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  • 一步水热法合成硫化铋气凝胶,用于高效捕获碘

    放射性碘的捕获是核安全领域的关键挑战。碘因挥发性强、易生物累积且部分同位素半衰期长达数百万年,其高效固定对防止核废料泄漏至关重要。传统处理方法如湿洗漱存在二次污染风险,而固体吸附剂因操作简便、环保且可重复使用,成为研究热点。近年来,铋基材料因兼具碘捕获能力与成本优势备受关注,但多数研究集中在二维材料或复合涂层上,三维多孔结构材料的开发仍存在局限。本文创新性地采用水热法结合模板去除技术,成功制备出三维互联的Bi₂S₃气凝胶。通过优化合成参数,该材料在200℃煅烧后展现出最佳性能:碘气吸附容量达1204mg/g,液相吸附容量186mg/g,均优于传统活性炭和银基吸附剂。其性能优势源于独特的三维多孔

    来源:Frontiers in Environmental Science

    时间:2025-12-03

  • 仅靠保护区是不足以保护蓝色碳生态系统及其所提供的生态服务的

    盐沼生态系统作为蓝碳汇的核心地位及其保护机制研究盐沼生态系统在全球碳循环中扮演着重要角色,其地下有机质层(蓝碳)的碳封存能力在应对气候变化方面具有不可替代的价值。本文系统梳理了当前盐沼保护与碳汇认证机制的关键问题,重点探讨了外部威胁因素对蓝碳汇功能的影响及管理对策。1. 蓝碳汇的生态价值与保护现状盐沼生态系统通过根系生物量和地下有机质积累形成独特的蓝碳汇。其碳封存效率远超普通湿地,据研究显示单公顷盐沼年均固碳量可达12.5吨,且具有持续积累特性。当前国际保护体系主要依赖海洋保护区(MPAs)对盐沼实施空间隔离保护,但研究表明单纯物理围护难以应对复合型生态威胁。2. 主要外部威胁及其作用机制2.

    来源:Frontiers in Marine Science

    时间:2025-12-03

  • 在地下水过滤器中,生物膜会加速涂有活性MnOx的过滤砂上As(III)的氧化过程

    地下水滤沙中锰氧化物涂层对砷污染的氧化机制研究显示,生物氧化作用显著提升了砷的去除效率。该研究通过实验室模拟和实际滤沙样本分析,发现地下水滤床中的生物膜在长期运行中逐渐主导砷(III)的氧化过程,其反应速率较传统表面催化氧化提升14倍。这一发现为开发可持续的砷安全饮用水处理系统提供了新思路。研究团队采集了比利时某水处理站成熟滤沙样本,发现其表面形成混合型锰氧化物涂层(含 Birnessite、Todorokite等矿物)。通过为期66天的实验室柱状滤芯实验,观察到砷(III)氧化机制随运行时间发生显著转变:初期阶段(前3周),砷(III)氧化主要依赖表面催化作用。此时每氧化1摩尔砷(III)会

    来源:ACS ES&T Water

    时间:2025-12-03

  • 在UV/H2O2高级氧化过程中起作用的物种:以3,3′-二乙基硫代二羧氰化碘(DTDCI)的降解为例

    本研究通过稳态与瞬态吸收光谱技术,系统探究了UV/H2O2高级氧化过程(AOP)中3,3'-二乙基硫代卡邦氰化铟(DTDCI)的降解机制及其pH依赖性。研究团队发现,在酸性条件下(pH 3-4),DTDCI的降解效率显著高于中性及碱性环境(pH 5-8),这一现象与活性氧物种(ROS)的生成与转化特性密切相关。### 关键实验发现1. **pH依赖性降解规律** 实验显示,当H2O2与DTDCI混合溶液的pH从7-8降至3-4时,DTDCI的降解速率常数(k8)从1.4×10⁻² M⁻¹s⁻¹提升至18.1×10⁻² M⁻¹s⁻¹,增幅达12倍。这表明酸性环境显著增强了氧化效率,主要归

    来源:ACS ES&T Water

    时间:2025-12-03

  • 主动评估源水变化对铅锡焊料腐蚀的影响

    这篇研究聚焦于美国住宅铜管系统中铅-锡焊腐蚀的潜在风险,揭示了传统认知框架的局限性,并通过实际案例和实验验证提出了新的解决方案。以下是核心内容的系统化解读:### 一、传统认知的局限性1. **腐蚀评估标准单一化**:现有理论主要依赖氯/硫酸盐质量比(CSMR)和硝酸盐浓度作为腐蚀性指标,但研究显示高碱性和低CSMR的水体也可能引发严重腐蚀。例如,案例1中pH为7.2的非腐蚀性地下水因长期保护了铅焊,在切换至高硝酸盐地表水后释放的铅浓度骤增675倍。2. **检测盲区**:美国环保署(EPA)的铅和铜规则(LCR)采样主要针对存在铅管线的住宅,导致新型铅焊腐蚀问题被长期忽视。研究指出,经过40

    来源:ACS ES&T Water

    时间:2025-12-03

  • 比率荧光纳米探针与微流控平台联用实现全氟烷基羧酸的高选择性现场检测

    全氟烷基物质(PFAS)作为一类具有持久性、生物累积性和毒性的"永久化学品",已成为全球环境与健康领域的重大挑战。其中全氟辛酸(PFOA)因其在工业生产中的广泛应用和环境污染的普遍性,被列入《斯德哥尔摩公约》管控名单。目前PFAS检测主要依赖液相色谱-质谱联用等实验室技术,这些方法虽灵敏度高但设备昂贵、操作复杂,难以满足污染现场快速筛查的需求。开发低成本、高选择性且适用于现场检测的新方法迫在眉睫。德国联邦材料研究与测试研究所(BAM)的Knut Rurack团队在《Nature Communications》发表研究,提出了一种创新的比率荧光传感策略。该工作设计合成了一种新型胍基功能化硼二吡咯

    来源:Nature Communications

    时间:2025-12-03

  • 北卡罗来纳州商业蓝蟹渔业中减少钻石背龟误捕的业界解决方案

    该研究聚焦于美国北卡罗来纳州蓝蟹渔业的生态与经济平衡问题,重点解决钻石背陆龟误捕问题。研究团队通过实地试验和观测,验证了由渔民参与设计的NFD(窄口设计)渔具改良方案的有效性,为保护濒危物种与维持渔业经济提供了新思路。一、研究背景与问题北卡罗来纳州蓝蟹渔业年产值达2090万美元,是沿海经济的重要支柱。但钻石背陆龟作为特有物种,因与蓝蟹栖息地重叠频繁遭遇误捕,该物种已被列为北卡州"特殊关注物种"。蒙特雷湾水族馆因误捕问题将北卡蓝蟹列入需避免采购名单,直接威胁渔业市场拓展。传统BRD(漏斗减阻装置)虽能降低误捕率,但面临渔民抵触,主要因安装成本高(约$2/套)、可能改变蓝蟹入笼行为,且需定期维护。

    来源:Fisheries Research

    时间:2025-12-03

  • 综述:利用传感器和智能技术提升采后存储管理:国家与全球视角

    ### 传感器技术在农产品储存管理中的革新与应用解读#### 一、技术背景与全球挑战农产品储存是连接生产与消费的关键环节,直接影响全球粮食安全。研究显示,全球每年因储存不当导致的粮食损失超过13%,其中发展中国家因基础设施薄弱、技术应用滞后,损失率高达20%-40%。例如,印度每年因储存问题损失约100亿美元,非洲地区因缺乏冷库和温控设备,损失规模更为惊人。传感器技术的引入为解决这一难题提供了新路径,通过实时监测温度、湿度、气体成分及虫害活动,有效控制储存环境,减少物理、化学和生物性损耗。#### 二、技术分类与核心应用1. **环境参数监测系统** - **温湿度传感器**:广泛应用于谷

    来源:Environment International

    时间:2025-12-03

  • 历史与现代核石墨杂质:改进废物处理策略的途径

    核能材料中,石墨作为关键的结构材料与慢化剂,其杂质控制直接影响反应堆性能与辐照后废物管理成本。本文系统梳理了石墨生产流程中的杂质来源,对比分析了历史与现代石墨的杂质特征,并提出了优化目标值以降低放射性废物分类等级的解决方案。### 一、石墨在核能发展中的历史作用自20世纪40年代曼哈顿计划以来,石墨始终是核能技术发展的核心材料。早期德国与盟国在二战期间竞相研发石墨慢化剂,发现高纯度合成石墨(如西门子电极石墨)在临界堆设计中具有不可替代性。美国团队通过产学研合作机制,与National Carbon等企业共同开发出AGOT等核石墨标准型号,其硼含量控制在0.5-1.8 appm(原子百万分比),

    来源:Current Opinion in Solid State and Materials Science

    时间:2025-12-03

  • 气候变化对几种覆盖作物混合物抑制杂草的能力的影响

    气候变化对农业生态系统的影响日益显著,包括温度升高、二氧化碳浓度增加以及极端天气事件频发。这些因素不仅威胁到主要作物的产量,还可能加剧杂草与病虫害的威胁。为应对这一挑战,覆盖作物(CC)作为集成杂草管理(IWM)的重要策略被广泛研究。覆盖作物通过物理竞争、化感作用和生态调控等多途径抑制杂草生长,但其在极端气候条件下的稳定性仍存在争议。本研究通过温室实验系统评估了高温(+5°C)与干旱(水分减少33%-66%)对六种覆盖作物混合物(含两种自主设计的混合物)及杂草抑制效能的影响。实验设计采用分 plot 方案,将干旱作为主处理,高温作为次处理,并通过重复实验控制环境变量。覆盖作物混合物涵盖4-11

    来源:Crop and Environment

    时间:2025-12-03

  • 基于深共晶溶剂的原位分散液-液微萃取技术用于从水样中提取Cr(VI),以便后续通过紫外-可见光谱法对其进行测定

    本研究由埃塞俄比亚 Jimma 大学化学系 Genet Aregay Shifera、Tamene Tadesse Beyene、Jemere Kochito 和 Abera Gure 团队主导,旨在开发一种高效、环保的原位深熔盐溶剂微乳液液-液萃取(in-situ DES-DLLME)技术,用于水样中六价铬(Cr(VI))的富集与检测。该方法结合了化学配位与绿色溶剂萃取的原理,在消除传统萃取剂毒性的同时,显著提升检测灵敏度。### 一、研究背景与意义铬作为工业污染物的典型代表,其两种氧化态中 Cr(VI) 具有强致癌性。世界卫生组织设定的饮用水 Cr(VI) 浓度上限为 0.05 mg/L,

    来源:Chinese Journal of Analytical Chemistry

    时间:2025-12-03

  • 基于遥感的作物种植模式识别及其对巴基斯坦灌溉农业区渠道流域地下水利用的影响

    本研究聚焦巴基斯坦旁遮普省巴里多布地区八个灌溉命令区(CCAs)的农业用水与地下水动态关系,通过卫星遥感与地面观测数据融合,揭示了作物模式变化与地下水超采的关联机制。研究采用Sentinel-2卫星影像结合随机森林(RF)算法,首次实现了针对季风气候区双季作物的精准分类,为后续评估地下水压力提供了可靠基础。### 一、研究背景与核心问题巴里多布作为南亚重要农业区,面临双重挑战:一方面季风气候导致降水时空分布极不均衡(年降水量237-712毫米),农业高度依赖灌溉;另一方面地下水超采问题日益严峻。现有研究多集中于单一作物或区域尺度分析,缺乏对双季作物系统、城市扩张与地下水消耗的协同作用研究。本研

    来源:Agricultural Water Management

    时间:2025-12-03

  • 根系生长与茎秆生长的协同作用在氮肥施用和土壤覆盖条件下调节了雨养玉米的资源利用效率和籽粒产量

    越南湄公河三角洲(VMD)作为全球重要的农业和经济区域,其干旱预测对区域可持续发展至关重要。近年来,该地区因气候变化导致干旱频发,2015-2016年及2019-2020年的极端干旱事件已造成数百亿美元经济损失和数万人生活受影响。传统预测方法主要依赖气象和土壤数据,但受限于时空分辨率不足,难以有效捕捉外部大气条件对区域干旱的长期调控作用。为此,中国科学家周可、石小刚等团队(2025)创新性地构建了融合外部降水源区大气条件的深度学习模型,为该区域干旱预测提供了新的技术路径。### 研究背景与问题提出湄公河三角洲位于东南亚热带季风区,其干旱形成机制具有显著的跨区域特征。现有研究表明,该地区降水80

    来源:Agricultural Water Management

    时间:2025-12-03

  • 在区域资源压力下,基于水-能-碳耦合系统的农田可持续性的量化分析及其空间驱动力的明确界定

    越南湄公河三角洲(VMD)作为全球重要的农业和经济区域,近年来频繁遭受干旱灾害。该地区2020年因干旱导致的农业损失超过300亿美元,而2015-2016年的干旱事件更暴露了传统预测方法的局限性。面对气候变化加剧背景下干旱预测的需求,研究团队创新性地引入外部大气条件变量,通过构建 ConvGRUFully 和 ConvGRUVMD 两个深度学习模型,结合SHAP可解释性分析,系统评估了多类型干旱的预测能力。研究采用欧洲中期天气预报中心(ECMWF)的ERA5再分析数据,整合了28个大气和地表参数(包括湿度、温度、风速、土壤水分等),构建了包含120×200网格的空间输入矩阵。实验发现,Conv

    来源:Agricultural Water Management

    时间:2025-12-03

  • 肥料施用量对作物微生物群落形成的影响比耕作强度更大

    农业耕作方式对土壤微生物群的影响机制研究(全文共计2380个中文字符)一、研究背景与科学问题农业生态系统作为典型的干扰生境,其微生物群落的动态演变受到耕作措施和施肥策略的双重影响。当前农业生产普遍存在过度依赖化学肥料和机械耕作的问题,这导致土壤微生物群落结构发生显著改变。本研究基于北达科他州立大学长达38年的耕作试验田,重点探究两个关键管理措施:1)不同水平化肥(无机与有机)的施用强度;2)三种程度机械耕作(深松、常规、免耕)的交互作用,对土壤微生物群落在不同微生境( bulk soil, rhizosphere, roots)中的组装与招募机制的影响。科学问题聚焦于:1)耕作与施肥如何分别影

    来源:Agriculture, Ecosystems & Environment

    时间:2025-12-03

  • 草地恢复会增加土壤中碳的释放速率,但会降低表层及下层土壤对温度变化的敏感度

    该研究聚焦于围栏管理对温带草原土壤碳动态及温度敏感性的深度依赖性影响。研究团队在内蒙古呼伦贝尔草原选取15个样地,分别采集0-10cm表层土和10-30cm亚表层土样,通过实验室短期培养结合微生物组学分析,揭示了围栏管理下土壤碳释放与温度敏感性的分层调控机制。在表层土壤中,围栏管理通过增强物理保护作用(如土壤团粒结构稳定性)和降低细菌多样性,显著降低了碳矿化速率的温度敏感性(Q10值下降7.47%)。这种效应源于围栏后土壤有机质质量改善,细菌代谢活性受抑制,而真菌作为分解者的主导地位未发生显著变化。值得注意的是,尽管表层碳释放速率受围栏管理影响较小(仅3.5%提升),但温度敏感性降低的幅度更为

    来源:Agriculture, Ecosystems & Environment

    时间:2025-12-03

  • 在高山草地恢复过程中,通过重新播种和施用有机肥料导致土壤生态系统多功能性的丧失

    青藏高原退化高山草甸的土壤生态系统多功能性恢复策略研究高原生态系统研究团队在青藏高原中段那曲地区开展了一项为期五年的系统性研究,揭示了不同恢复措施对退化高山草甸土壤生态系统多功能性的影响机制。该研究通过整合有机肥施用与本地草种补播两种关键恢复技术,首次在高原环境下建立了土壤功能恢复与植物生产力提升的协同效应模型。研究区域位于海拔4455米的典型高山草甸带,该区域年均温-1.2℃,年降水量433mm,具有独特的低温弱辐射环境特征。实验设计采用五因素随机区组排列,包含有机肥处理(F)、本地草种补播(R)、燕麦补播(O)三个单因素处理,以及FR、FO、RO三种组合处理,设置退化对照(C)作为基准。研

    来源:Agriculture, Ecosystems & Environment

    时间:2025-12-03

  • 平衡农业扩张与地下水可持续性:来自GRACE卫星和水文模型的见解

    三江平原地下水动态与农业结构调整的关联性研究摘要解读研究团队针对中国东北部三江平原(SJP)这一重要粮食生产基地,通过整合GRACE卫星重力数据与分布式水文模型,揭示了21世纪以来气候变化与农业扩张对地下水资源的双重影响机制。研究发现:2003-2016年间区域地下水储量呈现先降后升的波动特征,2012年后在降水增加的气候背景下,通过优化水稻种植结构使地下水实现部分恢复。但东部农业密集区因水稻扩张导致地下水超采问题加剧,需控制水稻种植面积扩张速度在每年1700±700平方公里以内以维持地下水可持续性。材料与方法创新点研究构建了多源数据融合的降尺度框架,突破传统方法局限:1. 采用三机构GRAC

    来源:Agricultural Water Management

    时间:2025-12-03

  • 综述:利用遥感和人工智能提升蒸散量估算技术——综述

    蒸发蒸腾(ET)的可靠估算对可持续水资源管理至关重要,尤其在农业灌溉规划中占主导地位。传统方法如FAO-PM方程虽为全球标准,但高度依赖气象数据(温度、湿度、风速等),在数据稀缺地区应用受限。随着遥感技术发展,结合人工智能(AI)的方法成为突破瓶颈的关键路径。### 遥感数据与预处理技术遥感通过卫星图像捕捉地表信息,覆盖范围广且可定期更新,显著优于传统地面测量。常用卫星包括:- **Landsat系列**:高空间分辨率(15-30米),适合区域精细分析,如NDVI、LST计算。- **MODIS**:中等分辨率(250米)但高时间频率(每日),提供全球辐射、温度等参数。- **Sentinel

    来源:Agricultural Water Management

    时间:2025-12-03

  • 综述:深度强化学习在灌溉优化中的应用:优势、机遇与挑战

    ### 深度强化学习在灌溉优化中的系统性应用研究解读#### 1. 研究背景与核心问题现代农业面临资源利用效率与生态可持续性之间的矛盾。传统灌溉方法依赖经验或固定周期,难以应对土壤湿度、气象条件、作物生长阶段等动态因素的综合影响。智能灌溉技术通过融合物联网(IoT)、大数据分析和人工智能(AI)实现精准管理,其中深度强化学习(DRL)因其在动态决策中的优势备受关注。DRL通过端到端学习直接从高维环境数据中推导灌溉策略,能够平衡探索(尝试新策略)与利用(执行已知最优策略)的矛盾,特别适合处理多目标优化问题,如同时提升作物产量和节水效率。#### 2. DRL在灌溉优化中的技术框架DRL的核心框架

    来源:Agricultural Water Management

    时间:2025-12-03


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