汇系统。海洋碳汇的生化机制主要包括多种自然过程。首先,沿海湿地生态系统(红树林、盐沼和海草床)虽然覆盖面积小,但其单位面积的碳封存效率显著高于陆地生态系统,封存能力约为森林的10
来源:Frontiers in Marine Science
时间:2025-10-18