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铵盐冲击通过c-di-AMP信号通路增强胞外蛋白分泌促进污泥聚集的机制研究
HighlightN-shock显著提升活性污泥沉降性能在N-shock条件下,活性污泥展现出独特的沉降特性。具体而言,在第二阶段实验期间,与对照组(C组)相比,高铵组(HN组)的SVI30值在所有测试日均显著降低,分别仅为对照组的92.42%、89.31%和87.20%(C组 vs. HN组,p < 0.05,p < 0.001,p < 0.0001,t检验,图2a)。值得注意的是,虽然HN组的SVI30在整个第二阶段呈下降趋势,但其沉降性能始终优于对照组。讨论既往研究表明,c-di-AMP水平的波动会影响多种细菌的生长,因为环境变化会调节其浓度,使c-di-AMP能够在胁迫条件下充当调控信
来源:Environmental Research
时间:2025-10-25
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基于事件驱动的无服务器环境建模:云上河流模拟的教学框架与实践
Section snippetsMethods我们的方法论采用无服务器云环境建模的四个关键组件:云原生数据、非云数据、环境模型和无服务器云实现本身。每个组件均通过河流建模案例进行具体说明。Building blocks for environmental modeling as an AWS Lambda service我们的脚手架开发遵循教学性递进结构(图4a)。脚手架0–2在用户定义的操作系统中引入AWS Lambda环境,演示从基础信息输出到调用独立Python函数的功能。脚手架3–5集成了高级数据处理能力,共同构建出支持事件触发模型执行的完整技术栈。Adaptation to rive
来源:Environmental Modelling & Software
时间:2025-10-25
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树木根系入侵对雨水和污水系统的影响:澳大利亚案例研究中城市绿化与基础设施的平衡之道
在现代城市中,郁郁葱葱的街道树木为混凝土森林带来了生机与活力,它们不仅美化环境,还能改善空气质量、缓解热岛效应。然而,这些看似温和的绿色居民却在地下世界悄然展开一场无声的"根茎战争"——它们的根系不断寻找水源和养分,而地下管道系统恰好成为理想目标。当树根穿透管道裂缝和接口,不仅会造成堵塞和结构损坏,还可能引发污水外溢、环境污染等严重后果。在澳大利亚,超过95%的管道堵塞事件都与树根入侵有关,这一矛盾使得城市管理者陷入两难境地:既要扩大绿化覆盖,又要保护地下基础设施。为了破解这一难题,研究人员在环境领域期刊《Environmental Challenges》上发表了最新研究成果。他们以澳大利亚新
来源:Environmental Challenges
时间:2025-10-25
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图神经网络在流域尺度PFAS污染预测中的创新应用:一种基于归一化行动者-评论者的分布学习方法
亮点本研究开创性地将异构图神经网络(GNN)应用于流域尺度PFAS污染预测,通过门控边属性嵌入和多重注意力机制,成功捕捉了地理空间与岩性特征间的复杂关联。模型在2300 km2研究区内对1330个未监测点实现高精度插值,其超参数优化策略使预测稳定性提升37%,不确定性分析首次揭示了GNN在环境痕量污染物监测中的置信区间边界。方法学方法学部分详细阐述了GNN架构的基础,包括从图结构数据中学习所涉及的核心矩阵与流程。同时描述了案例研究区域,梳理了潜在与已确认的PFAS污染源。接着说明了数据收集与预处理步骤,进而阐释了为优化模型性能进行的超参数调谐与不确定性分析,为预测可靠性提供双重保障。结果与讨论
来源:Engineering Applications of Artificial Intelligence
时间:2025-10-25
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基于AIoT的智能家居医疗:脑血管疾病患者紧急事件预测与预防策略
亮点基于AIoT的智能家居在CeVD患者健康恶化监测中的应用本研究验证了非接触式物联网(IoT)传感器与人工智能(AI)结合在家庭环境中预测CeVD患者紧急事件的潜力。这种方法可实现日常生活零干扰的连续健康监测,对于居家时间占比高达95%的老年群体尤为关键。先前研究虽尝试通过可穿戴传感器在院外场景(包括家庭环境)进行运动功能评估,但其预测准确性有限且依赖患者依从性。相较之下,本研究的无接触传感框架通过捕捉物理活动、睡眠节律及热环境等多维时序数据,实现了对临床急症(如需住院的紧急事件)的精准预警。结论CeVD的高复发率与干预时效性强的特点,凸显了超越间歇性医院访视的连续监护需求。家庭环境作为无创
来源:Engineering Applications of Artificial Intelligence
时间:2025-10-25
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基于分层路径规划的多机器人三维时空协同避障方法研究
Section snippetsGlobal path planning methods全局路径规划是多机器人协同导航的基础,其目标是为每个机器人从起点到终点生成一条最优且无碰撞的轨迹。传统Jump Point Search(JPS)算法的核心在于识别路径中的跳跃点,有效替代A∗算法(A-star)的全方向节点搜索步骤。与A∗算法相比,JPS算法显著提升了搜索效率,但面对复杂动态环境时仍需进一步优化。A multi-robot local spatiotemporal conflict coordination method based on three-dimensional spatiot
来源:Engineering Applications of Artificial Intelligence
时间:2025-10-25
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基于深度强化学习的动态集成调度技术:用于自动化引导车辆和堆场起重机在集装箱码头装卸作业中的协同工作
在现代物流和港口运营中,自动化导引车(AGVs)与场桥(YCs)的集成调度问题备受关注。这一问题的核心在于如何在面对不确定性时,提高集装箱码头的装卸效率。随着全球贸易的不断发展,集装箱吞吐量也在持续增长,这对港口运营提出了更高的要求。根据联合国贸发会议(UNCTAD)的数据,从2012年到2022年,全球集装箱吞吐量从620.0百万标准箱(TEU)增长到了852.3百万TEU。这表明,集装箱码头的运营效率已成为决定港口整体性能的关键因素之一。集装箱码头的运作通常包括卸货和装货两个主要环节。卸货是指将集装箱从船舶运送到堆场,而装货则是将集装箱从堆场运送到船舶。在这一过程中,码头的装卸效率不仅受到
来源:Engineering Applications of Artificial Intelligence
时间:2025-10-25
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基于元耦合框架的新安江流域跨界生态补偿机制优化研究——实现清洁水资源供给的空间靶向治理
Highlight生物物理背景城市化加剧了城市对周边水源地淡水供应的依赖,但这些水源常受人类活动污染(Chung等,2021;Turner等,2021)。中国93%的城市用水源自地表水,然而73%的城市水源地已遭受中高度污染,威胁8.6亿人的饮水安全(大自然保护协会,2016;Wang-Erlandsson等,2022)。本研究聚焦新安江流域——中国最大的城市水源地之一,其水质恶化问题亟待解决。水质建模我们采用InVEST营养盐输移比率模型(版本3.14.0)评估总氮(TN)输出量,该模型通过径流、土地利用和地形参数模拟TN在26个子流域的输送与滞留过程。其核心公式为:Expx=ALVx∏∏y
来源:Ecosystem Services
时间:2025-10-25
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气候驱动下苏丹白蛉暴发风险的生理生态机制模型研究
章节亮点性状驱动的阶段结构化适生性模型我们基于温度依赖性梅茨勒矩阵(Metzler matrix)框架,为东非皮肤利什曼病(CL)主要媒介——白蛉(Phlebotomus papatasi)构建了生理结构化的阶段特异性种群模型。该模型捕捉了卵(E)、幼虫(L)、蛹(P)和成虫(A)四个生命阶段的发育动态,并创新性地整合了生态相关变量(如血食来源可获得性和承载量)。模型、技能检验与验证有趣的是,基于性状的适生指数清晰揭示了白蛉适生性随温度、土地利用类型和牲畜密度组合变化的生态梯度(图1)。适生性在中等温度(26–30 °C)条件下最高,并在耕地和建成区达到峰值,尤其在牲畜密度高时更为显著。相比之
来源:Ecological Modelling
时间:2025-10-25
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多年生地被覆盖系统(PGC)中土壤侵蚀建模研究:基于EPIC与APSIM模型的比较分析
在美国中西部地区,农业生产者面临着一个看似矛盾的问题:虽然该地区水资源丰富,但过量的径流和土壤侵蚀给农田管理带来严峻挑战。传统的覆盖作物虽然能有效保持水土,但每年都需要重新种植和管理,增加了农户的工作负担。正是在这样的背景下,多年生地被覆盖(Perennial Groundcover, PGC)系统应运而生——这种创新农业模式通过在行间种植多年生草本植物,实现全年地面覆盖,既减少了管理成本,又保持了水土保持效益。然而,评估PGC系统的水土保持效果面临方法学挑战。田间监测虽然准确,但耗时耗力,且难以捕捉年际气候变异的影响。而现有的土壤侵蚀模型大多是为单一作物系统设计,缺乏同时模拟两种植被生长的能
来源:Ecological Modelling
时间:2025-10-25
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基于机器学习优化的小波框架在多尺度径流预测中的创新应用及其对水资源管理的增强作用
随着气候变化加剧和人类活动影响,洪水、干旱等极端水文事件频发,对水资源安全、基础设施和公共安全构成严重威胁。可靠的多时间尺度径流预测系统——从短期(小时/日)洪水预警到长期(月/年)水库管理和气候适应规划——已成为有效水资源规划和灾害应对的关键工具。然而,传统水文模型和机器学习方法在跨尺度预测中面临重大挑战:径流时间序列具有非线性、非平稳性和随机性特征;多步预测中存在"相位偏移"问题,导致预测值滞后于观测值;现有混合模型通常采用顺序优化策略,未能充分考虑数据预处理、特征工程和模型选择之间的复杂相互作用。为解决这些难题,发表在《Ecological Informatics》上的研究提出了一种名为
来源:Ecological Informatics
时间:2025-10-25
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基于3D-CMCC-FEM过程模型的森林碳通量与碳储量监测研究——以意大利国家森林清查为例
随着《巴黎协定》增强透明度框架的实施,各国需要每两年提交一次温室气体清单报告,其中土地利用、土地利用变化和林业(LULUCF)部门的碳核算尤为重要。然而,森林碳储量的动态评估面临巨大挑战——传统国家森林清查(NFI)通常间隔十年以上,难以捕捉气候极端事件的影响;遥感方法虽能实现连续监测,但无法模拟生物地球化学过程;而簿记模型(bookkeeping models)虽用于国际报告,却缺乏对气候变化响应的机制描述。意大利作为地中海气候区的典型代表,其森林覆盖率达36%,包含从海岸带松林到高山云杉林的垂直梯度,且42.3%为萌生林,生态系统复杂程度冠绝欧洲。更棘手的是,该国木材采伐量仅占年生长量的0
来源:Ecological Informatics
时间:2025-10-25
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基于分形经济极化敏感阵列的无网格波达方向与极化参数联合估计方法
Highlight未引用文献标注缺失引用 图1,表2作者贡献声明概念化:T.C. 和 Y.L.;方法论:T.C. 和 Y.L.;软件:Y.L.;验证:Y.L. 和 Y.Y.;形式化分析:T.C. 和 Y.L.;调查:Y.L. 和 Y.Y.;资源:T.C. 和 Y.Y.;数据管理:Y.Y.;初稿撰写:Y.L.;审阅与编辑:T.C. 和 Y.L.;可视化:Y.L.;监督:Y.Y.;项目管理:T.C. 和 Y.Y.;资金获取:T.C.利益冲突声明作者声明不存在任何可能影响本研究成果的已知竞争性财务利益或个人关系。结论本文提出了一种基于分形经济阵列结构的无网格波达方向(DoA)与极化参数联合估计算法。
来源:Digital Signal Processing
时间:2025-10-25
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塑料污染作为珊瑚病原体和益生菌潜在载体:印度洋马斯克林海岭的研究
在广阔的海洋中,珊瑚礁虽然只覆盖不到0.1%的海底面积,却是超过25%海洋生物的家园,被誉为“海洋中的热带雨林”。然而,这些美丽的生态系统正面临着前所未有的威胁。全球气候变暖导致的海水温度升高,引发了大规模的珊瑚白化事件。与此同时,人类活动带来的压力,如化学污染物排放、沉积物增加以及日益严重的塑料污染,正在进一步削弱珊瑚的抵抗力。塑料污染尤其令人担忧。每年有大量塑料废弃物从河流、大气沉积和海上活动进入海洋,这些塑料在海洋中逐渐降解成微塑料甚至纳米塑料。它们不仅会缠绕珊瑚,阻挡光线,影响珊瑚虫和其体内共生藻类的光合作用,还可能携带有害微生物,成为传播珊瑚疾病的“特洛伊木马”。在印度洋西部,这片拥
来源:Deep Sea Research Part II: Topical Studies in Oceanography
时间:2025-10-25
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综述:与自然接触和青年福祉:来自自然和城市背景的见解
引言在当今生态危机、城市密度和高科技数字生活交织的背景下,与自然重新建立联结变得尤为重要,尤其是对年轻一代而言,他们的发展轨迹深受其环境和归属感体验的影响。自然联结是一个多维概念,涉及与自然世界的情感、认知和体验联系,日益被认为是影响青少年和年轻人心理健康、情绪调节、社会凝聚力及亲环境行为的关键因素。近期观点甚至将其与自主性和人际关系并列为普通人群的基本心理需求。满足这一需求能促进心理幸福感和社会动机,而其受阻则可能导致情感疏离。这些动态在青年发展中尤为相关。青春期常常伴随着自然联结感的减弱,因为年轻人在此发展阶段与自然环境的互动趋于减少。然而,在青春期早期,基于自然的体验可以培养情绪调节能力
来源:Current Opinion in Psychology
时间:2025-10-25
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基于ARDL模型的美国研发投资、金融发展、能源使用与二氧化碳排放动态关系研究
在全球气候变暖和环境可持续性发展面临严峻挑战的背景下,如何平衡经济增长与环境保护成为各国政策制定的核心议题。作为全球最大的经济体和技术创新领导者,美国同时也是主要的二氧化碳排放国之一,其经济发展模式、金融体系、能源结构和技术创新之间的相互作用对环境的影响尤为关键。尽管已有大量研究探讨了能源消费、金融发展或技术创新与环境质量之间的关系,但针对美国这一特定经济体,将研发投资、金融发展、能源使用和二氧化碳排放纳入统一分析框架,并系统考察其动态交互作用的实证研究仍相对缺乏。现有研究往往侧重于单一因素或双边关系,未能充分揭示这些因素共同作用下的复杂机制,且研究方法上对长期均衡与短期调整的动态捕捉存在不足
来源:Cleaner Environmental Systems
时间:2025-10-25
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综述:用于改进指标选择过程的工业和城市共生环境指标分析:范围综述
方法学框架与核心概念本研究采用PRISMA-ScR指南对Scopus、Web of Science等数据库进行系统性文献检索,最终纳入457篇文献。工业共生被定义为"地理邻近的独立实体间的物质/非物质交换",其与生态工业园区(EIP)、城市共生共同构成循环经济(CE)的中观层面。研究创新性地引入9R框架(Refuse-Recover)对指标进行循环性分级,并通过五类分类法(环境排放、共生共享、能源、物质/废物/水、其他)实现多维分析。指标分布与时间演化定量分析显示,1997-2024年间指标使用量增长显著,近90%文献集中于最近13年。材料/废物/水类指标以252个居首,环境排放类(174个)
来源:Cleaner Environmental Systems
时间:2025-10-25
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面向综合需求工程的环境可持续性需求规范层级研究
在当今追求可持续发展的全球背景下,机械工程领域面临着一个核心困境:如何在产品开发的早期阶段,即关键决策制定之时,就将环境可持续性有效地纳入考量?这个阶段往往缺乏可靠的产品特定数据,使得评估环境影响变得异常困难。尽管存在多种可持续性评估方法,如生命周期评估(LCA),但它们通常复杂、耗时,且多用于事后评估,难以在开发初期指导设计决策,从而导致额外成本而非发掘创新潜力。此外,将高层次的企业可持续性战略分解为具体的产品属性(如尺寸、功能)也缺乏系统的方法。面对像《企业可持续发展报告指令》(CSRD)这样的法规要求,企业迫切需要将可持续性指标整合到产品开发流程中。需求工程作为产品开发的逻辑起点,被认为
来源:Cleaner Environmental Systems
时间:2025-10-25
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商业规模食物垃圾资源化产品生命周期评估及其作为蛋鸡可持续饲料的潜力研究
在全球食物浪费问题日益严峻的背景下,每年有大量食品在零售环节被丢弃,这些垃圾通常通过填埋处理,产生大量甲烷排放——如果食物浪费是一个国家,它将成为全球第三大温室气体排放源。与此同时,鸡蛋作为重要的动物蛋白来源,其全球需求持续增长,而饲料生产正是蛋鸡养殖过程中最大的环境负担环节。面对这两大可持续性挑战,将食物垃圾转化为畜禽饲料被视为双赢解决方案,但现有研究多集中于实验室或中试规模,缺乏商业化系统的实证评估。在这项发表于《Cleaner Environmental Systems》的研究中,加拿大不列颠哥伦比亚大学奥卡纳干分校食品系统PRISM实验室的Shaiyan Siddique等学者,对美国
来源:Cleaner Environmental Systems
时间:2025-10-25
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污水污泥灰分在碱激发材料中的价值化:材料特性、反应活性与可持续应用前景的系统综述
Section snippetsOverview of geopolymer chemistry and alkali activated materials地质聚合物(geopolymer)的形成源于地质聚合反应(geopolymerization),该反应会生成由Si–O–Al构成的三维聚合物链状结构。地质聚合反应包括以下几个步骤:碱性激发剂(alkaline activator)与粘结剂反应,使硅和铝颗粒溶解,随后缩合形成单体,最终单体聚合成三维环状聚合物结构并固化。地质聚合物的结构...Chemical properties and reactivity of sewage sludg
来源:Chemosphere
时间:2025-10-25