研究人员发出警告：快餐店苏打水机中可能有食品安全死角

研究人员发出警告：快餐店苏打水机中可能有食品安全死角洛马琳达大学（LLU）的研究人员在东科切拉山谷的常见饮用水源中发现了微生物污染，其中包括快餐店的苏打水机。他们的研究结果表明，研究人员从这些苏打水机收集的水样中有41%含有总大肠菌群，这是一种水污染指标。对水样进行分子分析后发现，细菌中含有微量遗传物质，包括沙门氏菌（Salmonellaspp）、铜绿假单胞菌（Pseudomonasaeruginosa）和大肠杆菌（Escherichiacoli）。鉴于这些发现，研究报告的作者建议苏打水机的所有者定期清洁和冲洗饮水机，以防止水污染。首次同类研究"我们的研究是首次对苏打水机、自动售水机、拭子和自来水的水质进行评估，尤其是在科切拉山谷东部地区，"该研究的主要作者、伦敦语言大学附属研究员托马斯-希尔（ThomasHile）博士说。这也是首次对苏打水机、自动售水机、拭子和自来水的水质进行评估。这项题为"加利福尼亚州东科切拉山谷散装饮水机和快餐店饮用水的微生物污染分析"的研究上个月发表在国际水协会的同行评审期刊《供水》上。托马斯-希尔（ThomasHile）博士、理学硕士是伦敦语言大学的一名附属研究员，他正在实验室准备水样进行测试。他是最近发表的一项研究的主要作者，该研究发现快餐店的苏打水机存在微生物污染。资料来源：洛马琳达大学健康学院研究方法和结果研究人员从快餐店的苏打水机、自动售水机以及科切拉谷东部的室外自来水中收集了72份水样。他们在现场测量了理化参数，并将样本带回实验室进行常规培养方法和分子分析。对水样的分析表明存在生物膜--自然界中广泛存在的有组织的生物群落，在环境、工业和医疗环境中造成了严重的问题。在一些情况下，苏打水样本中的细菌数量超过了环境保护局规定的最高允许水平。作者在期刊文章中指出："饮用水中存在病原微生物是一个严重的公共卫生问题，怎么强调都不为过。"生物膜与水污染根据研究结果，研究小组认为，生物膜会在输水系统中逐渐形成，该系统主要由塑料管道制成，将水输送到快餐店的苏打水机和自动售水机。此外，他们还表示，如果不对苏打水机的过滤系统进行维护，就无法有效防止水污染。东科切拉谷是一个环境正义地区，包括科切拉市和未并入的Thermal、Oasis、Mecca和NorthShore社区。这些社区主要是拉丁裔社区，由移民和农业工人家庭组成，他们为获得安全饮用水而挣扎。这项研究的最后一位作者、洛马琳达大学公共卫生学院和医学院副教授RyanSinclair博士说："这项研究从服务不足的地区采集水样，这些地区通常没有对水质进行例行检查，苏打水机或自动售水机也缺乏维护。"他说，这项研究加强了制定针对快餐店苏打水机和自动售水机的监控和法规的重要性。他和研究报告的作者建议店主定期清洁和冲洗饮水机，并在饮水机内使用抗菌管来控制生物膜的生长。作者计划进行一项风险评估，以确定他们在水样中鉴定和量化的微生物水平是否会对健康造成危害或与任何健康状况有关。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1386259.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1386259.htm

重写地球早期历史：科学家在原始岩浆中发现高氧化铁

重写地球早期历史：科学家在原始岩浆中发现高氧化铁一项新的研究表明，早期地球岩浆海洋的氧化程度明显更高，导致大气中富含二氧化碳和二氧化硫。这可能阻碍了生物大分子的形成，表明后期还原物质的增殖对宜居性至关重要。爱媛大学领导的一项实验研究表明，在相当于下地幔深度的高压条件下，通过金属饱和岩浆中Fe2+的氧化还原歧化形成Fe3+的效率比以前想象的要高。在这一反应中，Fe3+和金属铁（Fe0）由2Fe2+形成，Fe0偏析到地核中增加了残余岩浆中Fe3+的含量及其氧化态。图片中心的亮区为淬火金属熔体，周围的灰色区域为淬火硅酸盐熔体。样品被封装在石墨囊中，在加热实验中转变为金刚石。资料来源：爱媛大学地球动力研究中心实验结果表明，地核形成时地球岩浆海洋中的Fe3+含量比现在的上地幔高出约一个数量级。这表明岩芯形成后的岩浆洋比现在的地幔氧化性强得多，这种高氧化性岩浆中的挥发物脱气形成的大气可能富含二氧化碳和二氧化硫。此外，作者还发现，根据地质记录的推断，估计的地球岩浆海洋氧化态可以解释40多亿年前的哈代岩浆的氧化态。由于生物分子在富含二氧化碳的大气中的形成效率相当低，作者推测地球形成后还原物质的后期增殖在提供生物可用有机分子和形成宜居环境方面发挥了重要作用。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1375363.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1375363.htm

科学家发现最原始的光氧化催化剂 为原始大气与生命的产生提供转化支持

科学家发现最原始的光氧化催化剂为原始大气与生命的产生提供转化支持太阳是地球上第一批生化分子的关键动力，它与催化剂一起促进了关键反应，加快了化学过程。一组研究人员最近证明，氨和甲烷等离子体相互作用产生的一种物质有可能利用光能促进胺到亚胺的转化。这种机制可能是最早的生物分子形成的重要原因。这些发现最近发表在《AngewandteChemie》杂志上。30至40亿年前，在原始地球上，第一批生物分子正在生命爆发之前形成。然而，这些早期化学反应需要催化剂。王新晨和中国福州大学的一个研究小组发现，原始大气本身就可以作为这些催化剂的来源。研究小组利用甲烷和氨气（它们很可能存在于笼罩着太古宙的高温气体混合物中），使用化学气相沉积法生产出含氮碳化合物作为可能的催化剂。他们发现，在反应室中，分子从氨气和甲烷等离子体中凝结到表面，迅速生长形成一种类似于掺氮石墨的固态含氮碳聚合物。研究小组观察到，不规则结合的氮原子赋予了这种聚合物催化活性位点和电子结构，使其能够被光激发。研究人员随后转而证明这种物质在光的作用下可以还原或氧化其他物质的程度。早期地球上最重要的反应之一可能是亚胺的形成。亚胺又称希夫碱，是胺的一种脱氢形式，胺是由碳、氮和氢组成的化合物。许多化学家认为，在原始地球上，亚胺可能参与了第一代遗传分子核糖核酸（RNA）的形成。王和他的团队可以证明，他们的等离子催化剂可以利用阳光将胺转化为亚胺。研究小组说，基于氮化碳的光催化剂，如等离子体产生的物质可以持续数百万年，并产生重要的化学中间体。此外，它们还可以作为含碳和含氮化合物的来源。通过证明仅利用早期地球大气中存在的气体和条件就有可能产生这种催化剂，这项研究为生物分子可能的进化路径提供了新的启示。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1381745.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1381745.htm

苏必利尔湖神秘的硫循环：打开地球的历史之窗

苏必利尔湖神秘的硫循环：打开地球的历史之窗一项关于模仿远古地球海洋的苏必利尔湖硫循环的研究揭示了一种新的硫循环，强调了有机硫的作用。这一发现加深了我们对地球早期化学和微生物生命进化的了解。幸运的是，苏必利尔湖缺乏营养的水域为我们提供了一瞥过去的机会。菲利普斯曾是加州大学圣巴巴拉分校和明尼苏达大学德卢斯分校的博士后研究员，她表示，这是一个很好的窗口。她和合著者在湖中发现了一种新型硫循环。他们的研究结果发表在《湖沼学与海洋学》（LimnologyandOceanography）杂志上，重点关注有机硫化合物在这一生物地球化学循环中发挥的作用。了解硫酸盐和硫化氢硫酸根离子（SO4）是环境中最常见的硫形式，也是海水的主要成分。在缺乏氧气的海洋和湖泊底部，一些微生物通过将硫酸盐转化为硫化氢（H2S）来维持生计。硫化氢的去向很复杂：它可以在呼吸过程中被微生物迅速消耗掉，也可以在沉积物中保留数百万年。将硫酸盐转化为硫化氢是一种历史悠久的职业；基因组证据表明，微生物至少在30亿年前就开始这样做了。苏必利尔湖贫硫酸盐的水域可以让人们了解地球早期海洋的生物化学。图片来源：亚历山德拉-菲利普斯但科学家们认为，硫酸盐直到大约27亿至24亿年前才开始变得丰富，当时新进化的蓝藻的光合作用开始向海洋和大气中输送大量氧气。那么，这些远古微生物从哪里获得硫酸盐呢？亚历山德拉-菲利普斯（AlexandraPhillips）是一位海洋和气候科学家，精通海洋学、地球化学和地球生物学。她的研究重点是海洋和湖泊中的有机硫，以及社交媒体如何为STEM领域的女性树立多样化的榜样。菲利普斯还是一名科学传播者和政策官员。有机硫的意义为了解决这个难题，菲利普斯将目光转向了有机硫，即硫与碳化合物结合的分子。这些分子包括硫脂和含硫氨基酸。在现代海洋中，硫酸盐的含量几乎是有机硫的一百万倍。她说："但在一个硫酸盐含量并不高的系统中，突然间有机硫就变得重要多了。"资深作者、明尼苏达大学大湖天文台教授谢尔盖-卡特瑟夫（SergeiKatsev）说："长期以来，我们的思维都被从现代海洋中学到的知识所主导，因为现代海洋富含硫酸盐。Katsev是美国国家科学基金会资助项目的资深科学家。然而，要了解早期地球，就需要研究硫酸盐稀缺时出现的过程，而这正是有机硫能够改变整个范式的地方"。古代海洋的模型苏必利尔湖的硫酸盐含量非常低，几乎是现代海洋的千分之一。菲利普斯说："就硫酸盐而言，苏必利尔湖看起来更接近数十亿年前的海洋，可能有助于我们了解我们无法回到过去直接观察到的过程。早期海洋的硫酸盐含量非常低，因为可用于形成二氧化硫的游离氧要少得多。"大湖是古代海洋的模拟物，使菲利普斯能够看到硫循环在当时类似的化学条件下是如何进行的。她想到了三个问题：如果硫酸盐还原正在发生，是哪些微生物在起作用？如果有机硫为这一过程提供了燃料，那么微生物喜欢哪种类型的化合物？产生的硫化氢会发生什么变化？菲利普斯和她的合作者前往苏必利尔湖，追踪有机硫从源到汇的过程。研究小组从两个地点将水和沉积物样本带回实验室进行分析：一个地点的沉积物中有充足的氧气，另一个地点则没有。硫酸盐还原通常发生在环境缺氧的地方。氧气是一种很好的资源，因此生物在可能的情况下更愿意使用氧气而不是硫酸盐。研究小组利用散弹枪元基因组学寻找带有参与硫酸盐还原基因的微生物。他们在沉积物中硫酸盐含量达到峰值的地层中发现了大量微生物。他们总共发现了八个硫酸盐还原类群。调查有机硫偏好研究人员随后开始确定微生物偏好哪种有机硫。他们为不同的微生物群落提供了不同形式的有机硫，并观察了结果。作者发现，微生物产生的大部分硫酸盐来自硫脂，而不是硫氨基酸。虽然这个过程需要一些能量，但比微生物随后将硫酸盐还原成硫化氢所获得的能量要少得多。硫脂不仅是这一过程的首选，而且在沉积物中也更为丰富。硫脂是由其他微生物群落产生的，它们死亡后会漂到湖底。在回答了"谁"和"如何"的问题后，菲利普斯将注意力转向了硫化氢的去向。在现代海洋中，硫化氢可与铁反应生成黄铁矿。但它也能与有机分子发生反应，生成有机硫化合物。她说："我们发现，湖中有大量的有机物硫化，这着实让我们感到惊讶。有机硫不仅是硫循环的助推源，也是硫化氢的最终汇。新颖的硫循环这种循环--从有机硫到硫酸盐再到硫化氢--对研究人员来说是全新的。菲利普斯说："研究水生系统的科学家需要开始把有机硫作为一个核心角色来考虑。这些化合物可以在苏必利尔湖等营养贫乏的环境甚至远古海洋中推动硫循环。""在硫酸盐含量较高的系统中，这一过程可能也很重要。有机硫循环，就像我们在苏必利尔湖看到的那样，在海洋和淡水沉积物中可能无处不在。但在海洋中，硫酸盐的含量非常丰富，以至于它的行为掩盖了我们的大部分信号，"资深作者、加州大学圣巴巴拉分校生物地球化学家摩根-拉文（MorganRaven）说。"在低硫酸盐的苏必利尔湖工作，让我们看到了沉积有机硫循环的真正动态。有机硫似乎可以作为微生物群落的能量来源，并保存有机碳和分子化石。这些因素结合在一起，可以帮助科学家了解早期硫循环微生物的进化及其对地球化学的影响。"菲利普斯补充说，一些最早的生化反应可能涉及硫。"我们确信，硫在真正早期的新陈代谢中发挥了重要作用。更好地了解硫循环可以让人们了解早期生命形式是如何利用这种氧化还原化学反应的。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1398005.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1398005.htm

卫星视角观察加利福尼亚清湖的有毒藻类和背后的环境保护疏忽

卫星视角观察加利福尼亚清湖的有毒藻类和背后的环境保护疏忽2024年5月15日由Landsat9号卫星上的OperationalLandImager-2拍摄的加利福尼亚清湖的卫星图像。2024年5月中旬，藻类大量繁殖，加利福尼亚州清湖水域一片混浊。5月15日，Landsat9号卫星上的OLI-2（OperationalLandImager-2，陆地成像仪2号）拍摄到这幅图像时，湖面大部分区域都能看到明亮的绿色漩涡。藻华可能包含蓝绿藻（也称为蓝藻）以及其他类型的浮游植物，只有直接取样才能确定藻华的确切成分。蓝藻是一种单细胞生物，依靠光合作用将阳光转化为食物，有些蓝藻会产生微囊藻毒素，这是一种强烈的毒素，会刺激皮肤并导致肝脏和肾脏受损。清湖（ClearLake）是一个天然营养丰富的富营养化湖泊，有利于藻类和水生植物的生长。该湖位于旧金山湾以北约60英里（100公里）处，根据沉积物岩芯显示，该湖长期以来一直含有大量藻类，可能从约1万年前上一个冰河时代结束时就开始这样了。但近年来，人们增加了对湖水的营养输入，有害水华的数量也随之持续增加。在清湖已确认的130多种藻类中，有三种蓝绿藻在特定条件下会对人类健康造成不良影响。据莱克县官员称，这些有害藻类的大量繁殖往往发生在春季和夏末。磷等营养物质通过支流进入湖中，导致藻类过量生长。附近农场、葡萄园、有问题的化粪池系统、砾石矿和一个废弃的露天汞矿的径流也是造成湖泊水质问题的原因。一些诱发水华的营养物质存在于湖床沉积物中，只是在波浪作用和非本地鲤鱼的觅食和产卵行为下被搅动起来。水质分析工具显示，叶绿素-a（植物和浮游植物（包括藻类）中捕获阳光的色素）水平以及估算蓝藻浓度的指数在整个五月初都有所上升。这些估计值来自哨兵-3号上的海洋颜色仪器，并由美国国家海洋和大气管理局国家海洋服务局（NOAANationalOceanService）进行了额外处理。截至5月25日，当地的水质监测人员尚未测量出此次藻华的微囊藻毒素浓度。即使不存在毒素，大量的藻类仍会危害水生生物；细菌在分解死亡的浮游植物时会消耗氧气，从而导致缺氧和死亡区。美国国家航空航天局地球观测站的图片，由WanmeiLiang使用美国地质调查局的Landsat数据拍摄。编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1433446.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1433446.htm

释放氢气的潜力：小苏打作为可再生能源存储的关键

释放氢气的潜力：小苏打作为可再生能源存储的关键最有前途的可再生能源载体之一是清洁氢，它是在没有化石燃料的情况下生产的。宇宙中最丰富的元素是氢，它存在于所有物质的75%中。此外，一个氢分子有两个成对的原子——双子座双胞胎，既无毒又高度可燃。氢的燃烧潜力使其成为全球能源研究人员的一个有吸引力的课题。在太平洋西北国家实验室(PNNL)，一个团队正在研究氢作为储存和释放能量的介质，主要是通过破坏其化学键。他们的大部分工作都与能源部(DOE)的氢材料高级研究联盟(HyMARC)有关。PNNL的一个研究重点与优化储氢有关，这是一个棘手的问题。迄今为止，还没有完全安全、成本效益高且节能的大规模储存氢气的方法。PNNL研究人员最近与人合着了一篇论文，研究将小苏打溶液作为储存氢气的方法。这项研究已经被英国皇家化学会出版的《绿色化学》杂志称为“热点论文”。这意味着它有很多点击显示出兴趣。PNNL的氢基储存工作由美国能源部能源效率和可再生能源办公室(EERE)的氢和燃料电池技术办公室资助。该研究推进了美国能源部的[email protected]计划以及该机构的HydrogenShot。这篇新论文的两位主要作者是化学家和PNNL实验室研究员ThomasAutrey和他的同事OliverGutiérrez，后者是使化学反应快速且具有成本效益的专家。清洁氢作为一种能源有着广阔的前景。例如，一种称为电解的过程可以将水分解成氢气和氧气。在最好的情况下，电解能源将来自可再生能源，包括太阳能、风能和地热能。然而，有一个顽固的挑战：如何能够以更便宜的价格生产氢气。为解决这个问题，美国能源部在2021年宣布了其EnergyEarthshots计划，该计划包括六个步骤以支持清洁能源技术的突破。首先推出的是HydrogenShot，旨在在十年内将氢的成本从每公斤5美元降低到1美元——降低80%。Autrey说，除了降低清洁氢的生产成本外，“你还必须弄清楚如何移动和储存它，”这些步骤可以使价格回升。但一直难以找到理想的储氢介质。氢气可以压缩成气体，但这需要非常高的压力——高达每平方英寸10000磅。一个安全的储罐需要非常厚的钢壁或昂贵的太空级碳纤维。低温液氢怎么样？这是一种经过验证的存储介质，但需要获取并保持低温（-471F或-279.4C），因此外围能源成本很高。最有希望的似乎是液体分子，经过优化以储存和释放氢气。可持续能源专家杰米·霍拉迪(JamieHolladay)最近指导了PNNL牵头的研究，以研究更简单、更有效的氢液化策略。Gutierrez说，使用这种液体作为存储介质的优势在于可以保留现有的能源基础设施，包括管道、卡车、火车和运输船。想烤饼干吗？还是储存氢能？小苏打可能是门票。这种温和、廉价的碳酸氢钠盐无毒且在地球上储量丰富。不完全是小苏打。PNNL团队正在研究长期研究的碳酸氢盐-甲酸盐循环的氢能储存特性。（甲酸盐是一种安全、温和的液态有机分子。）它是这样工作的：甲酸离子（氢和二氧化碳）在水中的溶液携带基于非腐蚀性碱金属甲酸盐的氢。离子在催化剂存在下与水反应。这种反应会产生氢气和碳酸氢盐——奥特雷称赞的“小苏打”，因为它对环境几乎没有影响。对压力进行适当的温和调整后，可以逆转碳酸氢盐-甲酸盐循环。这为可以交替存储或释放氢气的水溶液提供了一个开关。在小苏打出现之前，PNNL储氢团队将乙醇视为液态有机氢载体，这是业界对储存和运输介质的统称。同时，他们开发了一种释放氢气的催化剂。催化剂是专门设计的添加剂，可以以节能的方式加速用于建立和破坏化学键的过程。2023年5月，对于一个与PNNL工作相关的项目，EERE在两年内向华盛顿州里奇兰的OCOchem提供了250万美元的资金，用于开发一种从二氧化碳中制造甲酸盐和甲酸的电化学工艺。该过程会将二氧化碳与位于水的标志性化学键H2O中的氢结合。在刚刚开始的合作伙伴关系中，PNNL将开发从OCOchem产品中释放氢气的方法。在储氢研究领域，碳酸氢盐-甲酸盐循环引起了相当长一段时间的轰动。毕竟，它是以丰富、不易燃、无毒的材料为基础的。Autrey说，这个循环是建立在一种非常温和的水性储存溶液上的，它“看起来像水”。“你可以用它来灭火。”但要使甲酸盐-碳酸氢盐成为一种可行的氢能储存方式，研究人员仍必须开发经济上可行的方案。到目前为止，该技术的氢储存量仅为每立方米20公斤，而液态氢的行业标准为70公斤。Autrey说，更根本的是，研究人员需要对所需的电化学和催化有系统级的了解。在工程学方面，迄今为止，可行的碳酸氢盐-甲酸盐循环的想法技术准备水平较低。从好的方面来说，PNNL正在考虑的盐溶液在与水反应时会释放氢气。它们还在中等温度和低压下运行。至少在理论上，正如Autrey和Gutiérrez在他们2023年的论文中所描述的那样，碳酸氢盐-甲酸盐循环代表了“一种可行的氢能源储存和运输绿色替代方案”。小苏打的想法也是2023年论文所称的“几个紧迫的科学挑战”的核心。其中包括如何从捕获的过量二氧化碳中制造储氢介质。甚至使用相同的介质来存储电子，这为直接甲酸盐燃料电池提供了希望。此外，PNNL的工作可以为水（水）相中的催化提供见解。目前，PNNL团队正在使用钯作为他们的候选催化剂。他们的努力包括寻找使稀有金属更稳定、可重复使用和寿命更长的方法。Autrey说，总而言之，小苏打的想法对于储氢来说“是一种令人惊奇的闪亮事物，令人兴奋的是各种可能性。”...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1365353.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1365353.htm