猪场废水高剂量次氯酸钠消毒下消毒副产物的赋存特征研究

为了明晰猪场废水高剂量NaClO消毒产生消毒副产物(DBPs)的赋存特征,本研究采集了典型猪场废水厌氧消化+改良A^(2)O工艺的不同工艺段出水,采用全二维气相色谱-质谱联用(GC×GC-qMS)结合三维荧光(3D-EEM)分析,研究了猪场废水厌氧消化+改良A^(2)O工艺处理过程有机物变化对DBPs的影响。猪场原水、厌氧消化池出水、改良A^(2)O池出水经100 mg·L^(-1) NaClO消毒后共检测到10类38种DBPs。猪场原水消毒后检测到大量氯酚类和氯杂环类DBPs,厌氧消化+改良A^(2)O工艺对这部分DBPs前体物有很好的去除效果,经厌氧消化处理后氯酚类和氯杂环类DBPs分别减少了88.50%、77.64%。但厌氧消化会增加酯类和烃类,使氯酯类和氯烃类DBPs产生量分别增加了392.18%、68.37%,改良A^(2)O工艺可以去除部分氯酯类和氯烃类DBPs前体物。改良A^(2)O工艺出水有机物C/N升高、H/C降低,HIX增大,腐殖化程度与稳定程度升高、芳香度升高,可能是出水消毒后氯烃类DBPs增加的原因。厌氧消化+改良A^(2)O工艺难以去除氯酯类和氯烃类DBPs前体物,猪场废水处理系统需要加强对这部分前体物的去除能力。

基于IC与UPLC的石膏-知母组合物指纹图谱及多指标成分测定

目的:建立石膏-知母组合物的指纹图谱及多指标成分含量测定方法,为石膏-知母药对的物质基础研究提供参考。方法:收集不同产地石膏、知母药材,按石膏-知母(1∶1)制备12批石膏-知母组合物;采用离子色谱法(IC)和超高效液相色谱法(UPLC),测定石膏-知母组合物的指纹图谱及Ca^(2+)、SO_(4)^(2–)、新芒果苷、芒果苷、异芒果苷、知母皂苷BⅡ6个指标的含量;采用相似度评价、聚类分析(CA)、主成分分析(PCA)对石膏-知母组合物的指纹图谱进行化学模式识别分析。结果:建立的石膏-知母组合物IC指纹图谱共标定了5个共有峰,指认峰1、峰3、峰4、峰5分别为Na^(+)、K^(+)、Mg^(2+)、Ca^(2+);UPLC指纹图谱共标定了15个共有峰,指认了峰7、峰10、峰11分别为新芒果苷、芒果苷、异芒果苷;12批石膏-知母组合物指纹图谱相似度均大于0.9,CA与PCA均可将12批样品分为3类;6个指标的含量均存在一定差异;石膏、知母合煎可明显促进Na^(+)、K^(+)、Mg^(2+)、新芒果苷的溶出。结论:建立的石膏-知母组合物指纹图谱及多指标成分含量测定方法准确度高、重复性好,可为石膏-知母药对的质量评价及物质基础研究提供参考。

不同配伍比例金银花-连翘药对合煎颗粒与单煎颗粒混合的化学成分比较

目的:比较不同配伍比例金银花-连翘药对合煎颗粒与单煎颗粒混合后的化学成分差异。方法:采集不同配伍比例金银花-连翘药对(1∶2、1∶1、3∶2、2∶1、3∶1)合煎颗粒及单煎颗粒混合后样品的高效液相色谱指纹图谱,并采用SPSS 26.0对指纹图谱各共有峰的峰面积/称样量值进行独立样本t检验分析。结果:指纹图谱中确定了15个共有峰,并对其中9个特征峰进行了指认。独立样本t检验结果显示,当金银花、连翘配伍比例为1∶2、1∶1时,合煎颗粒与单煎颗粒混合样品中各色谱峰峰面积/称样量值的差异无统计学意义;当金银花、连翘配伍比例为3∶2时,合煎颗粒与单煎颗粒混合样品中峰3、8、10、12的峰面积/称样量值差异有统计学意义(P<0.05);当金银花、连翘配伍比例为2∶1时,合煎颗粒与单煎颗粒混合样品中除峰8外,其余14个特征峰的峰面积/称样量值差异无统计学意义;当金银花、连翘配伍比例为3∶1时,合煎颗粒与单煎颗粒混合样品指纹图谱的差异最大,除峰4、6、8外,其余12个特征峰的峰面积/称样量值差异有统计学意义(P<0.05)。结论:不同配伍比例金银花-连翘药对合煎颗粒与单煎颗粒混合的化学成分存在差异。

基于化学模式识别和熵权TOPSIS法分析鱼腥草不同部位的差异

基于高效液相色谱(HPLC)指纹图谱比较鱼腥草不同部位(茎、叶)化学成分的差异性,并综合评价鱼腥草不同部位的质量。建立鱼腥草不同部位的HPLC指纹图谱,通过相似度评价、化学模式识别及熵权TOPSIS法对其化学成分进行差异性研究,并对其质量标志物(槲皮苷)进行含量测定。建立的HPLC指纹图谱中鱼腥草药材及其茎叶均确定了8个共有峰,指认了其中6个成分;聚类分析(CA)和主成分分析(PCA)结果表明鱼腥草叶和茎的质量差异大,叶和药材的质量较接近;偏最小二乘法-判别分析(OPLS-DA)发现4种成分是造成不同批次样品差异性的主要标志物;熵权TOPSIS法分析显示同批次鱼腥草药材与其茎叶既有相关性也有差异性,且四川产地的鱼腥草药材质量较佳;含量测定结果显示,同批次鱼腥草中的槲皮苷含量由高到低均依次为叶、药材、茎。鱼腥草不同部位HPLC指纹图谱存在显著差异。该方法可反映鱼腥草不同部位质量差异性,为鱼腥草药材的质量控制及资源开发利用提供参考。

丹参饮片、水煎液、配方颗粒的HPLC指纹图谱相关性研究

目的 研究丹参饮片、水煎液、配方颗粒指纹图谱的相关性。方法 采用HPLC法测定17批丹参饮片、水煎液、配方颗粒的指纹图谱,分别建立三者的对照指纹图谱,并进行相似度评价,并结合化学模式识别方法评价三者HPLC指纹图谱的相关性。结果 丹参饮片、水煎液、配方颗粒的HPLC指纹图谱均确定了8个相同的共有峰,并指认了其中7个共有峰分别为丹参素、原儿茶醛、咖啡酸、丹酚酸E、迷迭香酸、紫草酸和丹酚酸B。指纹图谱相似度评价结果显示,三者对照指纹图谱间的相似度均大于0.990;Pearson相关分析、聚类分析及主成分分析结果显示,丹参水煎液与配方颗粒质量更为接近;偏最小二乘法(PLS)分析结果表明,丹酚酸E、丹参素、原儿茶醛、咖啡酸、丹酚酸B和峰8是影响指纹图谱信息分类的标志性成分。结论 丹参饮片、水煎液及其配方颗粒的化学成分基本一致,三者质量具有良好正相关性,可为丹参配方颗粒的生产全过程质量控制提供参考。

盐补骨脂与酒补骨脂的炮制工艺优选及补骨脂生品与炮制品的差异研究

目的优选盐补骨脂与酒补骨脂的炮制工艺,比较补骨脂生品与炮制品的差异性。方法采用L9(34)正交试验设计,以补骨脂素和异补骨脂素的总质量分数及补骨脂酚的质量分数为评价指标,结合综合评分法,优选盐补骨脂与酒补骨脂的炮制工艺;采用UPLC法,建立补骨脂不同炮制品的指纹图谱;同时采集补骨脂不同炮制品指标成分的质量分数、指纹图谱以及色度值信息,采用方差分析、非参数检验、聚类分析(HCA)、正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)、相关性分析等多元统计方法,比较补骨脂生品与炮制品的差异性。结果优选的盐补骨脂炮制工艺为闷润3 h,170℃炒制13 min;优选的酒补骨脂炮制工艺为加投料量的20%黄酒、110℃炒制13 min。补骨脂生品与炮制品的补骨脂素和异补骨脂素总质量分数的差异具有统计学意义。补骨脂生品与炮制品指纹图谱中峰2、3、4、7、9、14、15、16、19、21的峰面积以及样品粉末色度值(L、a)的差异具有统计学意义;上述各色谱峰的峰面积及补骨脂素和异补骨脂素总质量分数与色度值均具有显著相关性;峰3、4、7、14为补骨脂生品与炮制品专属性的鉴别峰。结论优选的盐补骨脂与酒补骨脂的炮制工艺可为补骨脂不同炮制品的工业化生产提供参考;补骨脂生品与炮制品的化学成分及色度值存在差异性,本研究构建的指纹图谱结合色度值的检测方法可用于补骨脂生品与炮制品的鉴别。

基于质量源于设计理念和信息熵赋值法优化陈皮配方颗粒喷雾干燥工艺

目的应用质量源于设计理念,建立陈皮配方颗粒喷雾干燥工艺的设计空间并进行验证。方法将浸膏粉的得粉率及芸香柚皮苷、橙皮苷、川陈皮素和橘皮素含量作为关键质量属性,通过信息熵赋值法确定各质量指标的权重系数,并计算综合评分。采用Plackett-Burman试验设计对进风温度、雾化压力、药液温度、进料速度和药液相对密度进行筛选,运用中心点复合设计试验对筛选出的关键工艺参数进行优化,建立工艺设计空间,并选取6个试验点检验模型的预测能力。结果Plackett-Burman试验设计确定了药液相对密度和进料速度为关键工艺参数;中心点复合设计试验方差分析结果显示构建的模型可较好描述关键质量属性和关键工艺参数之间的关系(P<0.01);构建的关键工艺参数优化设计空间为药液相对密度1.04~1.05,进料速度18%~32%。结论在工艺参数设计空间内生产能够保证陈皮配方颗粒品质稳定,利于提高批次间质量均一性,为产业化提供数据支持。

正交试验设计结合熵权TOPSIS优选阿胶珠炮制工艺

目的:优选阿胶珠的炮制工艺。方法:采用L9(34)正交试验设计,以外观性状、水分、总灰分、特征多肽及氨基酸含量为指标,以炮制时间、炮制温度、每锅辅料用量为考察因素,结合直观分析、方差分析和熵权逼近理想解排序法(TOPSIS)对正交试验结果进行评价,优选阿胶珠炮制工艺,并进行炮制工艺验证。结果:优选的阿胶珠炮制工艺参数为炮制时间5 min、炮制温度190℃、蛤粉-阿胶为30∶1;验证实验中3批样品各指标的RSD为2.09%~4.91%。结论:优选的阿胶珠炮制工艺合理可行,可为阿胶珠工业化炮制生产提供参考。

基于UPLC指纹图谱和含量测定法评价不同干燥温度对羌活药渣质量的影响

目的:建立UPLC指纹图谱和含量测定方法,评价不同干燥温度下羌活水提药渣的质量。方法:测定羌活药渣UPLC图谱以计算各共有峰的残存量,并结合聚类分析(CA)和主成分分析(PCA)优选最佳处理温度。建立含量测定方法以同时测得不同样品中羌活醇和异欧前胡素的含量。结果:CA和PCA得到相似的结论,将样品划分为三类。PCA综合评分表明60℃为样品的最适烘干条件,与含量测定结果一致。结论:本研究提供了稳定且具有专属性的指纹图谱和含量测定方法,并作为羌活药渣质量评价和后续开发的参考基础。

基于CAN总线通信的程控电阻系统设计

由于电阻信号良好的抗干扰性和渐变特性,电阻式传感器被广泛使用到了汽车上,如燃油传感器、水温传感器,空调温度传感器等等.车载ECU在进行功能、电性能及网络台架测试阶段,其电阻输入信号需要在限值范围内动态模拟.传统的动态电阻模拟是手动切换固值电阻的接入,这样不仅无法发挥电阻式传感器的渐变特性,而且给操作带来了极大的不便.市面上也有类似的程控电阻产品,但是由于电阻值范围以及与汽车网络兼容性的限制,无法在汽车电子电器自动化测试中发挥应有的作用.针对这一问题,本文提出了一种基于CAN总线通信的程控电阻板卡设计.文中详细介绍了该程控电阻系统的设计原理,并对其技术性能进行了详细的分析.通过对燃油传感器的实际测试,该系统可满足汽车电子电器自动化测试的要求.

运动定位装置远程控制器的FPGA实现

设计并实现了一种基于FPGA和SIM908模块的远程定位运动系统.在SOPC Builder中构建以CPU、存储器、定时器、Avalon总线、UART为核心的NIOS处理器,编程实现对SIM908模块GPS数据的接收以及控制指令的解析与处理,并根据指令计算电机驱动模块控制参数,驱动电机使该装置按照给定路径行驶.系统使用软硬件协同设计技术实现,控制命令解析由软件编程实现,而电机驱动与调整由FPGA上逻辑电路实现,详细阐述了软硬件的设计过程.实验结果表明该控制器能通过解析控制命令完成给定路径行驶、实现定位.

磺酸功能化MIL-101(Cr)固体酸催化降解纤维素为葡萄糖

以葡萄糖为原料,发烟硫酸为磺酸化试剂,MIL-101(Cr)为载体制备了碳基磺酸化固体酸催化剂C-SO3H/MIL-101(Cr)。通过SEM、酸碱滴定、FT-IR和XRD等手段对催化剂进行表征;并考察了其催化降解纤维素为葡萄糖的水解反应性能。结果表明,磺酸化48 h的C-SO3H(48)/MIL-101(Cr)固体酸催化剂能高效降解纤维素水解为葡萄糖,在反应温度140℃和反应时间12 h下,纤维素转化率达到91.7%,葡萄糖选择性为78.9%。同时催化剂稳定性较好,重复使用一次后,纤维素转化率降至85.3%。对催化剂活性下降原因进行探讨,结果表明,催化剂失活是由于在反应过程中催化剂表面磺酸基团脱落所造成的。

武汉市不同类型天然水体中溶解性有机质的三维荧光光谱特征

基于三维荧光光谱(3D-EEM)技术,结合荧光区域积分法(FRI)和荧光特征参数,研究了武汉市4种不同类型(河流、湖泊、水源水、雨水)的天然水体中溶解性有机质(DOM)的三维荧光光谱特征,并和近十年武汉东湖相关的研究数据进行了比对。结果表明,5种荧光组分均有检出,分别为类酪氨酸荧光组分(C1)、类色氨酸荧光组分(C2)、类富里酸荧光组分(C3)、溶解性的微生物代谢物类荧光组分(C4)和类腐殖酸荧光组分(C5)。从荧光特征上来看,水质较差、存在轻中度富营养化、受污染较重的湖泊类水样中C1、C2和C3组分的荧光强度最高,相对较清洁的水源水、雨水与作为对照的自来水中DOM的荧光组分相似,仅C5组分存在差异;从DOM的来源上看,武汉市内不同类型天然水体中DOM具有显著的陆源(陆生植物和土壤有机质等)为主、内源(微生物、藻类等)为辅的混合输入特征;河流、湖泊、雨水和水源水中DOM的陆源组分占比均值分别为46.2%,56.4%,54.2%和51.6%,内源组分占比均值分别为12.3%,10.1%,10.4%和9.7%。相关性分析表明,C1,C2和C3组分之间具有显著的相关性(R^(2)>0.98),主要来自陆地来源,具有同源性;C4、C5组分分别和总磷(TP)、总有机碳(TOC)之间具有较强的正相关性(R^(2)>0.73)。与历史数据进行对比分析发现,近10年武汉东湖湖水中DOM的陆源组分(类酪氨酸、类色氨酸、类富里酸)呈逐步上升的趋势,但是在2020年东湖湖水DOM组分的陆源组分骤降,类腐殖酸和微生物代谢组分明显上升。

长江典型江段水体PAHs的分布特征、来源及其生态风险

针对我国长江典型江段丰、平、枯不同时期的地表水,采用了固相萃取—气相色谱质谱联用(GC-MS)的分析技术,调查了16种优先控制多环芳烃(PAHs)的污染状况.研究了长江干流PAHs的污染水平和分布特征,并在定量分析的基础上评估了长江干流PAHs的来源和生态风险.结果显示,Σ_(16)PAHs浓度范围为2.22~1450.91ng/L,均值为107.04ng/L,其中,平水期武汉江段Σ_(16)PAHs浓度最高,均值为1050.64ng/L,长江干流PAHs污染状况与近5a国内其他水体相比处于中等偏低水平.空间分布上长江典型江段地表水中Σ_(16)PAHs从上游攀枝花江段到下游南京江段呈现出先上升后下降的趋势;时间分布上Σ_(16)PAHs的变化趋势为平水期(187.78ng/L)>丰水期(73.30ng/L)>枯水期(38.02ng/L).由同分异构比值法分析表明:在枯水期和平水期中,煤炭、生物质燃烧和石油源是长江干流PAHs的主要来源,而丰水期PAHs主要源于煤炭、生物质燃烧,其中南京江段PAHs的来源较为复杂.采用物种敏感性分布评估法对PAHs进行生态风险评估,结果显示长江典型江段地表水中PAHs尚未对水生生物造成显著的负面影响,与历史数据比对表明现阶段长江干流PAHs生态风险低于长江大保护政策实施前的生态风险.

一测多评法同时测定蒲公英配方颗粒中5种成分的含量

目的:建立一测多评法同时测定蒲公英配方颗粒中5种成分的含量。方法:采用HPLC法,流动相为甲醇-0.5%醋酸溶液,梯度洗脱;检测波长为323 nm;柱温为35℃;进样量为10μL;流速为1.0 mL/min。以咖啡酸为内标物,建立其与单咖啡酰酒石酸、新绿原酸、绿原酸和菊苣酸的相对校正因子,并在不同色谱仪和色谱柱上考察各成分相对校正因子的稳定性和耐用性。结果:单咖啡酰酒石酸、新绿原酸、绿原酸、咖啡酸、菊苣酸分别在5.5625~556.2480、0.5347~53.4688、0.5405~54.0466、0.5484~54.8408、3.8886~388.8640μg/mL范围内线性关系良好;平均加样回收率分别为105.20%(RSD=1.47%)、106.83%(RSD=2.40%)、106.89%(RSD=1.77%)、102.60%(RSD=2.51%)和105.30%(RSD=2.91%);相对校正因子分别为2.83、1.87、1.85、1.00、1.42。一测多评法计算10批蒲公英配方颗粒5种成分的含量与外标法测定值间均无明显差异。结论:建立的QAMS法简单可行、结果准确,可为蒲公英配方颗粒质量控制提供参考。

农药施用对兴凯湖水中农药残留的影响及其风险评价

主要研究了中国东北兴凯湖周围水稻种植区域农药残留以及对湖水水质的影响.分别于水稻抽穗期和水稻成熟期在兴凯湖地区对稻田、排干和大小兴凯湖地表水进行采集并对27种农药及其降解产物进行分析.结果表明,在水稻抽穗期所分析的27种农药及其降解产物全部检出,总浓度范围为247.97~6094.49 ng·L^(−1);水稻成熟期检出25种,总浓度范围为485.36~796.23 ng·L^(−1),两时期对比,抽穗期的农药及其降解产物检出数量更多且总浓度更高;在水稻抽穗期阿特拉津、西草净和多效唑为主要检出农药,在水稻成熟期阿特拉津和稻瘟灵为主要检出农药;大小兴凯湖水中农药的分布特征与排干水相似,表明大小兴凯湖水中农药及其降解产物很可能来源于稻田排干的输入;在排干和大小兴凯湖水中,阿特拉津、西草净、扑草净、丁草胺、稻瘟灵和草酮RQ均值大于0.1,对水生生物存在潜在生态风险.

Mg-3Y合金大应变量轧制过程中的孪生辅助动态再结晶及组织演变

采用预挤压加单道次大应变量热轧制的方法制备了Mg-3Y(质量分数,%)合金板材。并研究了大应变量轧制过程中不同孪晶类型对合金动态再结晶(DRX)及组织演变的影响。结果表明,在挤压比为8:1的预挤压过程中,合金内部发生了几乎完全的动态再结晶。而在接下来的大应变量热轧制过程中,孪生变形尤其是{1011}压缩孪晶及{1011}-{1012}双孪晶在协调合金的塑性应变中发挥了重要作用。此外,大量动态再结晶在压缩孪晶及双孪晶内部发生,并扩展到非孪晶区域,有效缓解了轧制过程中的内应力集中。上述2个过程对提高合金在大应变量轧制中的成形性均起到了促进作用。

基于质量源于设计(QbD)理念的苍术挥发油内切式匀浆法包合工艺研究

目的基于质量源于设计理念优化苍术挥发油内切式匀浆法的包合工艺。方法以包合物收得率、苍术素包合率为指标,应用失效模型与效应分析法对影响综合评分的因素进行风险评估。采用Plackett-burman design设计法对潜在关键工艺参数做进一步优化,中心复合设计试验考察交互作用。构建苍术挥发油内切式匀浆法包合工艺设计空间,对设计空间进行验证。结果具有潜在影响的关键工艺参数为剪切转速、剪切时间、包合温度、β-环糊精用量、水用量。剪切转速、β-环糊精与挥发油质量比对综合评分影响较为显著。剪切转速对包合物收得率具有显著性影响(P<0.01),而β-环糊精与挥发油质量比对苍术素包合率有显著性影响(P<0.01)。剪切转速和β-环糊精与挥发油质量比的交互作用对包合物收得率、苍术素包合率的影响均不显著。操作空间为剪切转速4300~4450 r/min,β-环糊精与挥发油质量比为11∶1~12∶1,验证结果实测值和预测值接近。结论优选的苍术挥发油内切式匀浆法包合工艺稳定可行,为苍术挥发油包合物的工业化生产提供参考。

基于G1-熵权法和正交设计优选石膏-知母药对水提工艺

目的优选石膏-知母药对的水提工艺。方法以干膏得率、6个成分的含量(Ca^(2+)、SO_(4)^(2-)、新芒果苷、芒果苷、异芒果苷、知母皂苷BII)、2个指纹图谱峰面积总量(UPLC、IC)为评价指标,以石膏饮片规格、提取时间、加水量为考察因素,采用G1-熵权法结合正交试验设计优选石膏-知母药对的水提工艺。结果石膏-知母药对的最佳水提工艺为:石膏饮片规格为细粉,加投料量14倍量的水,提取1.0 h。结论优选的水提工艺稳定,可指导石膏-知母药对的工业化生产。

城市再生水厂出水中典型有机污染物的赋存情况及其生态风险评价

由于再生水中含有微量或者痕量的有机污染物,因此再生水利用过程中潜在的生态和健康风险一直受到社会的广泛关注.为探明再生水中多环芳烃(PAHs)、邻苯二甲酸酯(PAEs)和农药等典型有机污染物的赋存情况以及其在再生水厂提标改造前后的去除情况,本文于2019年对北京市5座再生水厂出水进行了连续6个月的监测,并对检出的PAHs、PAEs和农药进行了生态风险评价.结果显示:5座再生水厂出水中检出率为100%的污染物为PAHs中萘(NaP)、芴(Flu)、菲(Phe)、蒽(Ant)、荧蒽(Flua)、芘(Pyr)、苯并[a]蒽(BaA)、[艹屈](Chr)、苯并[a]芘(BaP),PAEs中邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸二异丁酯(DIBP)、邻苯二甲酸二正丁酯(DNBP)、邻苯二甲酸二乙基己酯(DEHP)和农药中敌敌畏、阿特拉津.在各类污染物的组分分布上,总PAHs含量中以2、3环的PAHs为主,主要包括Phe、NaP、Flu、Ant和Ace,共占PAHs总量的55%以上;PAEs中以DEHP、DMP、DIBP和DNBP为主,共占总PAEs含量的80%以上;农药中以敌敌畏和阿特拉津为主.5座再生水厂出水中总PAHs的月平均浓度为53.6~65.9 ng·L^(-1);总PAEs的月平均浓度为4881.3~7050.2 ng·L^(-1);总农药的月平均浓度为77.7~97.2 ng·L^(-1).与污水处理厂改造前相比,出水中PAHs和PAEs的总浓度明显下降,其中PAHs总浓度下降约一个数量级;农药中有机氯农药在改造前文献报道有检出,而改造后我们的样品中均为未检出;通过对检出目标化合物的生态风险评价,所有PAHs,PAEs中DMP、DEHP、DEP,农药中阿特拉津和百菌清在各水厂出水中均为低风险污染物,但是PAEs中DIBP和DNBP在各水厂出水中均为中、高风险污染物;农药敌敌畏和毒死蜱在个别月份样品中表现出了中风险.