电化学技术选择性离子去除的比较分析:亟需新的数据表征框架
一项发表于《Nature Water》的研究对电化学技术中的选择性离子分离进行了比较分析,并引入一个整合框架以标准化和可视化跨技术分离性能,其中包括电透析与膜电容去离子之间的性能对比。该研究指出,现有数据表征方式难以支撑此类比较,需建立新的数据表征框架。
一项发表于《Nature Water》的研究对电化学技术中的选择性离子分离进行了比较分析,并引入一个整合框架以标准化和可视化跨技术分离性能,其中包括电透析与膜电容去离子之间的性能对比。该研究指出,现有数据表征方式难以支撑此类比较,需建立新的数据表征框架。
研究将 Watershed-based Integrated Simulator for the Environment(WISE)扩展为显式湖泊框架,用以表示湖泊边界、河湖连通、湖泊局地汇水区及水文—生物地球化学过程,并应用于 Lake basin。
研究在城郊集水区的一场暴雨事件前后开展高频采样,同步获取流量与浊度数据,用于量化微塑料(MP)浓度与通量,并分析流量(Q)—浓度(c)关系的滞回行为。作者称这是首次利用暴雨事件期间的高频MP数据研究其滞回特征。 结果显示,Q—c关系呈顺时针滞回,MP浓度峰值出现在流量峰值之前,提示该场事件中MP供给可能受限。回归分析表明流量是驱动MP通量的主要因素,涨水段与退水段Q与MP浓度均呈较强相关;Q与浊度的强相关仅出现在涨水段,可能反映退水段悬沙与MP来源存在空间差异。事件期间MP总通量较基流增加17–217倍。 该研究说明忽略暴雨事件动态会低估年度MP通量,对城郊水体污染监测的采样频率与通量估算方法有直接参考价值。结论基于单场事件观测,滞回模式与供给限制判断是否适用于其他事件和流域,原文未作验证。
研究采用简化的二维变密度岛屿地下水模拟模型,在七种水文地质情景下考察海表盐浓度(SSC)变化对淡水透镜(FWL)和海水入侵(SWI)范围的影响,并用平均水位、最高水位、FWL 深度、FWL 厚度、淡水量和含水层盐量六项指标量化。
研究团队将最大熵模型(MaxEnt)与水土评估工具(SWAT)耦合,评估气候与水文变量如何驱动新疆开都河流域本地鱼类Gymnodiptychus dybowskii在1980–2100年的栖息地范围动态,采用5个大气环流模式和3个CMIP6情景(SSP1-2.6、SSP3-7.0、SSP5-8.5)。
这篇综述指出,X射线与中子源虽已显著推动材料科学,但在水处理研究中仍未被充分利用。文章展示了这些技术如何通过提供分子层面洞察来变革水处理研究,并有望推动下一代系统,从而增强全球水、资源与能源安全。
研究团队分析超贫营养北极Kilpisjärvi湖从极夜向冰裂过渡期的高频温度、溶解氧(DO)和光合有效辐射(PAR)观测,量化对流混合层(CML)演变及其对贫氧深层水的卷吸,并评估二者对冰下湖沼代谢的影响。
研究提出一种将水动力模块、遥感模块与深度学习融合模块组合的方法,用于绘制大型湿地的淹水动态,并以中国鄱阳湖湿地为应用对象;该湿地为《拉姆萨尔公约》所列重要保护湿地。作者以干季水动力模型模拟的淹水动态作对比,检验该方法的有效性。 结果显示,水动力模型整体表现相对较差,其中子湖区域明显劣于其他区域,总体精度(OA,无量纲,0–1)仅为0.63–0.66;所提融合方法的总体精度提升至0.82–0.92,在子湖区域改善尤为明显。此外,水动力模型倾向于高估淹没时间,中位高估时长为42–50天。 作者认为,该框架可迁移用于变化环境下湿地水文监测,并有助于维护生态完整性与稳定性。上述精度与偏差均来自干季模拟与对比验证,摘要未说明遥感数据源、深度学习结构及验证样本细节,方法在其他湿地和时段的适用性仍需进一步检验。
推荐理由:研究在鄱阳湖湿地比较水动力模型与遥感—深度学习融合的淹水制图表现,并给出干季精度与淹没时长偏差,可供湿地监测方法选择参考。
2026年10月13日,长江委在丹江口水库开展2026年鱼类增殖放流活动,共投放繁育的优质鱼苗325万尾,鱼苗经严格检疫检验并依法完成丹江口市农业农村主管部门备案,放流全过程由公证机构现场监督公证。自2018年丹江口水库鱼类增殖放流站投运以来,长江委中线水源公司已累计组织放流19次,投放自主繁育鱼苗2206万尾,结合外购优质鱼苗统筹放流,累计放流各类优质鱼苗约2.9亿尾。
Deltares与代尔夫特理工大学研究人员Lieke Hüsken以荷兰Marker Wadden和Eems-Dollard 2050项目为案例,分析了自然修复面临的融资障碍及其治理、融资与协作机制。
Deltares生物学家Mindert de Vries在Deltares工作四十年,研究盐沼植被、柳树林、贻贝与牡蛎床在海岸防护和景观形成中的作用,并参与“Building with Nature”方法的开发与应用。
Deltares与乌得勒支大学的Eline Boelee等作者在评论文章中提出,应以“行星健康”系统方法统筹水稻种植对粮食安全、水资源、气候与公共健康的影响,而非由不同部门孤立应对。
长江委“长江要闻”刊发报道,沿乌江、赤水河走访江界河、构皮滩、土城、茅台镇等地,记录两条江河从长征天险到安澜河湖的变迁。报道称,构皮滩水电站建成后库区险滩淹没、通航船舶载货能力由100—200吨提升至500吨,乌江断面水质优良率达100%;赤水河仁怀段干流水质稳定保持Ⅱ类及以上,39条一级支流全部退出劣Ⅴ类,2020—2024年完成187座小水电站整改。
该研究通过分析像元尺度上地下水埋深(DTG)与归一化植被指数(NDVI)的关系,构建植被对DTG的响应曲线,并提出以NDVI–DTG响应曲线拐点处单位归一化DTG变化引起的NDVI变化率来量化植被对地下水的依赖(VDG)。
记者沿湘江、漓江水脉走访广西全州、兴安、桂林、阳朔等地,报道湘江战役纪念园与毛竹山村生态清洁型小流域水土保持综合治理工程的“红”“绿”交织。2022年当地实施该工程,有效治理水土流失面积37.14平方公里;小溶江水利枢纽与青狮潭、川江、斧子口等水库联合运用,可使桂林市防洪标准从不足20年一遇提高到100年一遇,枯水期使桂林断面流量达60立方米每秒。
Nature Water 于 2026 年 10 月 8 日在线发表研究(doi:10.1038/s44221-026-00729-3),提出将太阳能驱动的界面蒸发与选择性离子吸附耦合,从海水中同步回收淡水、锂和铀。该方案被作者描述为面向水—能源—资源纽带管理的可持续范式。
2026年10月6日,Deltares、Sweco与瓦赫宁根大学及研究中心的NL2120团队向荷兰农业、自然与食品质量部及基础设施与水管理部官员提交了报告《Natuurlijk kan het slimmer》,提出海岸、河流、泥炭草地、沙地和城市五类景观的自然解决方案愿景。
推荐理由:NL2120报告以KNMI暖气候情景和2100年海平面上升1米为条件,比较五类景观的自然方案与现行政策延续,可供沿海三角洲适应策略参考。
一篇发表于《Nature Water》的Perspective指出,污水监测数据的解读受限于缺乏关键生物学参数,这些参数用于将测得的微生物危害(包括抗菌药物耐药性)与人群负担和环境风险相关联。该文探讨了抗菌药物耐药性进水和出水信号在污水系统中的校准问题,DOI为10.1038/s44221-026-00701-1。
该Perspective提出重新定义高级氧化工艺,将范式从以效率为中心的污染物矿化转向低碳、可持续导向的框架。该框架整合化学减排、能源优化、固废资源化与生命周期评价,旨在将水处理转变为循环再生平台。
Nature Water 2026年10月2日在线发表(doi:10.1038/s44221-026-00722-w)指出,水稻生产对全球粮食安全至关重要,却带来水资源压力、温室气体排放以及病媒蚊和螺类等非预期后果,这些问题通常由不同部门孤立应对。作者提出采用整合农业、水、气候、生态系统与健康的行星健康方法,以识别能在这些领域实现协同效益的水稻种植方式。
一项全流域实验显示,施用玄武岩后数周内溪水碱度即快速升高,并呈现强烈季节性循环;两年内约10%的理论碳去除量以碱度形式输出。结果表明,温度与水文变率对增强风化的有效性和监测具有关键控制作用。
针对全球地下水模拟虽已揭示地下水枯竭范围、却难以说明如何在粮食与环境系统间可持续利用地下水的问题,作者提出转向基于过程的综合框架,以支持跨尺度决策。该文为Nature Water于2026年9月30日在线发表的评论文章,doi:10.1038/s44221-026-00720-y。
研究针对赞比亚和津巴布韦地区近25年多次与厄尔尼诺相关的严重干旱,以世界库容最大的卡里巴湖为对象,结合卫星对湖面水位、表层水温和叶绿素a浓度的观测、现场测量以及三维水动力模型Delft3D,分析水位变化对全湖浮游植物藻华时空动态的影响。
该实验室研究针对城市内涝情景下街道洪水中的污染物侵入多孔街区的问题,在恒定流条件下用矩形街区模型(侧壁开孔数量可变)考察了5种污染物释放时长。研究采用比色法测量浓度空间分布并假定沿水深均匀分布,评估街区孔隙率和释放时长对街区内污染物动力学的影响。
推荐理由:实验室水槽实验量化了街区开孔数与污染物释放时长对街区内浓度分布和充填时间的影响,可作为二维深度平均对流扩散模型的基准数据。
针对生物滞留池蒸散发估算,研究将空间异质性纳入估算框架,相关数据与代码已通过 HydroShare 发布(Caplan,2026)。材料仅显示该研究关注生物滞留池的蒸散发估算方法,未提供具体研究区域、模型版本、验证指标或数值结果。
Nature Water 于2026年9月25日在线发表文章指出,洪水风险管理在洪水演进与淹没格局模拟方面进展迅速,但物理条件相近的洪水对不同社区的影响仍不均衡。文章认为,预判影响集中区域不能只看洪水流向,还需识别哪些群体缺乏规避、抵御和从洪水中恢复的能力。DOI: 10.1038/s44221-026-00713-x。
该研究将河流波概念(River Wave Concept)操作化,利用流量数据分析瑞典破碎化河流,发现其相比自由流动状态更倾向于特定鱼类生活史和以基流为主的功能模式。研究预测,河流修复将提高全国河流的相似性,表明河流理论可直接指导管理。
一项发表于 Nature Water 的研究提出决策支持工具,用于评估流域内污水处理厂联合规划基础设施升级与处理运行的效果。结果表明,区域协调与分阶段基础设施部署可大幅降低达标成本,并可能推动养分交易市场发展。
Deltares 研究人员开发了一套“源到海”(source-to-sea)集成模型,把污水管网、内陆水体和近岸海域纳入同一建模框架,用于模拟强降雨期间合流制溢流将污水细菌带入沟渠、运河、河流并最终到达海滩和游泳区后的传播过程。研究以 Rijnland-Katwijk 地区为应用对象,成果已发表于期刊 Environmental Pollution,论文题为“Modelling peak microbial pollution events caused by combined sewer overflows in a source-to-sea system”。 研究称,模型对海滩细菌动态的再现准确率为 89%,并能预测对游泳者风险最大的极端污染事件。结果显示,最高 E. coli 浓度主要来自强降雨后附近的污水溢流,这类短时事件对热门游泳点的水质影响较大;模型还可识别下游海滩的污染峰值,从而定位热点和措施最有效的区域。 作者指出,气候变化将增加强降雨频率,溢流和微生物污染风险随之上升;该模型还可用于水质实时预测和未来气候情景模拟,帮助公共机构提前发布污染预警、更有针对性地投资污水与水利基础设施。材料未给出率定与验证的具体数据划分、误差指标细节及实时业务化运行状态。
推荐理由:该研究把污水管网、内陆水体和近岸海域纳入同一建模框架,并以海滩细菌动态检验模拟效果,可为合流制溢流污染预警的模型选型提供参考。
2026年9月18日,由南京水利科学研究院张建云院士主持的中国工程院科技战略咨询重大项目“重要江河湖库、重点海域保护与协同治理体系和实施路径研究”启动会在北京召开,南京水利科学研究院、中国水利水电科学研究院、中国工程院战略咨询中心、华南理工大学、中国海洋大学、河海大学汇报了项目与各课题实施方案。
研究团队在阿拉斯加东北部Canning River及其支流于2011—2024年春季融雪至夏末多次采样,分析溶解有机碳(DOC)浓度、放射性碳年龄与输出通量的季节变化。
Nature Water 于2026年9月21日在线发表(doi:10.1038/s44221-026-00708-8)指出,城市水系统面临气候变化、基础设施老化、城市扩张与技术变革的多重压力,而运营这些系统的劳动力是韧性中被忽视的决定因素。文章认为,必须加强该劳动力的能力与素质,以保障可持续的城市水管理。
2026年9月18日,水利部党组书记、部长李国英主持召开水利部推进黄河流域生态保护和高质量发展工作领导小组全体会议,对贯彻落实工作进行再部署、再推动。会议强调持续完善流域水沙调控和防洪减灾体系,坚持不懈开展黄河调水调沙,并全面提升流域水资源集约安全利用水平、加强流域水生态保护治理和统一治理管理。
Nature Water 2026年9月17日在线发表的研究指出,一种具有超宽带吸收的共价有机框架表明,分子可调有机半导体可作为太阳能净水的潜在平台。太阳能驱动界面蒸发被视为分散式淡水生产的途径,但其进展在很大程度上取决于兼具强光捕获与高效热局域化的光热材料设计。
2026年9月17日,水利部党组书记、部长李国英主持召开部务会议,审议《河湖生态流量确定和保障技术规范》和《水利测雨雷达技术规范》。会议要求以流域为单元建立健全河湖生态流量监测预警体系,完善前端感知、全程监测、预警响应、效果评估机制,并将生态流量管理要求落实到每一条河流、每一个湖泊、每一座水工程。
本研究对富黏土弱透水层中还原铁矿物非生物还原三氯乙烯(TCE)的反应性溶质运移模型开展了全局敏感性分析,采用基于距离的广义敏感性分析方法,识别控制TCE非生物降解的关键参数。
针对流域溶解有机碳(DOC)输出模型,研究者提出对不同景观单元进行显式表达并加以率定,以提升模型稳健性。方法上区分景观单元并纳入率定流程,参考了SWAT-CUP 2012等率定与不确定性工具。摘要基于原文标题与参考文献信息,未给出研究区、数据与验证结果。
研究在2022—2024年半干旱黄土高原观测了散生与聚集两种自组织格局下荆条(Vitex negundo)的土壤水分、形态与根系性状、叶片生理性状及稳定同位素(δ²H、δ¹⁸O、δ¹³C)。
Deltares与瓦格宁根海洋研究将联合开展ZoZEP研究,评估大规模海上漂浮式光伏对北海生态系统的影响,为政策制定与许可审批提供科学依据。研究围绕4个关键问题,结合实验、先进模型计算与可行的海上观测,考察光照穿透、水流、水质及海洋食物网的变化,以及鱼类、海鸟和蝙蝠的行为与分布。研究还将分析漂浮式光伏与海上风电共址开发的累积效应及生态效应显现的规模,并转化为政策与开发指南。
该研究针对农田地下水,整合混合量子-经典机器学习、虚拟样本生成与AlphaEarth基础模型,模拟不同水文季节下的硝酸盐浓度并分析水化学特征。材料仅提供参考文献列表,未给出研究区域、数据、验证与具体结果,故方法细节与适用性尚不明确。