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大鼠经肺部给予[14C]-2,4,4′-三氯联苯(PCB28)后其在全身的分布与代谢
本研究聚焦于2,4,4′-三氯联苯(PCB28)在肺部暴露后的整体毒动学特征,旨在填补对低氯化联苯(LC-PCBs)在肺部吸收、分布、代谢和消除过程的空白。PCB28作为室内空气和环境空气中最常见的联苯衍生物之一,其健康风险不容忽视。PCB28具有神经毒性、肝毒性和神经行为影响,对儿童、教师以及居住在老旧建筑中的人群构成潜在威胁。随着对室内空气中PCB28浓度的关注增加,其通过吸入暴露的健康风险评估变得尤为重要。然而,目前针对个体LC-PCB毒动学特性的研究仍显不足,这限制了对吸入暴露风险的全面理解。因此,本研究通过使用放射性标记的[14C]-PCB28进行气管内给药,系统地探讨了PCB28在
来源:Environmental Science & Technology
时间:2025-10-24
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局部微环境诱导的动态自适应机制,用于高性能铵离子电池
可充电水系铵离子电池(AIBs)因其安全性和成本效益高的可持续性而成为一种非常有前景的储能系统。然而,设计出兼具高倍率性能和长循环寿命的AIBs电极以满足实际应用需求仍然面临挑战。为了解决这一难题,我们提出了一种基于局部微环境诱导的动态自适应策略。通过在钒氧化物表面的微环境区域构建非晶层,我们发现局部化学微环境能够触发NH4+脱插过程中的可逆结构演变。在晶体-非晶界面处形成的定制微环境能够自发产生自适应结构,从而动态抵消循环过程中的应力并加速电子传导。因此,SR-VO半电池在10,000次循环后仍保持优异的循环稳定性和倍率性能(循环次数为10,000次时,电流密度为10 A g–1,容量衰减率
来源:ACS Nano
时间:2025-10-24
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人视网膜中多种微塑料的检测与特征分析
微塑料(MPs)是一种广泛存在的新兴环境污染物,对人类健康构成重大风险。虽然已在多种人体组织中检测到微塑料的存在,但其在人视网膜中的残留情况仍不确定。在本研究中,我们通过热解气相色谱-质谱法分析了12个人体视网膜样本中的微塑料类型和浓度。另外两个死后人体视网膜样本中的微塑料颗粒的大小、形状和形态则通过激光直接红外光谱法和扫描电子显微镜进行了进一步研究。所有12个人体视网膜样本中均检测到了微塑料,其浓度范围为8.93至91.05 μg/g,平均浓度为49.21 μg/g。检测到的微塑料种类包括聚苯乙烯(PS)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚氯乙烯(PVC),其中
来源:Environmental Science & Technology Letters
时间:2025-10-24
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药品的环境可持续性评估:是时候正视污染问题了
在制药产品的整个生命周期中,从供应、使用到废弃物管理的过程都会产生大量的温室气体(GHG)排放和化学污染。然而,正在制定的一项新的制药环境可持续性评估(ESA)标准几乎完全关注温室气体排放,而几乎忽略了化学污染问题。这意味着,在医疗和制药行业使用该标准进行未来环境可持续性决策和报告的组织可能无法对其化学污染的影响负责,或者不会因此受到问责。我们呼吁尽快开发和实施更加先进和包容性的制药ESA工具。### 新的制药环境可持续性标准ESA工具具有巨大的潜力,能够通过提供一种结构化的方法,帮助组织了解整个制药生命周期中的风险、机遇和权衡因素,从而提高全球制药系统的可持续性。随着医疗和制药行业面临越来越
来源:Environmental Science & Technology Letters
时间:2025-10-24
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无氮单原子催化剂中表面环氧基团与共价碳位点之间的协同作用在电芬顿水净化中的应用
新兴污染物,尤其是抗生素,由于其持久性和引发抗生素抗性的潜力,对水生生态系统和人类健康构成了重大威胁。电芬顿(EF)工艺利用原位生成的过氧化氢(H₂O₂)能够有效降解这些污染物。虽然目前的电催化剂通常具有较低的过氧化氢选择性,但单原子催化剂(SACs)表现出更优异的活性和选择性。然而,它们的应用受到酸性稳定性差的限制,特别是在强氧化条件下,氮配位位点容易失活。本文通过球磨-热解法在富含缺陷的碳基底上制备了一种不含氮的钴单原子催化剂(BP–Co)。该催化剂在酸性介质中显示出80%的法拉第效率和10.5 mg cm⁻² h⁻¹的过氧化氢产率。实验和计算结果均表明,表面环氧基团的存在提高了界面润湿性
来源:Environmental Science & Technology
时间:2025-10-24
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一种具有氧化还原活性的二硫化钼过滤装置,能够满足严格的六价铬饮用水标准
鉴于低浓度六价铬(Cr[VI])所带来的风险,以及传统处理方法的高成本和复杂性,迫切需要开发出经济实惠且可靠的技术来去除饮用水中的Cr[VI]。为满足这一需求,我们研制了一种由二硫化钼(MoS2)纳米颗粒附着在棉絮上的过滤介质。在类似饮用水的条件下,Cr[VI]被还原为毒性较低的Cr[III]并被截留在过滤介质上。然而,在空气饱和的溶液中,溶解氧对还原位点的竞争会降低该介质去除Cr[VI]的能力,从而导致大量钼的释放。在处理前先去除水中的氧气,可使MoS2-棉絮的去除能力提高一个数量级以上,并使释放的钼质量减少80%以上。当Cr[VI]穿透过滤介质后,将其置于稀盐酸溶液中浸泡24小时即可恢复其
来源:Environmental Science & Technology
时间:2025-10-24
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通过调节质子转移来增强低浓度硝酸盐中的电化学反硝化作用及资源回收
在低浓度硝酸盐(NO3–)环境中,将硝酸盐(eNO3RR)电还原为氨(NH3)对于实际废水净化和氮资源回收具有重要意义。然而,竞争性的氢气释放反应(HER)不可避免地限制了硝酸盐的氢化过程,并加剧了低NO3–含量介质中的能量消耗。本研究引入了一种疏水电极界面,以抑制活性氢(H*)的生成,促进H2O向NO3–的直接质子转移,从而降低HER的选择性并提高NH3的转化率。结果表明,经过碘改性的Mxene(TCTI)电极在各种低浓度硝酸盐环境中(NO3–-N浓度为10–80 mg L–1)表现出较高的NH3选择性(约90%)和较低的能量消耗。TCTI电极中的H2O介导的质子耦合电子转移(PCET)通过
来源:Environmental Science & Technology
时间:2025-10-24
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协同作用的压电纳米零价铁催化剂用于过氧乙酸的活化:一种自驱动的高级氧化过程
传统的基于铁的催化剂的高级氧化过程(AOPs)存在诸多局限性,包括催化剂快速失活和电子转移效率低的问题。尽管压电材料在机械化学能量转换方面显示出潜力,但其实际应用往往受到外部能量输入需求的限制,这导致了较高的能耗和废物产生。在此,我们创新性地设计了一种共生的自驱动nZVI@BTO催化剂,通过将nZVI同时嵌入钛酸钡(BTO)的晶格和表面中,实现了压电激活与过氧乙酸(PAA)介导的氧化之间的协同效应。nZVI@BTO/PAA系统能够在10分钟内完全降解磺胺甲噁唑(SMX),其降解效率比nZVI/PAA系统提高了12倍。nZVI@BTO在流体涡流作用下的压电极化产生了表面增强的内置电场(BIEF)
来源:Environmental Science & Technology
时间:2025-10-24
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通过N掺杂碳实现的双源电子转移,从而高效还原Fe(III)
Fe(III)/Fe(II)循环在类似芬顿(Fenton)的化学过程中起着关键作用。传统的依赖外部还原剂的策略存在一些缺点,例如自由基的自淬灭和二次污染。本研究创新性地使用了富电子污染物和H2O2作为双重电子供体来加速Fe(III)的还原。氮掺杂的Ketjen Black(KB-N)是通过使用富含氮且具有共轭结构的鸟嘌呤作为前驱体,通过热解改性制备得到的。KB-N通过其π–π共轭网络将电子从富电子污染物转移到Fe(III)上,同时氮活性位点增强了H2O2的吸附,并通过离域的π体系促进了Fe(III)的有效电子提取。更重要的是,吡啶氮基团作为关键的催化位点与Fe(III)配位,显著提高了Fe(I
来源:Environmental Science & Technology
时间:2025-10-24
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用于检测水处理过程中PFAS降解产物的SPE-LC/q-TOF分析方法的优化与测试
近年来,全氟和多氟烷基物质(PFAS)因其独特的物理化学特性,如防水、防油、表面活性以及优异的化学和热稳定性,被广泛应用于工业和日常消费品中。然而,这些物质的高稳定性和难降解性使其在环境中广泛存在,甚至被归类为持久性有机污染物(POPs)。由于PFAS的生物累积性,它们对人类健康构成潜在威胁,已被世界卫生组织和国际癌症研究机构(IARC)列为可能致癌或已知致癌物质。传统的水处理技术对PFAS去除效果不佳,而高级氧化过程(AOPs)也未能有效实现其分解。因此,寻找新的、高效的方法以降解PFAS,成为当前研究的热点之一。非热等离子体(NTP)作为一种新兴的水处理技术,因其能够生成高能电子、激发态物
来源:Environmental Science & Technology
时间:2025-10-24
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发现杀虫剂氯虫腈具有甲状腺激素受体β拮抗剂作用,能加剧甲状腺-肝脏代谢紊乱,从而促进与代谢功能障碍相关的脂肪性肝病的发展
与代谢功能障碍相关的脂肪性肝病(MASLD)已成为全球最常见的慢性肝病,越来越多的证据表明环境因素在其发病中起作用。尽管甲状腺激素受体β(TRβ)在MASLD的进展中起着关键作用,但由于该受体对配体具有高度的结构特异性,目前已知的TRβ干扰剂非常少。在这项研究中,我们建立了一种基于TRβ蛋白亲和力的非靶向识别方法,并将其应用于长江和黄河的水样中,发现了11种新的TRβ拮抗剂(IC50:5.58–80.00 μM)。其中,杀虫剂氯氰菊酯(CAP)被证明是最有效的TRβ拮抗剂,其生物分析等效浓度最高,其在小鼠体内的有效血清浓度甚至低于某些报道的人类血清水平。从机制上看,CAP抑制了三碘甲状腺原氨酸
来源:Environmental Science & Technology
时间:2025-10-24
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双酚A和双酚S通过不同的蛋白质靶点诱导铁死亡(Ferroptosis)的过程
长期接触双酚类物质已被证实会干扰肝脏功能,尽管铁死亡(ferroptosis)机制已被提出,但其背后的分子机制仍不明确。本研究采用整合化学蛋白质组学和非靶向代谢组学方法,揭示了双酚A(BPA)和双酚S(BPS)在肝细胞中诱导铁死亡的过程。BPA引发了显著的铁死亡现象,而BPS则仅引发了中等程度的铁死亡反应。研究发现谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)和丙酮酸激酶M2亚型(PKM2)分别是这两种物质的关键作用靶点。通过细胞热位移测定(CETSA)、表面等离子体共振(SPR)及分子对接实验验证,BPA能够特异性结合GPX4(结合常数KD = 37.6 μM),而BPS对PKM2的亲和力较弱(KD =
来源:Environmental Science & Technology
时间:2025-10-24
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春季和夏季北极中部有机气溶胶的来源与组成
有机气溶胶(OA)是北极地区气溶胶质量的重要组成部分,对区域的辐射平衡产生深远影响。然而,其来源和物理化学特性仍然存在较大不确定性。本研究聚焦于春季和夏季,对中央北极洋的OA来源及与气候相关的特性进行了系统分析,通过使用正矩阵因子分析(PMF)对两艘科考船(2018年和2020年)采集的气溶胶质谱数据进行解析,同时结合雾期的总气溶胶和间质气溶胶测量,以更全面地揭示其化学组成和云滴形成能力。研究结果识别出六种不同的OA因子,包括与雾霾相关的OA、北极氧有机物OA、两种混合型OA(分别与生物燃烧和初级海洋OA相关,且与暖空气入侵事件有关)、海洋OA以及与碳氢化合物相关的OA。季节性变化对OA的组成
来源:Environmental Science & Technology
时间:2025-10-24
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孟加拉国地下水砷污染的治理:共享私人环境数据所带来的益处大于风险
在当前社会,环境数据的收集与共享已成为提升公共健康的重要手段。本文以孟加拉国的地下水砷污染问题为案例,探讨了如何在不侵犯个人隐私的前提下,通过广泛的数据共享来改善公共健康状况。孟加拉国的砷污染问题已经持续了几十年,影响了大量人口的健康,尤其是成人。然而,最近的研究表明,一旦停止饮用高砷含量的水,人群的死亡率可以在十年内显著下降,这一发现为环境数据的共享和利用提供了新的视角。孟加拉国的地下水砷污染问题源于自然地质因素,主要出现在某些地区的浅层地下水系统中。由于这些地下水通常比地表水更少受到微生物污染,因此在农村地区被广泛使用。然而,砷的长期摄入会导致严重的健康问题,包括心血管疾病、皮肤病变和癌症
来源:Environmental Science & Technology
时间:2025-10-24
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长期富营养化限制了富营养化沿海流域中微生物对甲烷的去除作用
在沿海生态系统中,甲烷氧化细菌(MOB)通过氧化底水中的甲烷,在富营养化水域中发挥着关键的甲烷减排作用。然而,随着全球变暖和富营养化的持续加剧,水体分层现象变得更加频繁和持久,这不仅会增强缺氧和硫化物积累(即所谓的“euixinia”),还可能影响水体中甲烷的去除能力。本研究聚焦于斯德哥尔摩群岛的三个不同分层特征的海湾,分别代表了不规则、季节性和长期性的euixinia条件,并在2022年夏季对其进行了比较分析。研究发现,长期euixinia条件下,水体中的甲烷积累最为显著,同时水-气甲烷排放也最高,而甲烷氧化潜力却最低。这一现象表明,随着水体分层时间的延长,甲烷生物过滤能力可能受到抑制,从而
来源:Environmental Science & Technology
时间:2025-10-24
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液态碱性水电解器:从设计、运行到报废阶段的性能比较
液态碱性水电解(LAWE)作为一种已被验证的制氢技术,其在能源转型和绿色氢能生产中具有重要潜力。然而,目前对于其部署的全面生命周期评估(LCA)仍较为缺乏。本研究通过整合现有科学文献中的材料和能量平衡数据,并结合美国本土的供应链过程流程,对当前主流设计和一种先进的“零间隙”堆栈设计进行了生命周期评估。研究还涵盖了动态电力使用情况(如太阳能、风能及混合能源)以及堆栈回收策略对环境和资源影响的分析。本文旨在揭示不同堆栈设计、电力来源和回收策略对制氢过程整体影响的差异,从而为未来氢能生产的规模化部署提供参考。### LAWE技术概述液态碱性水电解是一种在低温(50–100 °C)下进行的氢气生产技术
来源:Environmental Science & Technology
时间:2025-10-24
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定量暴露组学:在皮摩尔水平上针对200多种有毒物质和关键生物标志物
本文介绍了一种新型的、可扩展的人类生物监测(HBM)工作流程,旨在对尿液、血浆和血清中超过230种暴露生物标志物进行分析。该方法结合了固相萃取(SPE)与液相色谱-串联质谱(LC–MS/MS)技术,适用于大规模暴露组学关联研究(ExWAS)。文章还提出了一种补充性的概念框架,用于评估分析方法的验证标准,以适应大规模、高度多样化的化合物检测需求。通过在50名孕妇的尿液样本中进行应用验证,该方法不仅展现了其高灵敏度和稳健性,还首次检测到多种新型化学物质,为环境健康研究提供了重要的数据支持。### 研究背景与意义暴露组学(exposomics)是一门研究个体在整个生命周期中所接触的环境化学物质及其对
来源:Environmental Science & Technology
时间:2025-10-24
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《美国安全饮用水法》中关于砷的规定对砷含量的影响†
这项研究提供了一项对2001年美国《安全饮用水法》(SDWA)中砷(As)规则的因果影响进行回顾性分析,首次揭示了该规则对美国公共饮用水系统中砷含量的显著影响。通过分析公开的SDWA合规数据,研究者采用了一种“双重差分”(Difference-in-Differences, DD)方法,比较了在规则颁布前后,受规则约束的系统与未受约束的系统中砷浓度的变化情况。该方法以系统是否在规则颁布前曾检测到砷浓度超过10微克每升(μg/L)为依据来界定“处理组”(treatment group)和“对照组”(control group)。研究结果表明,处理组在2001年之后的年度平均砷浓度相比对照组下降了
来源:Environmental Science & Technology
时间:2025-10-24
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质量传递限制:影响厌氧氨氧化(Anammox)颗粒活性下降的一个被忽视的因素——该工艺用于处理富含硫酸盐的高盐度废水
厌氧氨氧化(Anammox)是一种用于从废水中去除氮的可持续生物技术。基于颗粒的厌氧氨氧化工艺具有优异的生物质保留能力,被广泛用于处理高浓度废水,但在处理富含硫酸盐的高盐度废水时,其效率会显著下降。本研究评估了由硫酸盐在厌氧氨氧化颗粒微孔中结晶引起的传质限制所带来的影响。长期生物反应器运行结果表明,含有氯化物和硫酸盐的盐类对总氮去除率的抑制作用比仅含氯化物的盐类高出58%。通过结合批量活性测定、纳米计算机断层扫描(nano-CT)、拉曼光谱和数值模拟,我们确定Ca3(SO3)2.12(SO4)0.88的原位结晶是含硫酸盐系统中的关键影响因素。这种结晶过程受到EPS多糖上局部Ca2+富集以及颗粒
来源:Environmental Science & Technology
时间:2025-10-24
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迈向可持续的未来:基于氧化物的全固态电池工业回收的综合性环境、社会和经济评估
随着对锂离子电池需求的增加,人们开始关注资源短缺、电池安全风险以及电池寿命终结后的管理问题。全固态电池(ASSBs)因其更高的能量密度和热稳定性而成为一种有前景的替代方案。然而,大规模生产全固态电池需要开发可持续的回收策略,以应对资源限制和环境挑战。本研究提出了一个创新框架,结合生命周期评估(LCA)和多标准决策分析(MCDA),来评估三种回收方法(火法冶金、湿法冶金和直接回收)对两种基于氧化物的全固态电池(使用LLZO和LATP电解质)的环境、社会和经济影响。结果表明,对于LLZO电池而言,湿法冶金回收在平衡环境效益、社会影响和成本效益方面提供了最可持续的解决方案。虽然直接回收在经济上具有优
来源:Environmental Science & Technology
时间:2025-10-24