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基于固体荧光绿碳点(SFGCDs)的微塑料选择性识别与定量检测新方法
科学家首次从智利南洋杉(Araucaria araucana)树脂中合成了固体荧光绿碳点(SFGCDs),其高碳含量赋予独特的绿色荧光特性。这种新型荧光探针通过动态猝灭机制实现对微塑料(MPs)的特异性"关-开"检测,Stern-Volmer曲线显示优异线性关系(R2)。研究揭示MPs在SFGCDs表面形成绝缘层,阻碍电子-空穴转移导致荧光猝灭,而过滤去除MPs后荧光恢复符合FRET机制。通过50天降解实验成功监测外科口罩释放的MPs/微纤维,证实该技术可实现三循环重复使用,且在多种离子和生物分子存在下仍保持单一PL峰,展现卓越选择性和稳定性。
来源:Journal of Fluorescence
时间:2025-03-17
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从绿色资源简便合成碳点(CDs)并用于选择性测定 Mg2+:开拓环境与生物样本检测新方向
开发了一种基于碳点(CDs)荧光猝灭的简单、快速且灵敏的方法,用于测定环境和生物样本中的 Mg2+。通过水热法从芝麻菜种子合成碳点,其前体廉价、易获取且环保。利用多种技术对碳点进行了表征,在紫外光下碳点发出亮蓝色荧光,日光下呈棕色,具有高荧光性。研究了碳点与多种阳离子(如 Ni2+、Sr2+等)的相互作用,发现除 Mg2+使碳点荧光强度猝灭外,其他离子无影响。碳点荧光强度的猝灭与 Mg2+浓度呈线性关系,用斯特恩 - 沃尔默方程(Stern-Volmer equation)解释了猝灭现象,并得出斯特恩 - 沃尔默常数(Ksv)。Ksv、检测限(DL)和定量限(QL)分别为 2.85×105 m
来源:Journal of Fluorescence
时间:2025-03-17
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综述:基于光诱导电子转移(PET)的环境毒性分析物检测协调机制:当前方法与未来方向
### 基于光诱导电子转移(PET)的化学传感器研究进展近年来,基于荧光的光诱导电子转移(PET)因其独特且优良的光物理性质,在分子识别领域备受关注。基于 PET 的化学传感器在实时监测各类环境基质中的重金属、农药和有机污染物等方面展现出巨大潜力。本综述着重介绍 2011 年至 2024 年期间,基于蒽(Anthracene)、咪唑(Imidazole)、吲哚(Indole)、吡咯(Pyrrole)、噻唑(Thiazole)、萘(Naphthalene)、喹啉(Quinoline)、杯 [4] 芳烃(Calix [4] arene)、荧光素(Fluorescein)、量子点(Quantum D
来源:Journal of Fluorescence
时间:2025-03-17
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无人机热成像技术助力干旱地区可控环境农业发展
在全球气候变化的大背景下,农业面临着诸多严峻挑战。一方面,可耕种的土地面积因气候变化而不断减少,另一方面,全球人口却在持续增长,据联合国粮食及农业组织预测,到 2050 年全球人口将达 100 亿,到 2100 年更是会攀升至 112 亿。这使得如何提高农业生产力、保障粮食供应成为了亟待解决的问题。可控环境农业(Controlled environment agriculture,CEA)作为一种有效的应对方式,通过调控光照、温度、湿度和养分等环境因素,为植物创造理想的生长环境,从而提升农业产量。其中,温室是 CEA 的常见形式,在干旱和半干旱地区,温室生产的扩张尤为明显,因为与气候变化带来的
来源:Scientific Reports
时间:2025-03-17
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SiO2/CuO纳米复合材料在极端环境潜指纹显现中的应用研究:时效性及酸碱耐受性评估
在犯罪现场调查中,潜指纹犹如沉默的证人,但其显现技术长期面临环境耐受性差、化学毒性高等瓶颈。传统粉末法在酸碱污染或长期暴露的物证上往往束手无策,而重金属纳米材料又存在生物安全隐患。这种技术困境促使研究者将目光投向新型复合纳米材料——既能保持显影灵敏度,又需具备环境稳定性和低毒性特征。印度法医科学研究所的Aseem Grover团队在《Egyptian Journal of Forensic Sciences》发表创新研究,通过巧妙组合二氧化硅(SiO2)的球形载体优势与氧化铜(CuO)的显色特性,开发出双功能纳米复合材料。研究团队采用沉淀法合成棒状CuO纳米颗粒(平均尺寸30.18 nm),结
来源:Egyptian Journal of Forensic Sciences
时间:2025-03-17
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黄河流域生态修复提升水电潜能:解锁生态 - 水 - 沙 - 能关系新认知
在全球能源转型的浪潮中,水电作为重要的可再生能源,地位愈发凸显。到 2023 年底,其总装机容量达 1,268GW,在全球电力领域占据重要份额。然而,水库泥沙淤积问题却如同一颗 “定时炸弹”,严重威胁着水电的可持续发展。全球水库每年因泥沙淤积损失约 0.5 - 1% 的初始库容,预计到 2050 年,部分水库损失比例将大幅上升。比如我国黄河上的三门峡水库,建成初期就因泥沙淤积问题,4 年内损失超 40% 库容,不得不进行大规模改造。面对这一困境,流域土地利用管理成为缓解水库泥沙淤积的关键手段。植被措施如植树造林、种草,以及工程措施如修建梯田、谷坊等,虽能减少泥沙流入水库,延长水电设施使用寿命,
来源:Nature Communications
时间:2025-03-16
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墨西哥加勒比海马尾藻监测新突破:LANOT 平台助力生态经济可持续发展
马尾藻之 “忧”:加勒比海的生态经济难题在加勒比海的广袤海域,自 2018 年起,马尾藻如同失控的 “绿色浪潮”,频繁大规模繁殖。这些漂浮在海面的马尾藻,一旦大量搁浅在海岸和海滩,就如同埋下一颗颗 “生态炸弹”。它们在分解过程中释放出高浓度的硫化氢(H2S)和氨(NH3),不仅让空气变得恶臭难闻,还严重威胁着人类健康,长期暴露在这样的环境中,人们可能会出现呼吸道刺激、头痛、恶心等症状,极端情况下,甚至会对肺部、神经系统和心血管系统造成损伤。马尾藻还会吸收海水中的金属和类金属元素,这些元素在其体内富集,使得马尾藻的合理利用和最终处置充满挑战。如果将其用于食品或药品生产,这些元素的浓度可能会带来健
来源:Scientific Reports
时间:2025-03-16
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Meta 分析揭示热暴露对心脏功能影响:水灌注服研究存在局限性,生态化研究迫在眉睫
### 研究背景:热浪下心脏健康的隐忧与研究困境在全球气候变暖的大背景下,热浪来袭愈发频繁,它就像一个隐藏在暗处的 “健康杀手”,悄无声息地威胁着人们的生命安全。大量研究表明,热浪期间心血管疾病的死亡率急剧上升,这背后的 “元凶” 之一便是热对心脏功能产生的负面影响。当人体处于高温环境时,身体会像一个忙碌的工厂,为了维持正常运转,会做出一系列复杂的生理调整。核心和皮肤温度升高,引发皮肤血管扩张,就像打开了身体的 “散热阀门”,让血液携带的热量散发到环境中。但这也带来了一系列连锁反应,血管阻力下降,心脏不得不加倍工作,提高心输出量,以维持动脉血压和全身血液流动。这无疑增加了心肌的负担,再加上热诱
来源:Nature Communications
时间:2025-03-15
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精准施肥提升蓝莓品质与产量的关键研究
蓝莓,这种富含花青素的小浆果,近年来在市场上备受青睐,它不仅能改善视力、增强免疫力,还具有抗氧化、延缓衰老等功效,深受消费者喜爱。随着蓝莓种植规模的不断扩大,如何科学施肥成为提高蓝莓产量和品质的关键问题。目前,中国蓝莓种植存在单位面积产量和品质欠佳的状况,这与施肥管理技术密切相关。传统的施肥方式要么过度施肥,导致环境污染、植株生长受阻;要么施肥不足,无法满足蓝莓生长需求。而且,蓝莓在不同生长阶段对氮(N)、磷(P)、钾(K)等营养元素的需求差异很大,可具体的肥料需求却并不明确。为了解决这些问题,贵州大学的研究人员开展了一项关于蓝莓施肥的研究。他们以七年生兔眼蓝莓‘Powderblue’为研究对
来源:BMC Plant Biology
时间:2025-03-15
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土地改造对蜥蜴种群的基因组影响:探究与保护新启示
### 研究背景:生物多样性危机下的探寻在地球的生态画卷中,土地利用方式的改变正以前所未有的速度重塑着自然景观。如今,超过一半的无冰陆地被用于农业生产,栖息地破坏已成为全球生物多样性面临的最严峻挑战。曾经广袤相连的生态环境,如今被分割成一个个孤立的碎片,众多生物种群的生存空间不断压缩,数量急剧减少。想象一下,在一片原本生机盎然的区域,随着农田的扩张、牧场的开辟,曾经自由穿梭其中的野生动物,如今只能被困在狭小的栖息地残片中。这种环境变化对生物的基因多样性、种群繁衍和适应能力产生了怎样的影响?这不仅关系到一个个物种的兴衰,更关乎整个生态系统的稳定与平衡。为了深入了解这一复杂的生态难题,来自澳大利亚
来源:Conservation Genetics
时间:2025-03-15
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湿干热带地区三种壁虎蒸发失水和偏好温度的季节性可塑性研究成果揭示生态适应机制
在地球的湿干热带地区,生活着许多独特的生物,它们如何在季节变化中生存和适应,一直是科学家们关注的焦点。爬行动物作为变温动物,体温受环境影响较大,其生理调节机制在适应环境变化中起着关键作用。以往研究多聚焦于爬行动物热生物学和代谢方面的季节性生理可塑性,对于蒸发失水(EWL,Evaporative Water Loss)在应对水可用性和湿度变化时的季节性变化却知之甚少。而澳大利亚北部的湿干热带地区,气温季节性变化适中,但降雨和湿度变化显著,为研究这一现象提供了理想场所。为了深入了解爬行动物在这种环境下的生理调节机制,查尔斯达尔文大学(Charles Darwin University)的研究人员
来源:Oecologia
时间:2025-03-15
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数学建模揭示植物 - 土壤 - 丛枝菌根真菌系统的生态生理优势
# 探秘植物与真菌的共生奥秘:数学建模助力农业新突破在神奇的大自然中,植物的生长离不开土壤这个 “大宝藏”,而在土壤里,有一种微小却作用巨大的生物 —— 丛枝菌根真菌(Arbuscular Mycorrhizal Fungi,AMF)。AMF 能与 90% 的陆地植物 “携手合作”,形成一种奇妙的共生关系。它们就像植物的 “隐形助手”,可以帮助植物更好地吸收土壤中的养分,尤其是磷元素,还能增强植物对环境压力的抵抗能力,比如干旱、高温等。然而,目前在农业生产中,如何准确衡量这种共生关系的效果,一直是个难题。传统的研究方法,比如直接观察真菌在植物根部的结构,不仅操作起来麻烦、耗时,而且还不准确,没
来源:Discover Ecology
时间:2025-03-15
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Nature:想要保护生物多样性?那就应该保持自然区域的联系
巴西的法律规定,农民需要根据其所在地区的不同,保护一定比例的土地。据密歇根大学研究科学家蒂亚戈·贡萨尔维斯-苏扎(Thiago Gon?alves-Souza)的研究,如果农场位于亚马逊地区,需保护80%的土地;位于巴西塞拉多地区需保护35%;在其他生物群落,包括大西洋森林地区则需保护20%。这项规定虽然有所帮助,但贡萨尔维斯-苏扎主导的一项研究发现,大面积的原始森林对生物多样性保护更为有利。大型且相互连接的森林比破碎化的景观更适合生物多样性的栖息。这一观点得到了密歇根州立大学支持的研究证实。生态学家一致认为,栖息地丧失会减少生物多样性。但在保护生物多样性时,是应该专注于保护许多较小的、破碎化
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利用数学建模揭示诱饵陷阱捕获量理解中的挑战:突破传统认知,助力精准生态监测
### 研究背景:揭开生态监测的迷雾在生态和农业领域,了解害虫昆虫的种群信息至关重要,这就如同在黑暗中寻找宝藏,而诱饵陷阱(baited trap)便是探索的重要工具。传统观念认为,诱饵陷阱捕获量越多,周边害虫种群数量就越大,就像看到更多的鱼咬钩,就觉得池塘里鱼很多一样。但事实真的如此吗?实际上,目前在理解诱饵陷阱捕获量方面存在诸多难题。虽然它在监测动物种群中应用广泛,可将捕获量与种群密度(population density)精确关联的方法却缺失,这使得对捕获量的解读往往是相对的,而非绝对的。在这种情况下,很可能出现误判,就像仅仅依据鱼咬钩的数量来判断池塘鱼的总数,可能会得出错误结论,进而影
来源:Scientific Reports
时间:2025-03-14
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大气氮沉降会导致温带树木更新中的关键养分失衡吗?德国研究给出答案
在全球气候变化的大背景下,森林生态系统正面临着诸多挑战。一方面,干旱和高温频繁出现,严重影响了森林的生产力和树木的活力,甚至导致大量树木死亡。另一方面,大气中二氧化碳(CO2)浓度不断上升,虽然对光合作用有一定的促进作用,但这种影响较为有限。此外,人类活动导致的大气氮(N)沉降现象日益严重,它主要来源于矿物肥料的广泛使用、畜牧业排放、植被燃烧以及化石燃料的燃烧等。以往的研究表明,氮沉降的增加会对森林生态系统产生多方面的影响。它可能改变植物组织中的养分浓度,当氮的施肥效应或CO2浓度升高促进植物快速生长,而养分吸收无法跟上时,就会出现养分稀释现象。特别是磷(P)的吸收常常难以满足植物快速生长的需
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生活环境如何影响成年人院外心脏骤停风险?年龄差异是关键!
# 生活环境对成年人院外心脏骤停风险的影响研究解读院外心脏骤停(Out-of-hospital cardiac arrest,OHCA)如同隐藏在生活中的 “杀手”,是全球范围内导致死亡的重要原因之一,死亡率极高。一旦发病,患者生命危在旦夕,需要立刻得到救治。及时将自动体外除颤器(Automated external defibrillator,AED)等急救资源送到现场至关重要,同时,精准识别高风险区域并加以预防也不可或缺。此前,大多数研究集中在宏观或中观尺度,关注自然环境因素(如细颗粒物PM2.5、一氧化碳 CO 等污染物,以及过高或过低的温度)和社会人口环境因素(如年龄、种族、社会经济地
来源:Archives of Public Health
时间:2025-03-14
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微塑料增加了抗菌素耐药性
根据一项新研究,微塑料不仅是一种污染物,还是一种高度复杂的材料,即使在没有抗生素的情况下,也能促进抗菌耐药性的发展。该研究结果发表在美国微生物学会的期刊《应用与环境微生物学》上。“解决塑料污染问题不仅是一个环境问题,也是对抗耐药性感染的一项关键公共卫生优先事项。”该研究的主要作者、波士顿大学穆罕默德·扎曼教授实验室的博士研究生尼拉·格罗斯表示。随着全球塑料使用量的激增,微塑料污染已经变得十分普遍,废水成为其主要的储存库之一。与此同时,抗菌耐药性(AMR)在全球范围内不断上升,环境因素在其中扮演了关键角色。众所周知,微塑料的表面能够容纳细菌群落,即所谓的“塑料圈”。在新研究中,研究人员试图量化在
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热带富营养化水库原核生物群落的多样性与结构:水生态系统的关键奥秘
在全球水资源问题日益严峻的当下,水供应正遭受人口增长、人类活动和全球变化的多重威胁。工业和经济活动引发的水体富营养化,不仅改变了水生系统的细菌群落,还影响了其生物地球化学动态,让水质问题雪上加霜。为缓解水资源压力而修建的水库,在未来数量预计会大幅增加,然而,如何科学管理水库水资源,保障生态系统健康、水质安全,成为了亟待解决的难题。微生物在水生生态系统的物质循环中扮演着关键角色,它们驱动着碳(C)、氮(N)、磷(P)等营养物质的转化过程,对维持水生态平衡至关重要。但目前,关于热带人工水生生态系统中微生物组成的研究还十分有限。在此背景下,来自墨西哥国立自治大学(Universidad Nacion
来源:Microbial Ecology
时间:2025-03-13
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研究表明,医用输液袋会释放微塑料
微塑料几乎在科学家寻找的每一个地方都被发现了。现在,根据发表在ACS合作期刊《环境与健康》上的一项研究,这些塑料颗粒——长度从1到62微米不等——存在于用于医疗静脉输液的过滤溶液中。研究人员估计,仅从一个8.4盎司(250毫升)的输液袋中,就可能有数千个塑料颗粒直接进入一个人的血液。在临床环境中,静脉输液通常包装在单独的塑料袋中,用于向患者输送水分、电解质、营养物质或药物。这些输液的基础是生理盐水溶液,其中含有过滤水和足够的盐以匹配人体血液的成分。20世纪70年代的研究表明,输液袋可能含有固体颗粒,但很少有科学家进一步研究这些颗粒的成分。李武章、温蒂斯拉夫·科列夫·瓦列夫及其同事怀疑这些颗粒可
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多样化小麦种植系统:豆类作物如何提升生态系统服务?
# 豆类作物在多样化小麦种植系统中的神奇力量在农业的世界里,种植模式就像一场精心策划的棋局,不同的作物组合会带来截然不同的结果。近年来,随着全球人口的增长,对粮食的需求不断攀升,传统的简化种植系统面临着诸多挑战。在这种系统下,高化学投入虽然带来了产量的增加,但也导致了温室气体排放大幅上升,而且连续短周期种植同一作物,产量往往会出现下降趋势。同时,单一作物种植还会使土壤质量逐渐退化,比如土壤有机碳和氮含量减少。为了应对这些问题,研究人员一直在寻找可持续的种植解决方案。在加拿大半干旱的草原地区,豆类作物成为了关注的焦点。这里的水资源有限,传统种植系统对作物生产和生态环境都产生了负面影响。于是,来自
来源:Agronomy for Sustainable Development
时间:2025-03-13