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  • 摘要:

    Diatoms are a group of unicellular algae particularly sensitive to changes that affect their aquatic environment. This is why they are used as bioindicators for the biological monitoring of water quality. However, their microscopic identification in river samples requires a lot of time and skills. Biologists from the University of Geneva (UNIGE), Switzerland, have succeeded in establishing a water quality index based solely on the DNA sequences of the diatoms present in the samples, without needing to identify each species visually. This study, published in the journal Molecular Ecology Resources, presents a revolutionary tool to process a very large number of samples in parallel, allowing wide coverage of the monitored sites in a reduced time and at a lower cost.

    The degree of pollution of rivers resulting from human activities is assessed using different biotic indices. The latter reflect the ecological status of a river based on the quantity and diversity of organisms selected as bioindicators, due to their ecological preferences and tolerance to pollution. This is the case of diatoms, algae consisting of a single cell surrounded by a silica skeleton, recommended by the European Union and Switzerland as one of the ideal bioindicators for rivers and lakes.

    The quality of our rivers is determined using the Swiss diatom index (DI-CH), whose value defines the ecological status. "The morphological identification of the different species present in each sample, however, no longer meets the needs of rapid and reliable bioassessment measures introduced to protect aquatic environments. This is why we have tried to develop a new method," says Jan Pawlowski, professor at the Department of Genetics and Evolution of the UNIGE Faculty of Science.

    DNA sequences as bioindicators

    In collaboration with the Geneva Water Ecology Service (SECOE) and the PhycoEco environmental office in La Chaux-de-Fonds, Switzerland, the researchers analyzed the 90 or so samples taken in different rivers in Switzerland and determined their ecological status using the DI-CH. They have thus established a reference system in order to validate the molecular index under development. The latter is based on the DNA sequences characteristic of all the diatom species which may be present in these samples.

    "The whole range of DNA sequences revealed in each sample corresponds to a specific DI-CH quality index. Furthermore, each sequence identified has a different distribution and is detected in variable amounts from one sample to another. By integrating all these data, we were able to calculate an ecological value for each sequence, without having to identify the species to which it belongs," explains Laure Apothéloz-Perret-Gentil, a member of the Geneva group and the first author of the study.

    A tailor-made molecular index for the environment

    This approach makes it possible to determine the quality of water using all of these ecological values. "Our assessment was correct for almost 80% of the samples, which is very encouraging. Increasing the number and diversity of samples will allow us to calibrate our method for future routine, large-scale analyzes," indicates Jan Pawlowski.

    The synchronous processing of a large number of samples in record time and at a reduced cost is not the only advantage of this new tool. The molecular index developed by the biologists from UNIGE could easily be adapted to other groups of unicellular bioindicators: a major asset for monitoring various types of aquatic ecosystems.

    Journal Reference:

    Laure Apothéloz-Perret-Gentil, Arielle Cordonier, François Straub, Jennifer Iseli, Philippe Esling, Jan Pawlowski. Taxonomy-free molecular diatom index for high-throughput eDNA biomonitoring. Molecular Ecology Resources, 2017; DOI: 10.1111/1755-0998.12668

    编译服务: 土壤、生物与环境 | 点击量:80
  • 摘要:

    随着新烟碱类杀虫剂在河流和小溪研究中被发现,并将他们与蜂群下降和其他动物健康影响联系起来,对他们的研究随之日益增多。现在研究人员报告,在一些地区,饮用水也含有这些物质,但他们也发现,一种处理方法可以去除大部分农药。这项在爱荷华开展的研究发表在美国化学学会(ACS)环境科学与技术快报上。

    新烟碱类杀虫剂是有效的杀虫剂,在全世界广泛使用,通常应用于作物包衣剂。但是一些研究将这些化合物与蜜蜂的危害联系起来。其他研究表明,长期接触这些化合物会导致其他动物的发育或神经系统问题。农业中使用农药非常普遍,以至于在美国集约农业区河流的调查发现新烟碱类杀虫剂在地表水中普遍存在。Gregory H. LeFevre,David M. Cwiertny和他的同事想研究这些化合物的旅程,他们随着爱荷华河和这条河流供给地下水层的水,从水处理到水龙头终止。

    研究人员测试了水,因为它经历了两个不同的水处理系统。他们发现,服务艾奥瓦城的系统,采用颗粒活性炭过滤,对新烟碱类杀虫剂噻虫胺、吡虫啉和噻虫嗪的去除率分别为100%、94%和85%。服务爱荷华大学的快速砂过滤系统,对相同的物质去除率分别只有约1%、 8%和44%。这个处理厂饮用水样品每升水包含了0.24-57.3毫微克的新烟碱类杀虫剂。目前还没有这些物质的监管限值,研究人员仍在努力了解新烟碱类杀虫剂是否以及如何影响人类健康,研究人员说。他们补充说,还需要更多的研究来找出是否长期低剂量新烟碱类杀虫剂曝露可能是有害的。

    论文信息:Occurrence of Neonicotinoid Insecticides in Finished Drinking Water and Fate during Drinking Water Treatment. Environmental Science & Technology Letters, April 2017

    DOI: 10.1021/acs.estlett.7b00081

    编译服务: 化肥农药减施增效 | 点击量:28
  • 摘要:

    瑞士联邦水科学技术研究院一项研究表明,受调查的5个瑞士小河中,任何一个都不满足法律水质要求,也超过了水生生物的急性毒性阈值。生物测定表明,生物群落受到物质混合的不利影响。目前瑞士正在制定国家改善水质的措施--“植物保护产品减少风险和可持续利用行动计划。”

    虽然河流和小溪占瑞士河网络占近四分之三(45000公里),但以前很长一段时间还未对小河水质进行监测,随机样本是不可能提供有意义的内容。因此,代表环境联邦办公室(FOEN),由Eawag和生态毒理学中心进行了一个5个小水道课题研究,还包括5个合作伙伴(高、巴塞尔乡、伯尔尼、瓦莱州,提契诺州)和瑞士水协会(VSA)。所说的集水区代表着集约农业利用。从2015年3月到8月,收集了近1800个水样,研究结果发表在《水与气体》杂志。一直以来都怀疑小河流被植物保护产品(PPP)严重污染,目前这已被证实。发现的物质数量非常高:样品中检测出用于农业、果蔬种植和栽培的128种不同药物、61种除草剂、45种杀菌剂和22种杀虫剂。在研究人员几乎为期六个月的研究期间,所有60天内调查的5条小河,80%的样品中,至少有一种物质超过了水域保护条例规定了限值(0.1µg/L)。个别物质检测浓度高达40µg / L。短期峰值可能会更高,因为在所有情况下,浓度值是至少超过半天时间的平均值。

    因为水域保护条例规定每种物质0.1µg /L的限值不能充分反映生物的实际风险,平均每个样品检测到20-40种物质,分析数据与生态毒理学的水质标准进行了比较。此外,使用藻类和淡水虾(gammarids)进行了生物测定,大型底栖动物多样性也进行了调查。结果留给解释的余地很小:在所有情况下,超过长期水质量标准(有时超过许多倍)的变动范围从2周(Ticino)到多达5个半月(Basel-Landschaft, Thurgau)。其中4个河道浓度超过敏感生物的急性毒性阈值长达2个月时间(Valais)。释放的钩虾在其中的一个水道呈现出死亡和嗜睡增加,并与农药浓度升高相关。对于所有的样点,评估结果是“不满意”或“差”。污染的最低水平位于提契诺州的监测点,流域显示其农业利用是低强度的。生态毒性中心Marion Junghans总结道:“不断变化的多物质混合物浓度和持续的高风险问题常常使生物没有时间恢复。”

    这些研究结果证实,农业植保产品以及污水处理厂释放的微污染物,是目前瑞士地表水污染的最主要来源。这对于小河来说尤其真实,而这是特别令人感兴趣的地方,因为它们作为水生生物特别是鱼类幼苗避难所和育苗地。

    编译服务: 化肥农药减施增效 | 点击量:46
  • 摘要:

    众所周知,中国农业土壤酸化是由过度施用氮肥引起的,但不同施肥方式对集约化农田土壤酸化的长期影响很大程度上是未知的。中国农大资环学院与中国农科院资化所及荷兰瓦赫宁根大学等联合研究团队进一步开发了集约化农业系统土壤酸化模型VSD+,并验证了来自中国三个长期定位试验观测数据。该模型模拟了过去20年土壤pH值和盐基饱和度的变化。验证模型采用量化氮和盐基离子(BC)通量对土壤酸化的贡献。在应用氮肥情况下,净NO3–浸出和NO4+输入占质子生产的80%,而未使用N时,三分之一的酸是由盐基离子(BC)吸收时产生。不同施肥对土壤酸化长期模拟(1990–2050)影响表明,平衡施用N肥,并配合有机肥施用可避免土壤的pH值和盐基饱和度降低,而硝酸铵钙和石灰应用增加了这两种土壤性质中的属性。通过优化氮肥管理和有机肥应用增加BC输入,减少NH4+输入和NO3-淋失,似乎已经是有效的方法来减轻集约化农田系统土壤酸化。该研究发表在《环境科学与技术》期刊2017, 51 (7),DOI: 10.1021/acs.est.6b05491。

    编译服务: 化肥农药减施增效 | 点击量:21
  • 摘要:

    fixtureworks的 TriMax虎钳和超低trigrip合金爪。虎钳提供用户的利益是最大限度地提高多部分夹持机的潜力,快速更换部件和简单的调整。提供适合生产,五轴和机械的应用,该公司表示,硬质合金刀片插入设计超低轮廓夹紧,不需要燕尾工件准备。针对钢、锯齿淬火钢、钛和铝,这些三角爪特征两排牙齿在不同角度的下拉效果最大化。已经集成的TriMax虎钳,升级现有的trigrip插入钳爪更理想。

    编译服务: 数控机床 | 点击量:14
  • 摘要:

    SLM解决方案的SLM 280 2.0,更新到新一代的金属3D打印机,功能升级,增加功率,加上先进的气体循环和过滤。

    SLM 280 2.0提供了一个建立包络测量280×280×365毫米,可多个配置。可配备400或700-w激光,以及双700和1000-w激光器,或双400或700-w激光器。构建率范围为55立方厘米/小时。可变层厚度范围从20到75微米,而最小特征尺寸为150微米。

    该机具有惰性气体气氛,有效的气体循环,以减少氩气消耗。一个新的惰性气体流优化工艺条件,该公司表示,在加工室的左侧壁的一个隔间提供清洁设备的空间,以便在惰性气氛中清洁部件。

    SLM 280 2.0的粉末罐容量为40升,并具有两个粉瓶溢出。该机配有2 + 1过滤解决方案。两个标准主过滤器并联运行,相比提供两倍的过滤器寿命,两个开关滤波器,该公司表示,这降低了消耗成本和延长时间,直到必要的人工干预。

    该机器开放系统,能够优化生产工艺与单独设置工艺参数。此外,定义参数可以直接转移到其他机器的SLM 125和SLM 500系列。监控系统有助于确保过程控制和提高质量。

    编译服务: 数控机床 | 点击量:13
  • 摘要:

    Stratasys公司(Rehevot,以色列)已与英国制造技术中心(MTC)合作,建立该组织的目的是展示新技术、新工艺,克服障碍,拓宽传统制造业工业规模的边界。据Stratasys说,它将与MTC成立增材制造中心,其成员共同承担的项目合作,支持该组织的地位和促进技术能力,为行业提供跨多个平台的研究。

    在其考文垂经营的工厂,MTC制造高价值的弹射器的一部分,这是支持创新英国,一个政府机构,负责识别和推动科技创新,发展英国经济。

    “我们的目标是让英国的制造业在全球舞台上展现,这个中心体现了我们与领先的技术供应商Stratasys公司的合作伙伴关系,通过他们我们部署了世界上最先进的3D打印技术,市场颠覆性的解决方案,”MTC技术组技术经理Ross Trepleton说。

    “与Stratasys公司工作,我们有一个明确的目的,增材制造技术的现有能力为我们的成员提供探索机会,推动其他地区的发展,”他补充道。“这包括生产最终使用的工程部件的能力,以及用多个材料构建复杂零件的能力,并使用3D打印赋予多功能到单个组件。我们还期待在功能级零件的材料组合的潜力。”

    编译服务: 数控机床 | 点击量:13
  • 摘要:

    奎克化学公司和霍顿国际集团,联合具有250年的历史过程流体的提供者,在全球基本金属和金属加工行业具备化学专业技术专长,已签署最终协议。两家公司都总部设在费城地区。

    “建议结合奎克化学制剂和霍顿国际代表我们下一个人生阶段,真正保持在我们核心专业成长的愿景,”奎克化学董事长兼首席执行官Michael F. Barry说。“加入霍顿国际两个高度互补的企业,每一个都有一个漫长的历史和巨大的专业知识、技术和以客户为中心的文化,致力于为客户、股东和员工提供长期可持续的价值。新公司将利用最好的做法和专业知识,从这两个业务开始。”

    Sanjay Hinduja,霍顿国际的董事长,拥有Hinduja集团海湾石油业务。他说,“我们很高兴能进入这个协议,联合这两个杰出的和全球性的公司。”

    根据该协议的条款,霍顿国际公司的股东将获得美元现金,合并后公司百分之24.5的股权1亿7250万,约占奎克化学新发行的430万股股票。此外,奎克化学将承担霍顿国际债务和现金,约在2016年底6亿9000万美元的净债务。该协议已获得两家公司董事会的Hinduja集团的全力支持,这将成为奎克化学的最大股东。

    该公司将拥有一个世界上最广阔的金属加工平台,包括特殊产品,去除液,成型液,保护液,热处理液,工业润滑油和润滑脂。扩大投资组合预计将产生显著交叉销售机会,并允许进一步扩大到新增长市场,其中包括印度,韩国和日本。

    编译服务: 数控机床 | 点击量:17
  • 摘要:

    小麦、大米、糖、棉花和玉米是全球经济中必不可少的国际贸易作物。根据联合国水计划,许多国家依赖灌溉农业种植这些作物,这消耗了全球淡水回收量的70%左右。淡水来源之一是地下含水层,其中一些地下水补充如此缓慢以至于他们本质上是一个不可再生资源。伦敦大学学院和美国宇航局哥达德空间研究所的研究人员在纽约的一项最新研究表明,全球11%的不可再生地下水用于灌溉并生产用于国际市场贸易农作物。此外,依赖不可再生的地下水种植出口作物的三分之二产自巴基斯坦(29%)、美国(27%)和印度(12%)。

    研究人员使用了联合国粮农组织各国农业商品贸易数据,然后,把它与全球水文模型相结合,并通过地面信息和美国航空航天局的卫星数据进行验证,从作物的原籍国到他们最终目的地,追查用于种植26个特定作物类的水源。他们的分析首次确定了使用不会在人类周期内恢复的地下水库的特定作物,还确定了作物的消费地点。

    在全球范围内,18%种植农作物用于国际贸易,其余82%用于国内市场。然而,2000年-2010年使用不可持续的地下水生产的各种出口作物数量显着上升。以印度为例,在这一时期,其消耗地下水作物的出口翻了一番,而巴基斯坦则增长了70%,美国则增长了57%。进出口这些作物的国家,使用不可再生的地下水生产进行生产,未来面临失去农作物和利润的风险。进口国需要以更高的成本找到替代来源。

    受益于不可再生地下水种植作物的主要进口国包括美国、伊朗、墨西哥、日本、沙乌地阿拉伯、加拿大、孟加拉、英国、伊拉克和中国,这些国家从2000年的净出口国变成2010的净进口国。这两个榜单国家的出口商品往往比进口商品多。

    在过去的15年里,NASA的重力恢复和气候实验(GRACE)观察到了世界范围内含水层的下降。一对卫星通过探测地球的重力场变化观察物质运动如冰川运移和这种情况下地下水的运移。

    论文信息:Groundwater depletion embedded in international food trade. Nature, 2017; 543 (7647): 700

    DOI: 10.1038/nature21403

    编译服务: 农业立体污染防治 | 点击量:23
  • 摘要:

    有机农业常常被研究人员提议作为一种更具有持续性农业模式可替代传统农业,加拿大英属哥伦比亚大学的学者通过从多重生产、环境、生产者和消费者层面评估有机农业的成本和收益。有机农业显示出许多潜在的益处(包括更高的生物多样性,提高单位面积的土壤和水质,提高盈利能力和提高营养价值),以及许多潜在的成本,包括降低产量和提高消费者价格。然而,许多重要纬度存在很高的不确定性:产量稳定性,土壤侵蚀,用水和劳动条件,特别是控制较低有机收益率时的环境性能。作者确定了影响有机系统相对绩效的条件,突出强调需要增加研究和政策支持的领域。

    作者指出今天的农业是环境退化的主要驱动力,有些学者经常提出有机农业是解决实现可持续粮食安全的这一挑战的一个解决方案。虽然它只占全球农业土地的1%,而在大多数欧洲和北美国家只占总食品销售额的1?8%。“有机”是许多消费者认可和购买的标签,有机农业是北美和欧洲增长最快的食品行业。鉴于有机农业是目前而且相当广泛的农业系统,是农业中少数具有法律法规的标签之一,因此评估其有效性并确定如何改进这一标准很重要。作者从以下几个方面评估了有机农业的效益和成本:(i)生产,(ii)环境,(iii)生产者和(iv)消费者。作者从农业可持续发展的重要层面和具体的指标出发,构建了一个评估框架。

    作者认为有机农业具有很多优点,可能是改善食品系统可持续性和公平性的一套战略的重要组成部分。此外,有机农业的影响力超出了目前农业用地的1%。近年来,许多传统农场增加了保护性耕作,覆盖作物或堆肥等有机措施的使用。进一步扩大有机农业,将成功的有机管理措施纳入传统农业,是重要的后续步骤。

    编译服务: 农业立体污染防治 | 点击量:24