矿床是富含有用矿物的综合地质体。矿石矿物和脉石矿物是成矿过程的产物，也是成矿的标志。矿物的放射性同位素可以用来约束成矿时代，矿物的稳定同位素可以指示金属、矿化剂和流体的来源，矿物的化学成分可以反映成矿流体的成分、性质和演化过程。结合矿物的结构、世代和共生组合，可以很好地约束成矿过程。近三十年来，随着地球化学和同位素分析技术的迅速发展，人们对各类矿床的成矿时代、成矿物质来源和成矿过程有了更深入的了解，为矿产勘查提供了重要的理论依据。

家养绵羊和山羊是有价值的农场动物，为我们提供肉、奶和纺织纤维。这些性状大多数是定量的，并受多个基因和环境控制。阐明这些经济特征的遗传和表观遗传机制对于理解性状如何形成的至关重要。基因多态性的存在导致不同个体之间表型特征和对环境因素的易感性存在差异。对于表观遗传学来说，DNA甲基化、组蛋白修饰、染色质重塑和非编码RNA是参与基因表达调控的关键因素。

电化学能源存储和转化技术，如可充电电池 (锂离子、锂氧、锂硫、钠离子和氧化还原液流电池)、超级电容器和燃料电池、锌空电池，以及先进的电催化技术等，是解决全球能源和环境问题的重要手段。纳米结构材料，由于其比表面积大、反应活性高和结构可调节的性能，可以显著提高这些能源器件的电化学性能。

海洋能源开发是世界能源发展的趋势。海洋能源的发展离不开海洋结构物的设计、制造和应用。为了系统报道海洋能源开发过程中海洋结构物在设计、制造、试验和应用过程中的理论计算方法，本特刊旨在征集海洋结构物理论、方法和工程应用相关的研究工作。

污水流行病学 (Wastewater-based epidemiology, WBE) 通过分析生活污水中的相关生物标志物，从而以接近实时的方式评估目标区域人口对药品、化学品和病原体的使用、消费、排放或暴露水平。该方法最早被应用于监测世界范围非法药物使用，经过十余年的发展，WBE已被越来越多的国家所采纳，成为其制定药物管制战略和非法药物管制的重要技术手段和工具。近年来，尤其是自2020年以来，WBE一直致力于将化学品消费、暴露风险评估以及早期预警传染病传播和抗生素耐药性扩大到社区甚至区域层面。在过去几年中，发表了数千篇基于WBE监测、预警新冠肺炎的研究论文。尽管取得了这一成功，但在WBE能够充分发挥其作用，并为人类健康流行病学研究补充监测工具的潜力之前，仍存在诸多挑战。

近地层臭氧 (O3) 是一种二次污染物，对人类健康、植被和生态系统产生不良影响。本特刊将深入探讨中国地区O3污染的状况，详细研究O3前体物的来源，其中包括工业活动、运输以及能源生产释放的关键物质，如挥发性有机化合物 (VOCs) 和氮氧化物 (NOx)。并进一步探讨O3在大气中的形成与传输，特别关注气象和地理因素对O3形成和传输的影响。在健康方面，特刊强调O3污染对人类的不良影响。高浓度的O3暴露可能引发呼吸问题，加剧哮喘等呼吸系统疾病，并可能增加心血管疾病的风险。特刊聚焦O3污染对农业和生态系统的潜在影响。我们希望通过深入研究这些方面，为读者提供O3污染多方面影响的全面而深刻的理解，并为应对这一问题提供深入的见解。

在气候变化和人类活动的双重驱动下，干旱内陆河流域的水文过程和生态格局发生了重大变化。尤其是生态环境脆弱的干旱地区，生态系统退化，生态系统抵御外部干扰的能力下降。频繁的人类活动不仅影响植被格局和水循环，还改变了植被生长过程与水文过程之间的相互作用关系，严重影响了干旱区生态系统的稳定和发展。因此，开展变化环境下水文和生态过程的演变规律、水文生态过程的交互机理、水资源高效利用等研究对于科学推进荒漠化治理水平、提高干旱区生态系统的质量和稳定性具有重要意义。

随着全球人口逐年稳步增长，以及人类对不可再生资源特别是化石燃料的依赖程度日益加深，以节能、减排、环保等原则为指导的化工生产仍然是社会可持续发展的首要主题。催化反应参与85%的化学过程，为实现低碳环保等方面发挥关键作用。催化剂的关键功能包括提高生产转化率、降低反应活化能垒，最大限度地减少工业废物的产生。在催化反应过程中，金属纳米粒子起到关键作用。它能显著提高催化活性和选择性并缩短反应时间。多相催化剂主要是基于贵金属、合金及单原子催化剂等。因此，开发高效催化剂能缓解对稀有贵金属的依赖并降低生产成本。了解催化反应过程，就需要了解金属纳米粒子表面和底物之间的相互作用，因为该过程决定了反应速率和目标产物的形成。因此，亟需利用先进表征方法和设备，如原位表征等手段来监测催化剂的形态和催化活性位点，从而优化这些催化过程。

可呼吸性粉尘可以定义为能够进入人体肺部的矿物颗粒，一旦进入肺部，它们就能够对健康造成不利影响，导致一系列不同的疾病。通常，这些疾病要么是癌症，如石棉暴露引起的间皮瘤，要么是非癌症，如可吸入结晶石英引起的纤维化性矽肺病。

近年来，船舶和海上设施的智能作业管理得到了快速发展和创新，这对船舶机械设备的智能状态监测、大型海上平台的远程监测和控制以及船舶航行路线的优化和危险预警具有重要意义。例如，智能操作管理技术应用于状态监测、故障诊断、预期寿命预测、废气排放控制、海上平台远程控制、自动导航与防撞、海上通信与定位等。

几十年来，微流体学科在生物医学研究中得到了广泛的普及，特别是在设计优化、制造和生物样品测试方面。微流控有可能显著改变现代生物学的进行方式，其发展为临床诊断和生物医学研究开辟了新的可能性。与传统方法相比，微流控具有显著的优势，包括设备占地面积小、效率高、样品消耗低和多功能集成。

近年来，人工智能 (AI) 与地理空间技术的融合使地球数据科学领域发生了革命性的变化。特别是地理空间人工智能 (GeoAI) 和生成式人工智能的出现大大扩展了传统地理空间方法的能力，使空间信息的制图、提取、生成和分析取得了前所未有的进步。前沿人工智能技术与地理空间科学的融合，推动了不同学科的进步，并为复杂的空间挑战提供了新的解决方案。GeoAI 专注于地理空间数据和分析，利用机器学习、深度学习和其他人工智能方法的力量来解决地理空间领域的问题。GeoAI 方法最近还包括生成式人工智能，它引入了空间数据生成的范式转变，并已用于地理空间任务，如地图标记、图像分割、空间数据的创建或基于人工智能的路线优化。

随着科学技术的不断进步和人类活动领域的持续拓宽，海洋在资源供给、环境保护、空间利用及战略地位上的重要性逐渐为人们所认识。海洋资源，以其独特的生态与经济价值，已成为推动人类生存与发展的核心力量 (Zhao et al., 2014)。值得注意的是，海洋资源并非孤立的生态要素，而是经济、社会及生态多维度的交融体。在海洋资源的开发利用过程中，我们既要追求经济效益，更要审慎评估其对当地生态系统的潜在影响。尤为关键的是，应优先考量海洋资源开发对社会经济的促进作用和对环境的长期影响。

在全球范围内，土壤环境不断受到有毒化学物质 (重金属、农药、持久性有机污染物、微塑料、抗生素、新兴污染物等) 的攻击，对人类健康和生态系统构成潜在威胁。