“双碳”背景下环境监测实验课程改革与探索

介绍了“双碳”背景下环境监测实验课程的现状与问题。提出了增加课程思政授课内容,增加碳元素的监测、计量、核算等授课内容,改革课程考核方式等一系列实验教学改革内容。同时改革与创新了实验结合真实工作场景、灵活运用混合式教学手段、鼓励学科交叉,科研反哺教学等教学方法。

L型等离子体熔融炉预热升温数值模拟及优化研究

L型等离子体熔融炉因其具有热解气化效率高、抑制核素挥发等特点,在低中放射性废物处理方面具有独特优势。由于炉内等离子体炬的高温特性,在预热阶段采用等离子体炬升温存在温度不可控的问题,从而可能造成炉内温度分布均匀性差,严重时甚至会造成炉内局部耐火材料的损伤甚至失效。文章针对L型等离子体熔融炉搭建了有限元数值模拟模型,探究了热风进口分布位置及等离子体炬安装位置对预热效果的影响。结果表明,对称式送风布置形成热风对冲区导致炉内热量传递受阻,而采用单侧热风进口布置可避免上部竖炉和下部炉膛的交界拐角处的低温区,使炉内温度梯度较小。通过试验对比,开启3个单侧送风口,进风总流量为200 m^(3)/h、热风温度为200℃、等离子体炬(76 kW)相对位置布置夹角为40°时,炉内整体温度分布均匀性较优。文章结论可为L型等离子体高温熔融炉的设计及运行提供实际指导,提升设备可靠性及安全性。

丹参当归配伍对丹参水溶性和脂溶性成分提取的影响及其集成工艺研究

目的通过正交和数学建模思想优化开展丹参与当归配伍对丹参水溶性和脂溶性成分提取的影响及其集成工艺研究,并探讨其配伍意义。方法利用正交设计法,分别以丹酚酸B和丹参酮ⅡA为指标,考察料液比、提取时间、提取温度及丹参当归不同比例配伍对丹参中水溶性和脂溶性成分提取的影响,并结合数学分析,优化同时提取两种成分的集成工艺;并观察丹参当归配伍前后对丹参有效成分的影响。结果丹参当归配伍后其集成最佳工艺为:料液比为1∶30,提取2 h,提取温度70℃,配伍比例1∶2(丹参∶当归);配伍后丹参中丹酚酸B和丹参酮ⅡA的提取率比配伍前分别提高69.78%、54.20%。结论集成最佳工艺可为含有丹参当归的复方制剂开发研究及工业化生产提供参考,也为中医药配伍从成分含量变化规律提供了新的研究思路,有助于指导临床合理配伍用药。

川芎苦参不同比例配伍对活性成分和抗氧化活性的影响

目的观察川芎与苦参不同比例配伍后对川芎嗪和苦参碱成分的溶出和抗氧化活性的影响,探讨川芎、苦参中药配伍的意义。方法实验设川芎与苦参比例设为9组,分别为3∶1、2.5∶1、2∶1、1.5∶1、1∶1、1∶1.5、1∶2、1∶2.5、1∶3。分别检测提取液中川芎苦参活性成分川芎嗪、苦参碱的含量,并DPPH法测定各提取液的抗氧化活性。结果川芎和苦参不同比例配伍对活性成分川芎嗪、苦参碱含量具有明显差异,其中,川芎、苦参配伍比例为3∶1时川芎嗪含量最高,2∶1时苦参碱含量最高。不同比例配伍对抗氧化活性有显著影响,其中,川芎、苦参配伍比例为1∶2时抗氧化活性最强,1.5∶1时抗氧化活性最弱。结论川芎和苦参在不同比例配伍下,有效成分川芎嗪和苦参碱含量溶出有明显的差异,体现出不同的抗氧化活性,可为临床辨证治疗不同证型合理选药及优化设计剂量组合提供依据。

丹参红花药对配伍的提取动力学及抗氧化活性研究

目的研究丹参和红花配伍后黄酮的提取动力学过程及其抗氧化活性。方法以菲克第一扩散定律为纽带,建立配伍的提取动力学模型,依据此方程计算获得其提取速率常数、表观活化能等动力学参数及测定其抗氧化活性。结果随着提取温度升高,总黄酮提取速率加快,浓度升高,缩短了达到平衡所需时间且通过Arrhenius方程求得动力学研究的重要参数表观活化能Ea=18 875.3 J/mol,同时验证了两者共同的提取物黄酮有较强的抗氧化活性。结论实验所建立的丹参和红花配伍的黄酮提取物成分的提取动力学模型均符合一级动力学方程特征,该动力学模型描述了丹参红花配伍中黄酮的动态溶出过程,为丹参红花配伍等复方制剂的提取工艺设计优化提供了参考,为临床配伍应用提供了实验依据。

等离子体熔融技术在核电站放射性废物处理中的研究应用现状

核能发电在全球电力能源供给体系中愈加占据重要地位,但伴随着核电站的运行、维护和退役过程产生大量的放射性废物处理成为核能发电应用的挑战。相较于传统的焚烧处理技术,等离子体熔融技术的高温可为这些废物的处理提供更高效、彻底和环保的解决方案。本文从介绍核电站产生的放射性废物来源和种类开始,综述了等离子体熔融技术处理放射性废物的主要工艺流程,对国内外等离子体熔融技术的应用现状和研究进展进行了详细的阐述,分析了等离子体熔融技术的优势及挑战。最后综合指出等离子体熔融技术在放射性废物处理领域具有广阔的应用前景和巨大的市场潜力。

龙生蛭胶囊抗凝、抗血栓作用的实验研究

目的探讨龙生蛭胶囊体外抗凝、体内抗血栓的作用。方法通过不同质量浓度龙生蛭胶囊对体外复钙时间、纤维蛋白平板的溶解和对大鼠凝血酶原时间(PT)的影响观察龙生蛭胶囊的体外血栓作用。通过对正常昆明种小鼠连续灌胃不同质量浓度的龙生蛭药液(1.32、2.64、5.28 g/kg),检测各组小鼠凝血时间、凝血因子。结果与生理盐水组相比,不同质量浓度的龙生蛭胶囊均能促进纤维蛋白块溶解,延长血浆复钙时间,延长PT;与空白对照组比较,龙生蛭胶囊能延长正常小鼠的凝血时间,延长PT、活化部分凝血酶原时间(APTT)、凝血酶时间(TT),提高血浆中纤维蛋白原(FIB)水平。结论龙生蛭胶囊具有较好的抗凝、抗血栓作用。

Box-Behnken响应面设计联合LS-SVM数学模型优化经典名方涤痰汤的有效成分提取工艺

[目的]通过Box-Behnken响应面设计联合最小二乘支持向量机(least squares-support vector machine,LS-SVM)数学模型,优化涤痰汤有效成分的提取工艺。[方法]以涤痰汤中5种有效成分(辛弗林、橙皮苷、新橙皮苷、α-细辛醚、β-细辛醚)的总提取量为评价指标,在乙醇浓度、液料比、提取时间、提取温度等单因素考察的基础上,利用Box-Behnken响应面法,设计四因素三水平试验,通过LS-SVM数学模型构建,预测涤痰汤有效成分的最佳提取工艺。[结果]涤痰汤的最佳提取工艺为乙醇浓度55%、液料比10:1(mL·g^(-1))、提取时间88 min、提取温度65℃,且模型预测值与实验值相对误差为0.57%,吻合度高。[结论]Box-Behnken响应面设计联合LS-SVM数学模型可用于涤痰汤的提取工艺优化,所得最佳提取工艺稳定可行。LS-SVM数学模型的应用也为传统中医药及复方中药制剂的开发研究提供了新的方法。

基于R语言的水蛭中抗凝活性物质的提取优化工艺研究

目的:优化水蛭中抗凝活性物质的提取工艺。方法:通过对提取时间、液料比、提取温度的单因素试验考察,以抗凝血酶效价评价抗凝效果。选用响应面法中的中心组合设计(CCD)进行实验,进一步采用R语言的实数编码程序,建立并优化遗传算法数学模型,通过比较,获得最优条件。结果:水蛭提取的影响因素先后顺序为液料比>提取温度>提取时间。结果最优条件为:提取时间165 min,液料比8∶1(mL/g),提取温度70℃,综合评价预测值为0.7623。结论:采用R语言结合遗传算法对CCD试验结果进行水蛭中抗凝活性物质的提取工艺优化是科学可行的。

丹参水溶性成分对脑缺血再灌注损伤大鼠脑内氨基酸类神经递质的影响

目的:观察丹参水溶性成分对脑缺血再灌注损伤大鼠脑内谷氨酸(Glu)和γ-氨基丁酸(GABA)的动态变化过程的影响,探讨丹参水溶性成分对脑缺血再灌注损伤大鼠脑内氨基酸类神经递质的调节作用及对脑缺血再灌注损伤大鼠的脑保护作用。方法:SD大鼠随机分为假手术组,模型组,治疗组(即丹参水溶性成分治疗组),线栓法制作大鼠大脑中动脉局灶性栓塞(MCAO)模型,采用脑微透析技术采集脑脊液、HPLC测定氨基酸含量,观察各组在手术15~180 min内不同时间的脑脊液中Glu和GABA的含量动态变化过程,并观察各组损伤大鼠24 h后的神经功能和脑含水量。结果:MCAO大鼠脑脊液中Glu和GABA的含量分别在脑缺血15 min至再灌注后105 min、2 h内均显著升高(P<0.05或P<0.01),丹参水溶性成分治疗组均能明显地降低各时间段的Glu和GABA的含量;且丹参水溶性成分治疗组能明显减轻模型大鼠的神经功能缺损症状,促进神经功能缺损症状的恢复,显著降低MCAO大鼠脑指数和脑含水量。结论:丹参水溶性成分可影响脑缺血再灌注损伤过程中神经递质的合成和释放,促进兴奋性和抑制性氨基酸动态平衡的恢复,抑制脑水肿,阻止神经元受损,发挥脑保护作用。

R语言与正交试验分析处理优化黄芪中黄芪甲苷提取工艺的比较

目的通过R语言与正交试验分析,优化黄芪中有效成分黄芪甲苷的提取工艺。方法采用醇提法,以黄芪甲苷提取量为指标,采用四因素(乙醇浓度、液料比、提取时间及提取次数)三水平正交试验设计法分组提取。分别采用经典正交分析法、R语言结合BP神经网络及遗传算法进一步目标寻优法优化黄芪甲苷提取工艺,并进行优化工艺对比验证。结果正交分析法所得黄芪中黄芪甲苷的优化提取工艺为:乙醇浓度85%,液料比12∶1,提取3 h,提取次数2次,此条件下每3克黄芪中黄芪甲苷提取量为73.935 mg。R语言得到的优化提取工艺为乙醇浓度75%,乙醇与药材比例12∶1,提取3 h,提取3次,此条件下每3克黄芪中黄芪甲苷提取量为74.057 mg。工艺验证表明,正交分析优化方法RSD为1.37%,R语言处理优化方法RSD为0.944%,与预测结果相对误差仅有0.146%。结论R语言结合BP神经网络模型具有良好的预测性,为中药材提取及相关制剂工艺优化提供了一种新的优化方法。

ZnO/BiOCl/GO/PVDF复合膜去除水溶性污染物性能研究

本文通过浸没沉淀相转换法制备了具有整体式结构的氧化锌/氯氧化铋/氧化石墨烯/聚偏氟乙烯(ZnO/BiOCl/GO/PVDF)复合膜,以亚甲基蓝(MB)、罗丹明(RhB)和四环素(TC)为目标污染物验证了复合膜的光催化降解性能,通过XRD、SEM等测试方法对复合膜进行测试。结果表明,氯氧化铋(BiOCl)的薄片结构提供更多的活性位点,氧化石墨烯(GO)的褶皱状结构有利于ZnO的结合,有助于光催化效果的提升。同时ZnO与BiOCl形成p-n异质结,扩大复合材料的可见光响应范围,在可见光照射下,180 min时对RhB的去除率达95.5%,140 min时对TC的去除率达93.1%以上,能够基本去除污染物;循环使用5次后,复合膜对MB的降解率仍达97.8%。在“双碳”背景下,本文制备的具有整体式结构的ZnO/BiOCl/GO/PVDF复合膜可作为一种环保、稳定、经济的光催化剂,用于去除MB等水溶性污染物,该复合膜在整体式结构催化剂降解水溶性污染物废水中具有广阔的应用前景。

Buying Time for an Effective Epidemic Response: The Impact of a Public Holiday for Outbreak Control on COVID-19 Epidemic Spread

在新发突发传染病的早期阶段,快速应对对于疫情防控至关重要。用于控制疫情的公共假期能为大规模、迅速地进行社会隔离和其他举措提供关键的时间窗口期。本研究的目的是探讨抗疫假期的起始时间节点和持续时间对中国早期新冠病毒肺炎疫情传播的影响。我们开发了一个房室模型来模拟从2020年1月开始中国新冠病毒肺炎疫情的动态传播;预测并比较了春节期间在有抗疫假期和没有抗疫假期下的疫情传播;考虑了抗疫假期在不同持续时间、不同起始时间节点,以及在关于病毒传播率的不同假设下的多种情况;估计了在不同情况下达到某些感染阈值所需的天数延迟。结果表明,中国的抗疫假期使新冠病毒肺炎疫情的传播停滞了许多天。与不设抗疫假期的场景相比,基础场景的抗疫假期(湖北省为21 d,中国所有其他省为10 d)可使确诊感染100000例的时间延迟7.54 d。持续时间更长的抗疫假期会对疫情防控产生更大的影响。为期21 d的全国性抗疫假期可使确诊感染100000例的时间延迟近10 d。此外,研究发现,在新发突发传染病较早阶段实施抗疫假期比较晚阶段实施对遏制疫情蔓延更有效,抗疫假期期间采取额外的控制措施可以增强疫情控制效果。总之,抗疫假期能够通过有效地减少人群的社交接触频率及范围,从而减缓疫情的传播。抗疫假期使得新冠病毒肺炎传播暂时停滞,为疫情防控争取了时间,科学家可用争取的时间来发现传播途径并确定有效的公共卫生干预措施,政府可用争取的时间来完善基础设施、调配医疗用品、培训和部署专业人力资源,从而为长期防控做好准备。

升陷汤治疗低血压性脑梗死的网络药理学作用机制研究

目的探讨升陷汤治疗低血压性脑梗死的网络药理学作用机制。方法采用网络药理学的方法,在TCMSP数据库获取升陷汤有效成分,预测其靶点并收集;通过OMIM、GENECARD、DRUGBANK疾病相关靶点数据库检索低血压性脑梗死相关靶点信息。将药物靶点映射至疾病靶点集合上,获得交集基因,运用DAVID数据库对得到的交集进行GO和KEGG的富集分析,通过Cytoscape软件对结果进行可视化呈现。结果升陷汤主要通过干预低血压性脑梗死过程中炎症过程、凋亡途径及神经干细胞再生等过程,减轻低血压性脑梗死造成的神经损伤。其中,Akt1、TNF、RELA、IL-6、JUN、VEGFA、MYC、MAPK8、CXCL2、ESR1等为关键的调节位点。结论升陷汤治疗低血压性脑梗死主要通过调节炎症过程、凋亡途径及神经干细胞再生相关等途径。

具有恒Lyapunov指数谱的新鲁棒混沌系统及电路实验

提出了一种具有复杂混沌特性和动力学行为的恒Lyapunov指数谱新鲁棒混沌系统。基于该系统的动力学行为,数值仿真了相图、时域波形图、Poincare截面图、Lyapunov指数和维数;并利用Lyapunov指数谱和分岔图讨论了控制参数变化对整个混沌系统的影响。研究发现,通过调整部分控制参数的值,所提系统能产生单参数恒Lyapunov指数谱特性的新双翼混沌吸引子;且该双翼混沌吸引子具有较大的正Lyapunov指数并随另外3个控制参数的增大而增大,其最大值可达到18.054。同时,当把新鲁棒混沌系统的平方项替代为一种参数可调的偶对称多分段平方函数,该系统的双翼混沌吸引子能实现多翅膀的扩展。最后,搭建了该新鲁棒混沌系统的硬件电路,实验观察到的新双翼混沌吸引子,与数值仿真的结果相一致。

低气压等离子体喷涂引射装置的数值仿真研究

低气压等离子体喷涂技术在材料表面涂层制备方面具有独特的技术优势,在航空航天、冶金及制造等行业领域具有广泛的应用前景。本文采用在等离子体喷枪外部加装引射装置方式进行粉末注入的设计,针对该技术应用中提升高熔点材料粉末加热雾化效果的问题,通过数值仿真计算的手段,分析了引射装置结构、粉末注入位置及粉末注入方向等因素对粉末颗粒加热雾化效果的影响。主要结论如下:加装引射装置进行粉末注入有利于提升粉末颗粒的加热和雾化效果;拉瓦尔喷管形式的引射装置有利于进一步提升粉末颗粒的加热雾化效果,但存在一定的粉末堵塞风险,扩张型喷管引射装置可以有效降低粉末堵塞风险,但粉末温度及整体加热雾化效果还需进一步优化。

无平衡点忆阻超混沌系统的动力学分析及电路实现

为了探索忆阻超混沌系统更加丰富的动力学行为,在一个可通过调节常数项得到对称吸引子的四维混沌系统上引入磁控忆阻器,提出一个新型无平衡点的忆阻超混沌系统。采用分岔图、Lyapunov指数谱与相图等动力学分析方法对该忆阻超混沌系统进行研究,得到如下结果:新系统存在依赖于忆阻器初值的具有对称性的隐藏超级多稳定性,随系统参数改变而呈现的复杂隐藏动力学,丰富的状态转移行为以及偏移增量控制行为等。最后,设计并实现了该忆阻超混沌系统的实物电路,验证了系统的可实现性。

某制造企业青年产业工人幸福感与离职倾向研究

新一代农民工问题已经成为目前一个热点研究问题,该研究以A企业青年产业工人为研究对象,他们主要来自农村地区。在总体幸福感方面,本研究利用《总体幸福感量表》进行测试,结果表明总体平均得分为70.8,其中男性70.2(标准差9.5),低于常模的平均得分(75),女性71.8(标准差10.1),与常模(71)接近。运用探索性因子分析、验证性因子分析以及结构方程模型的分析方法,最终得出影响幸福感和离职倾向的显著因子——管理方式和工作公平性,除此之外,还揭示了幸福感在管理方式、工作公平性和离职倾向之间的中介作用。

积极应对共病的挑战

随着社会经济快速发展和人口老龄化进程的加快,人类平均寿命显著增长,个体同时患有多种疾病(即共病),已成为当今人群健康的新常态,并构成了对人类健康的严峻挑战。共病不仅会大幅降低患者的生活质量、增加残疾和死亡风险,同时也加剧了疾病治疗和护理的复杂度,使得卫生系统承受更大的负担并面临更高的成本压力。本文首先梳理了共病的基本定义及其在公众认识中常见的误区,继而深入剖析了共病流行对于人群整体健康水平、社会经济发展以及卫生体系建设产生的深远影响。在此基础上,对共病带来的挑战进行了深入分析,并据此提出了具有针对性的应对策略与建议。文章的核心目标是在于引起社会各界对共病问题的广泛关注,并倡导采取更为积极主动的措施,包括规划布局针对共病的预防与诊疗体系,推动精准预防和精准治疗的有效实施,从而有效增进人民健康福祉,有力助推健康中国的建设。

丹参与不同功效药物配伍后对成分及活性的影响

目的观察丹参与补气、活血、通络等不同功效药物不同比例配伍后,对丹参成分含量及抗氧化能力的影响,探讨丹参与不同活性药物、不同剂量配伍的意义。方法建立丹参中丹酚酸B和丹参素的含量测定方法,观察丹参与补气、活血、通络药代表药黄芪、红花、地龙以不同比例配伍后对丹参活性成分丹酚酸B和丹参素含量的影响;通过DPPH法观察不同配伍后对抗氧化活性的影响。结果丹参与黄芪、红花、地龙不同功效药物不同剂量比例配伍均影响药物有效成分和活性,当丹参与黄芪1∶1、丹参与红花3∶1、丹参与地龙5∶1配伍时,丹酚酸B含量均最高,且丹参与红花、地龙配伍高于与黄芪配伍;当丹参与黄芪、红花、地龙配伍是均以1∶1时丹参素最高,且丹参与红花配伍高于与黄芪、地龙配伍。丹参与黄芪4∶1、丹参与红花2∶1、丹参与地龙5∶1配伍时抗氧化活性最强,且丹参与红花、黄芪配伍比与地龙配伍时抗氧化活性强。结论丹参与黄芪、红花、地龙等补气、活血、通络药不同比例配伍后对有效成分及抗氧化药效有明显的影响。实验从化学成分和药效活性角度探讨了中医药方剂配伍的规律和意义,为临床丹参的配伍应用治疗缺血性中风等疾病提供了科学依据。