新研究揭示历史上在洛杉矶海岸倾倒DDT带来的持久威胁

新研究揭示历史上在洛杉矶海岸倾倒DDT带来的持久威胁 2021 年 7 月，在"生物多样性边疆考察"期间，"法尔科"号科考船上的研究人员使用遥控潜水器 SuBastian 在洛杉矶海岸采集沉积物推移岩芯。图片来源：施密特海洋研究所尽管这种工业规模的污染在当时是合法的，但当这种污染的细节在 2020 年引起广泛关注时，引起了科学家和公众的极大关注。在一项新的研究中，来自加州大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋研究所和圣地亚哥州立大学的研究人员发现，在卡塔利娜岛近海倾倒场附近采集的深海鱼类和沉积物受到多种DDT相关化学物质的污染。这项由美国国家海洋和大气管理局资助的研究最近发表在《环境科学与技术通讯》杂志上，研究结果表明，几十年前倾倒的DDT残留物可能会继续渗入海洋食物网。对海洋生态系统的影响和人类健康风险研究人员正在紧急调查深埋地下的DDT残留物是否会渗入海洋生态系统，并对野生动物和人类健康造成危害。斯克里普斯大学海洋化学教授、该研究的共同作者 Lihini Aluwihare 说："这些深海生物在海面上呆的时间并不多，它们受到了这些DDT相关化学物质的污染。确定目前深海食物网中DDT污染的分布情况，为思考这些污染物是否也在通过深海食物网向上移，进入可能被人类食用的物种奠定了基础。"监管背景和历史背景从 1948 年到至少 1961 年，DDT生产商蒙特罗斯化学公司（Montrose Chemical Corporation）承包的驳船从洛杉矶港驶向卡塔利娜（Catalina），将满载硫酸和高达2%浓度DDT的生产废料直接泵入太平洋。在 1972 年之前，这种近海倾倒一直是合法的，但由于被蒙特罗斯公司的其他废物处理方法所掩盖，这种做法在很大程度上逃脱了公众的监督：通过洛杉矶县的下水道，将同样含有DDT的稀释酸性泥浆泵入帕洛斯维第斯附近的海域。估计有 100 吨 DDT 最终进入了帕洛斯维第斯大陆架的沉积物中，环境保护局于 1996 年宣布该处为水下超级基金场所。2000 年，法官命令该公司支付 1.4 亿美元，以弥补环境损害。此后的研究表明，帕洛斯维第斯大陆架的 DDT 污染与当地野生动物的污染和健康问题有关，这些野生动物包括海狮、 海豚、底栖鱼类，甚至还有 沿海的加利福尼亚秃鹰（可能是食用了死去的海洋哺乳动物）。重新发现与公众认识2011 年，加州大学圣塔芭芭拉分校的大卫-瓦伦丁（David Valentine）使用海底机器人重新发现了卡塔利娜垃圾场（现称为垃圾场 2）。2020 年，《洛杉矶时报》发表了一系列关于该地区近海倾倒有毒废弃物的报道，这一发现引起了公众的关注。瓦伦丁和斯克里普斯大学的研究人员帮助绘制了倾倒范围图，在比旧金山市还大的海底区域发现了与DDT有关的化学物质。目前尚不清楚的是，这些污染是在原地不动，还是以对海洋生物或人类构成危险的方式在海底环境中移动。识别污染物2021 年，Aluwihare 和其他合作者开始了一系列研究工作，致力于解决两个关键问题：潜伏在 2 号倾弃场附近海底的DDT相关化学物质是否被深海中的海洋生物搅动并摄入？他们能否找出 2 号倾弃场和其他近海倾弃场污染所独有的化学指纹，用于将它们与来自帕洛斯维第斯大陆架的污染物区分开来？研究小组从 2 号倾弃场附近的圣佩德罗盆地的水体中 采集了沉积物样本和深海动物，以检测各种与DDT有关的化合物。收集这些样本的研究航行得到了美国国家科学基金会和施密特海洋研究所的资助。测试和结果通常情况下，DDT测试会检测四到八种化学物质，但2016年由 Hoh 和 Aluwihare 合著的一篇论文在南加州海岸附近的海豚脂肪中发现了 45 种与DDT相关的化学物质。结果表明，在现实世界中，野生动物接触到的DDT化合物种类要多得多。在本研究中，研究小组对这一大类与 DDT 相关的化学物质（称为 DDT+）进行了检测，希望有助于为 2 号倾倒场和蒙特罗斯使用的其他近海倾倒场建立化学指纹。对 DDT+ 进行检测还可以全面了解沉积物和动物的污染程度，否则这些污染可能不会被发现。当研究人员分析沉积物中是否存在 DDT+ 时，他们发现至少有 15 种化学物质，其中 14 种以前曾在南加州的鸟类和海洋哺乳动物体内检测到过。研究人员在 2 号垃圾倾倒场附近收集了 215 种鱼，包括三种常见鱼类。化学分析显示，这些鱼体内含有 10 种与DDT有关的化合物，所有这些化合物也都存在于沉积物样本中。其中两个鱼种是在 546 米（1791 英尺）和 784 米（2572 英尺）之间采集到的Cyclothone acclinidens和Melanostigma pammelas。第三种是在 546 米（1791 英尺）和海面之间采集到的Leuroglossus stilbius。在较浅水域采集到的鱼种所含的污染物浓度较低，而且缺少最深鱼类体内的一对与DDT有关的化合物。斯克里普斯的生物海洋学家、该研究的共同作者 Anela Choy 说："这些鱼类都不在海底沉积物中觅食。一定有另一种机制使它们接触到这些污染物。一种可能是，垃圾场 2 附近的沉积物存在物理或生物重悬过程，使这些污染物进入深水食物网。"正在进行的研究和未来步骤Aluwihare 说，这些发现不能排除 Palos Verdes 超级基金场地是鱼类体内污染的潜在来源。但是，研究中发现的几个证据较浅水域鱼类的总体浓度较低和缺少两种与DDT有关的化合物，以及在沉积物中发现的污染物与在海洋哺乳动物和鸟类体内发现的污染物之间的重叠表明污染正从海底转移到海洋食物网中，这种可能性令人担忧。"无论来源如何，这都证明DDT化合物正在进入深海食物网，"该研究的第一作者、南达科他大学环境化学家玛格丽特-斯塔克说。"这令人担忧，因为它最终进入海洋哺乳动物甚至人类体内的可能性并不大。"霍说，了解与DDT有关的化学物质进入食物网的途径至关重要，"这将帮助我们找出在减轻影响方面应该做什么，以及在近海开发方面不应该做什么，因为近海开发可能会通过搅动这些污染物而使问题更加严重。"阿卢维哈雷说，还需要做更多的工作来确定他们在深海鱼类中发现的DDT污染物的来源，并确定人类食用的大型公海鱼类是否也存在同样的污染。为了回答这些紧迫的问题，还有许多研究正在进行中。斯克里普斯大学和南达科他大学的研究人员目前正在分析休闲垂钓者和商业渔业的目标鱼种样本，包括鲈鱼和沙丁鱼，以检测 DDT+。将这些鱼类体内发现的化学物质及其浓度与从帕洛斯维第斯大陆架和 2 号倾倒场收集的沉积物样本进行比较，可能会让研究小组确定这些鱼类体内毒素的来源。Hoh 说："在 DDT 被倾倒到深海 50 多年后，我们仍然可以在深海生物和海洋沉积物中看到这种 DDT 污染。我不知道那家公司是否预料到他们的污染后果会持续这么久，但他们确实做到了"。除了 Aluwihare、Stack、Choy 和 Hoh 外，斯克里普斯大学的 Raymmah Garcia、Tran Nguyen、Paul Jensen 和 Johanna Gutleben 以及南达科他大学的 William Richardot 和 Nathan Dodder 也是这项研究的共同作者。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

加州大学圣地亚哥分校研发可自愈阴极固态锂硫电池 倍增电动汽车续航

加州大学圣地亚哥分校研发可自愈阴极固态锂硫电池 倍增电动汽车续航 固态锂硫电池是一种可充电电池，由固体电解质、锂金属阳极和硫阴极组成。这种电池具有能量密度更高、成本更低的优点，有望成为目前锂离子电池的理想替代品。与传统锂离子电池相比，它们每公斤可储存两倍的能量，换句话说，它们可以在不增加电池组重量的情况下，将电动汽车的续航里程增加一倍。此外，由于使用了丰富且易于获取的材料，它们不仅经济上可行，而且更环保。然而，锂硫固态电池的开发历来受到硫阴极固有特性的困扰。硫不仅是一种不良的电子导体，而且硫阴极在充电和放电过程中还会发生明显的膨胀和收缩，导致结构损坏以及与固体电解质的接触减少。这些问题共同削弱了阴极传输电荷的能力，影响了固态电池的整体性能和使用寿命。为了克服这些挑战，加州大学圣地亚哥分校可持续电力和能源中心的研究人员领导的团队开发出了一种新型阴极材料：一种由硫和碘组成的晶体。通过在结晶硫结构中加入碘分子，研究人员将阴极材料的导电性能大幅提高了 11 个数量级，使其导电性能比单纯的硫晶体高出 1000 亿倍。阴极材料从棕色粉末熔化成深紫红色液体，从而愈合。图片来源：David Baillot/加州大学圣地亚哥分校雅各布斯工程学院这项研究的共同资深作者、加州大学圣地亚哥分校纳米工程教授兼可持续电力与能源中心主任刘平说："我们对这种新材料的发现感到非常兴奋。硫的导电性能大幅提高令人惊喜，在科学上也非常有趣。"此外，这种新型晶体材料的熔点很低，只有 65 摄氏度（149 华氏度），比一杯热咖啡的温度还要低。这意味着在电池充电后，阴极可以很容易地重新熔化，以修复因循环而受损的界面。这是解决阴极和电解液之间的固-固界面在反复充电和放电过程中发生累积性损伤的一个重要特性。这项研究的共同第一作者、加州大学圣地亚哥分校雅各布斯工程学院纳米工程教授 Shyue Ping Ong 说："这种硫-碘阴极提出了一个独特的概念，可以解决锂-S 电池商业化的一些主要障碍。碘恰到好处地破坏了将硫分子结合在一起的分子间键，从而将其熔点降低到了"金锁区"既高于室温，又足够低，阴极可以通过熔化定期重新修复。""我们的新型阴极材料的低熔点使得修复界面成为可能，这是这些电池长期以来一直寻求的解决方案，"该研究的共同第一作者周建斌说，他曾是刘的研究小组的纳米工程博士后研究员。"这种新材料是未来高能量密度固态电池的有利解决方案"。为了验证新型阴极材料的有效性，研究人员构建了一个试验电池，并对其进行反复充放电循环。电池在超过 400 次循环中保持稳定，同时保留了 87% 的容量。这项研究的合著者、本田美国研究所首席科学家克里斯托弗-布鲁克斯（Christopher Brooks）说："这一发现有可能通过大幅延长电池的使用寿命，解决固态锂硫电池问世所面临的最大挑战之一。电池只需提高温度就能实现自我修复，这可以大大延长电池的总寿命周期，为固态电池在现实世界中的应用开辟了一条潜在的途径。"该团队正致力于通过改进电池工程设计和扩大电池规格，进一步推动固态锂硫电池技术的发展。"虽然要实现可行的固态电池还有很多工作要做，但我们的工作是重要的一步，"刘说。"我们在加州大学圣地亚哥分校的团队与我们在国家实验室、学术界和工业界的研究合作伙伴之间的合作使这项工作成为可能。"编译自/scitechdaily ... PC版： 手机版：

。包括中国香港城市大学、加州圣地亚哥分校和中国台湾中国文学与哲学研究所的图书馆已收到通知，从4月1日起，他们对中国大陆知识基

。包括中国香港城市大学、加州大学圣地亚哥分校和中国台湾中国文学与哲学研究所的图书馆已收到通知，从4月1日起，他们对中国大陆知识基础设施工程 （CNKI）的访问将被限制，随着知网采取行动确保其“跨境服务符合法律”。 【网评】虽然第一反应是我靠海外学者谁稀罕知网上的破玩意，但想到做中文研究的会难上加难……真就干脆自绝于全球学术界，自己闭门造车也不许别人研究是呗

加州大学河滨分校研究人员通过软件调整消除瓶颈 将计算机处理速度提升一倍

加州大学河滨分校研究人员通过软件调整消除瓶颈 将计算机处理速度提升一倍 从智能手机和个人电脑到数据中心服务器，大多数现代计算机都包含用于人工智能和机器学习的图形处理器（GPU）和硬件加速器。著名的商业案例包括NVIDIA GPU 上的张量核心（Tensor Cores）、Google云服务器上的张量处理单元（TPU）、苹果 iPhone 上的神经引擎（Neural Engines）以及Google Pixel 手机上的边缘 TPU。这些组件各自处理信息，将信息从一个处理单元转移到下一个处理单元时往往会造成数据流的瓶颈。在一项新的研究中，加州大学河滨分校（UCR）的研究人员展示了一种方法，让现有的不同组件同时运行，从而大大提高处理速度并降低能耗。加州大学洛杉矶分校电气与计算机工程系副教授、该研究的共同第一作者曾宏伟说："不必增加新的处理器，因为你已经拥有了它们。"研究人员的框架被称为同步异构多线程（SHMT），它摒弃了传统的编程模式，即只能将代码区域专门委托给一种处理器，而让其他资源闲置，不为当前功能做贡献。相反，SHMT 利用了多个组件的多样性或异质性，将计算功能拆分开来，让它们共享。换句话说，这是一种并行处理。比较 (a) 传统异构计算机、(b) 带有软件流水线的传统异构计算机和 (c) SHMT 执行功能的方式 图/Hsu 和 Tseng工作原理您可以跳过这部分内容，但对于计算机科学爱好者来说，下面是有关 SHMT 工作原理的概述（仍然非常基础）。一组虚拟操作（VOPs）允许 CPU 程序将功能"卸载"到虚拟硬件设备上。在程序执行过程中，运行时系统会驱动 SHMT 的虚拟硬件，衡量硬件资源的能力以做出调度决策。SHMT 采用质量感知工作抢占（QAWS）调度策略，不会占用资源，但有助于保持质量控制和工作负载平衡。运行时系统将 VOP 分成一个或多个高级操作 (HLOP)，以便同时使用多个硬件资源。然后，SHMT 的运行时系统将这些 HLOP 分配到目标硬件的任务队列中。由于 HLOP 与硬件无关，运行时系统可以根据需要调整任务分配。原型测试和结果为了测试这一概念，研究人员构建了一个系统，该系统采用的芯片和处理能力可以在任何像样的后期型号智能手机中找到，并做了一些调整，这样他们还可以测试该系统在数据中心中的功能。SHMT 原型平台具体来说，他们使用NVIDIA的Jetson Nano模块定制了一个嵌入式系统平台，该模块包含一个四核 ARM Cortex-A57 处理器（CPU）和 128 个 Maxwell 架构 GPU 内核。Google Edge TPU 通过其 M.2 Key E 插槽与系统相连。中央处理器、图形处理器和 TPU 通过板载 PCIe 接口交换数据，PCIe 接口是主板组件（如图形卡、内存和存储设备）的标准化接口。系统的主内存（4 GB 64 位 LPDDR4，1,600 MHz，25.6 GB/s）托管共享数据。Edge TPU 还包含一个 8 MB 的设备内存，并使用 Ubuntu Linux 18.04 作为操作系统。使用基准应用程序对 SHMT 概念进行了测试后发现，采用性能最佳的 QAWS 策略的框架将其发挥得淋漓尽致，与基准方法相比，速度提高了 1.95 倍，能耗显著降低了 51%。采用不同调度策略的 SHMT 速度提升（相对于基准 GPU）这一切意味着什么？研究人员说，这对 SHMT 的影响是巨大的。现有手机、平板电脑、台式机和笔记本电脑上的软件应用程序可以利用这个新的软件库实现一些相当惊人的性能提升。但它也能减少对昂贵的高性能组件的需求，从而带来更便宜、更高效的设备。由于这种方法可以减少能源消耗，进而降低制冷需求，因此可以优化数据中心的两个关键项目，同时还能减少碳排放和用水量。能源消耗和能源延迟产品 图/加州大学河滨分校与往常一样，我们还需要对系统的实施、硬件支持以及哪类应用最受益等方面进行进一步的研究，但有了这些成果，我们相信该团队在吸引资源将其推广开来方面不会遇到什么困难。这项研究在第 56 届 IEEE/ACM 微体系结构国际研讨会MICRO 2023 上发表。 ... PC版： 手机版：

美国加利福尼亚州南部奥兰治县海岸日前发生严重原油泄漏事故，截至3日中午海面上已形成近35平方公里的污染带，原油泄漏量达12.6万

美国加利福尼亚州南部奥兰治县海岸日前发生严重原油泄漏事故，截至3日中午海面上已形成近35平方公里的污染带，原油泄漏量达12.6万加仑（约合47.7万升），给当地生态环境造成严重威胁。 据奥兰治县政府消息，此次泄漏源是美国联邦政府管辖水域的原油输送设施，距海岸约5公里。当地政府部门2日首次接到原油泄漏事故报告，截至3日中午问题仍未得到解决，海面上已形成近35平方公里的污染带，原油泄漏量达12.6万加仑。 受事故影响，奥兰治县亨廷顿比奇市和纽波特比奇市之间长约8公里的海岸已对公众关闭。原定3日在亨廷顿比奇市举行的第五届太平洋航展最后一天的飞行表演被取消。亨廷顿比奇市市长金·卡尔警告，这次原油泄漏事故是“一场潜在的生态灾难”。 奥兰治县政府3日警告民众远离受污染区域，并表示野生动物救治工作已经展开。据报道，漏油导致死亡的鸟类和海洋生物尸体3日上午已被冲到岸边，首批受伤的鸟类同日中午被送到当地生态和动物保护机构。 美国海岸警卫队在一份声明中表示，已成立由海岸警卫队、加州鱼类与野生动物保护局等组成的统一指挥部，事态正在评估中，专业人员正在努力清理被污染区域。 （新华社，图片：美联社）

新研究预测海平面上升将导致沿海栖息地退缩

新研究预测海平面上升将导致沿海栖息地退缩 一个国际科研团队近期利用一个冰河期留下的地质证据预测，如果全球平均气温上升超过一定水平，上一次冰河末期出现的海平面迅速上升以及由此导致的沿海栖息地面积大幅度缩减的情况可能重现。 新华社报道，美国拉特格斯大学等十几家机构的研究人员，分析了一万多年前上一个冰河期结束时沿海栖息地发生的变化，并预测了本世纪可能出现的海平面上升导致沿海栖息地发生的变化。 研究人员通过分析古代海岸线的海洋沉积物，认为当时海平面迅速上升主要是由于北半球冰盖融化。研究提到的升温幅度很关键，与《巴黎协定》直接相关，后者提出把全球平均气温较工业化前水平升高幅度控制在2摄氏度之内，并为把升温控制在1.5摄氏度之内而努力。 研究认为，大多数潮汐沼泽也许能适应全球升温1.5摄氏度以内带来的海平面上升，但如果升温达到2摄氏度，估计有三分之二的潮汐沼泽很可能无法适应。 潮汐沼泽是被潮汐咸水周期性淹没、排干的沿海低洼地区，是地球生态系统中最脆弱的生态系统之一，但却保护着世界上许多海岸线，是海洋和陆地之间的“缓冲器”。 研究提供了来自地质历史的证据，表明如果不采取缓解措施，据目前的预测，潮汐沼泽将没有能力调整。在最糟糕的情况下，这些沿海栖息地受到海平面上升的影响，面积将会缩小甚至消失。 研究还预测，全球气温升高引发海平面上升，将导致潮汐沼泽、红树林、珊瑚礁和珊瑚岛等沿海生态系统不稳定并发生深刻变化。他们警告说，人类排放的每一吨二氧化碳都会加快全球海平面上升速度；海平面上升速度越快，对世界各地的潮汐沼泽、红树林和珊瑚礁的威胁就越大。 这篇论文已发表在英国《自然》杂志上。