煤矸石粉混凝土冻融损伤模型与劣化机制

为促进寒区煤矸石在混凝土中的利用,通过快速冻融实验,研究了冻融循环作用下,不同取代率的机械-微波活化的煤矸石粉混凝土(Coal gangue powder concrete,CGPC)冻融损伤规律,依据波速损失对损伤层厚度进行修正,建立了基于修正后损伤层厚度的冻融损伤方程,并对冻融作用下CGPC的孔结构参数、微观形貌和水化产物进行了测试分析。结果表明:10%和20%掺量的活化煤矸石粉(Activated coal gangue powder,ACGP)能提高混凝土力学性能和抗冻性能,掺量达到30%后的抗冻性能提高效果显著减弱,力学性能有所降低;冻融300次20%和0%掺量组抗压强度分别下降了16.4%和26.5%,质量损失率分别为1.77%、4.03%,相对动弹性模量分别为68.940%、91.321%,损伤层厚度分别达到了11.9 mm和17.4 mm;基于波速差异修正后的损伤层厚度能更准确地表征CGPC损伤程度;ACGP的微粒填充作用以及二次水化作用提升了CGPC的强度和抗冻性能。

矸石基混凝土轴心受压声发射特性与损伤本构模型

为研究不同水泥取代率、不同水胶比下矸石基混凝土轴心受压时的力学性能,及推广应用矸石基混凝土这一绿色建筑材料,通过轴心受压试验和声发射试验,研究了轴心受压时不同煤矸石粉掺量、不同水胶比下矸石基混凝土的应力-应变曲线、声发射振铃计数和声发射累积能量随煤矸石粉掺量和水胶比的变化规律,提出了矸石基混凝土轴心受压时的本构关系。结果表明:相比普通混凝土,矸石基混凝土的力学性能有一定程度的改善,主要表现为其峰值应力和峰值应变增加;矸石基混凝土轴心受压应力-应变全曲线与普通混凝土基本一致,煤矸石粉掺量为20%时峰值应力达到最大值;声发射振铃计数可以有效描述矸石基混凝土的损伤演化规律,随着煤矸石粉取代率的增大,振铃计数先减少后增加。考虑煤矸石粉和水胶比对矸石基混凝土轴心受压时的影响,提出了具有较高精度的矸石基混凝土轴心受压本构关系,这为矸石基混凝土力学性能的进一步研究提供了参考,也对推广应用的结构计算有一定参考价值。

再生复合微粉混凝土界面过渡区性能研究

为研究再生复合微粉复掺比对混凝土界面过渡区性能的影响机理,用宏微观试验相结合的方法,分析不同复掺比对混凝土劈裂抗拉强度和显微硬度的影响规律,并利用灰色关联法探究力学性能与微观结构的关系。结果表明:再生砖粉对混凝土的改善效果优于再生混凝土粉,且掺入合理的再生复合微粉会改善混凝土界面过渡区的微观结构;再生复合微粉混凝土各组相显微硬度关系为:骨料相>砂浆相>界面过渡区相,且界面过渡区厚度随养护龄期的增加而逐渐减小;界面过渡区厚度与劈裂抗拉强度关系显著,呈线性负相关,所建立的模型拟合度较高。界面过渡区厚度能准确地表征再生复合微粉混凝土宏观性能变化规律,当再生混凝土粉/再生砖粉为2∶8时,可制备出性能良好的C30混凝土,具有良好的推广应用价值。

基于直觉模糊环境的海上风机选型

选择合适的海上风力发电机机型对海上风电场的长期高效运行起着至关重要的作用。针对决策者在风机选型决策过程中存在不确定性和主观偏好等问题,提出一种改进的多准则决策(multi-criteria decision making, MCDM)框架及方法:在权重求解算法中将群体决策和直觉模糊数与层次分析法相结合,提出群体直觉模糊层次分析法(group intuitionistic fuzzy analytic hierarchy process, GIAHP)计算指标权重;在备选方案排序算法中将余弦距离引入接近理想点法(technique for order preference by similarity to an ideal solution, TOPSIS),提出多距离TOPSIS确定备选方案排序。最后以山东省海上风电场风机选型为例,并通过敏感性分析验证框架及方法的鲁棒性。该框架及方法为中国海上风电场风机选型提供理论依据,可确保海上风电场长期稳定运行。

抗性淀粉的性质、制备及其对慢性肾脏病的影响

抗性淀粉(resistant starch,RS)作为一种新型膳食纤维,与肠道微生物相互作用,可以促进部分有益菌的生长以及产生短链脂肪酸,有益人体健康。作者综述了抗性淀粉的分类、制备、结构特点与理化性质,以及对慢性肾脏病(chronic kidney disease,CKD)的影响,包括其如何通过调节肠道菌群、减少尿毒症毒素与全身性炎症等缓解肾损伤、延缓慢性肾脏病进程。研究结果为开发具有辅助改善慢性肾脏病功能的抗性淀粉类食品提供了一定的理论依据。

发芽对裸燕麦营养品质的影响

发芽是一种有效提升谷物营养特性的绿色加工方法,为了进一步改善裸燕麦的营养价值,研究了不同发芽时间处理对裸燕麦营养品质的影响。研究结果显示,发芽对蛋白质含量无影响,但能提升裸燕麦内源淀粉酶及脂肪酶活性,造成脂肪含量显著下降及淀粉颗粒形貌改变。游离氨基酸含量随发芽时间增加呈先下降后上升的趋势,且氨基酸组成中谷氨酸、丝氨酸显著降低,丙氨酸、甲硫氨酸、异亮氨酸显著增加。体外模拟消化结果显示,发芽能显著改变淀粉、蛋白质及脂肪的消化特性,相比于0 d,发芽1 d的裸燕麦还原糖释放量下降17.95 mg/g,蛋白质水解度提升14.23%,脂肪酸释放量下降29.73μmol/g。综合上述研究结果,发芽1 d的裸燕麦是一款具有低升糖、低脂肪消化和高蛋白利用的营养产品,本研究为裸燕麦提质增效开发与研究提供了新思路。

基于多核LSSVM的谷物蛋白质二级结构预测与优化

蛋白质的二级结构对其空间结构和功能有着极其重要的影响,利用机器学习方法进行谷物蛋白质二级结构预测是生物和食品领域的重要研究内容。作者在现有蛋白质数据库中选取玉米、小麦、大豆的谷物蛋白质,使用多特征融合方式对蛋白质序列进行特征提取,提出将多核学习与最小二乘支持向量机(LSSVM)相结合,以多个核函数的线性加权组合代替传统单一核函数,利用核权重调整融合效果,构建多核LSSVM模型预测谷物蛋白质二级结构。使用粒子群优化算法(PSO)对模型超参数进行优化,寻找最佳超参数组合提升模型预测性能。研究结果表明,多核LSSVM模型能够改善单一核函数高维映射的局限性,融合各核函数优势,通过PSO算法获取最佳超参数组合。该模型结合多特征提取方式显著提高了谷物蛋白质二级结构预测的Q_(3)准确率。

大学生双元自主性与学校适应的关系

为给大学生心理与行为的研究及干预提供参考,通过方便抽样方法选取山东省某大学1 673名大学生,采用青少年双元自主性量表、中国大学生适应量表进行调查,分析大学生双元自主性与学校适应的关系。大学生个体化自主、关系自主与学校适应总分都高于理论中值。大学生个体化自主、关系自主得分与学校适应总分呈正相关。个体化自主在性别、年级和是否独生上差异显著;女生的择业适应得分高于男生;学校适应总分在年级与生源地上差异显著;多重线性回归分析显示,进入回归分析模型且对学校适应总分影响作用最大的因素为个体化自主,其次为关系自主、性别等。大学生个体化自主、关系自主发展和学校适应整体水平良好。大学生个体化、关系自主是学校适应水平的影响因素。现阶段应加强对大学生个体化与关系自主能力的培养,并及时采取心理干预措施调整其学校适应不良的状况。

玉米赤霉烯酮生物脱毒及降解酶分子改造研究进展

玉米赤霉烯酮(zearalenone, ZEN)是由镰刀菌(Fusarium)产生的真菌毒素,严重威胁人畜健康。生物降解作为一种靶向性强、绿色、安全的脱毒方法受到广泛关注,但因稳定性和催化效率等问题限制了其在工业上的应用。近年来,随着计算生物学的不断发展,人们以蛋白质分子设计和结构模拟为基础在提高酶活力和稳定性,以及优化底物选择性等方面取得了一些进展。该文系统综述了ZEN降解酶的挖掘及生物催化机理,总结了基于蛋白质结构设计策略提高ZEN降解酶性能的研究进展,旨在为工业化ZEN降解酶制剂的开发及粮油食品中真菌毒素的系统控制提供指导。

基于数据挖掘和生物信息学探讨专利中药复方治疗酒精性肝病的用药规律及作用机制

专利中药复方是实用性较强的验方,但其治疗酒精性肝病(alcoholic liver disease,ALD)的用药规律和作用机制尚不明确。采用数据挖掘方法探讨中药专利复方治疗ALD的用药规律,运用生物信息学探索核心药对调节铁死亡治疗ALD的潜在作用机制。通过中医传承计算平台(V3.0)对治疗ALD的专利中药复方进行数据挖掘,提取核心药对。从GSE28619数据集、FerrDb和BATMAN-TCM数据库中获取“核心药对-ALD-铁死亡”共同分子靶点的差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs)并分析其相关性和富集分析。构建机器学习模型筛选关键DEGs,构建列线图模型预测ALD的患病风险并验证。共获得229个专利中药复方,包含609味中药。高频药物有丹参、甘草等23味,以补虚药、利水渗湿药、清热药和活血化瘀药为主,丹参-山楂是核心药对。共有10个共同分子靶点DEGs,它们具有相互调控、介导促性腺激素释放激素、糖尿病并发症中晚期糖基化终产物及其受体等信号通路的作用。RF机器学习模型的预测效果最佳,磷酸丝氨酸转氨酶1(phosphoserine aminotransferase 1,PSAT1)、早期生长反应因子1(early growth response factor 1,EGR1)、醌氧化还原酶1(NADPH quinone oxidoreductase 1,NQO1)、醛酮还原酶1C3(aldo-keto reductase 1C3,AKR1C3)、JUN原癌基因(Jun proto-oncogene,JUN)是关键的DEGs。列线图模型能够准确地预测ALD的患病风险。结果表明:中药专利复方治疗ALD以扶正祛邪为基本原则,用药以补虚药为主,兼以利水渗湿、清热、活血化瘀等药物。核心药对丹参-山楂调节铁死亡治疗ALD可能与PSAT1、EGR1、NQO1等DEGs及其介导的促性腺激素释放激素、糖尿病并发症中晚期糖基化终产物及其受体等信号通路有关。

玉米油中主要真菌毒素去除方法研究进展

玉米油因其营养价值高而倍受消费者的青睐,但玉米油在加工过程中真菌毒素污染带来的质量安全风险隐患也是当前关注的焦点。随着真菌毒素新的阻控技术工艺研究的不断深入和应用,玉米油在加工过程中的真菌毒素控制也取得了显著效果。文章结合玉米油在加工过程中真菌毒素的污染特征和迁移变化规律,系统归纳了污染玉米油的主要真菌毒素种类和污染现状,以及国内外相关的法律法规和限量标准,并结合玉米油的加工技术工艺特点,重点阐述了国内外相关的去除技术工艺。旨在为我国玉米油加工过程中真菌毒素阻控新技术、新工艺的研发及应用提供借鉴。

辣椒粉中4种黄曲霉毒素和赭曲霉毒素A基体标准物质研制

研制辣椒粉中4种黄曲霉毒素和赭曲霉毒素A基体标准物质。根据欧盟对辣椒粉中4种黄曲霉毒素和赭曲霉毒素A的最大残留限量标准,选取自然污染辣椒样品,经混匀后分装,密封保存。开展了标准物质候选物的瓶间、瓶内均匀性评估,长期和短期稳定性检验,高效液相色谱法(荧光检测器)和高效液相色谱-稳定同位素稀释质谱法两种不同原理方法定值及标准物质的不确定度评估。研制的标准物质均匀性良好,可在4℃冷藏条件下保存9个月,常温下保存不少于9 d。该标准物质定值结果(k=2)分别为:黄曲霉毒素B1(6.14±0.58)μg/kg、黄曲霉毒素B2(0.91±0.10)μg/kg、黄曲霉毒素G1(0.87±0.10)μg/kg、黄曲霉毒素G2(0.92±0.08)μg/kg和赭曲霉毒素A(22.3±1.9)μg/kg。该标准物质可用于相关检测实验分析方法的确认和过程质量控制。

公园城市生态产品及价值实现路径研究

“公园城市”是中国城市化进程中依据人居环境需求和城市生态发展趋势所提出的城市发展新理念,研究“公园城市”理念下城市生态产品的特征及其价值实现路径具有重要的理论和实践意义。相较于传统的城市生态产品,公园城市生态产品更加强调公共产品属性,以大尺度、多层级、连通性和开放性为主要形态特征。公园城市生态产品具有注重美学性、普惠性、融合性、综合性和经济性的价值特征。根据公园城市生态产品的价值形态与价值特征,从使用价值的交换主体、交换载体、交换机制等角度出发,公园城市生态产品的价值实现路径可分为生态权益与指标交易、生态空间特许经营以及协同城市生态空间与周边产业布局三类。分析北京城市绿心生态产品的特点及其价值实现路径,可丰富我国生态产品价值实现研究,并推动我国公园城市生态产品供给和价值实现的实践探索。

巴朗山雪莲不同器官中矿质元素含量与海拔的相关性

为探讨巴朗山雪莲可能的药用功效及毒副作用。本文通过原子吸收法和原子荧光光谱法,对处于6个不同海拔高度下巴朗山雪莲根、茎、叶、花4个部位的钙、镁、铁、锌、镍、砷、铅、汞8种矿质元素含量进行检测。结果显示,8种矿质元素在巴朗山雪莲根、茎、叶、花4个部位的含量具有明显差异,钙和镁含量最为丰富,微量元素以铁含量较高(根中最多)、锌含量次之(根中最多),且均随着海拔升高呈现不同的变化。巴朗山雪莲根、茎、叶、花4个部位中汞元素的检出限均低于0.005 mg·kg^(-1),铅元素含量均高于国家食品安全中铅限量标准,砷、铅、汞含量均低于2020版《中国药典》中药材重金属及有害元素限量标准。本试验为进一步研究巴朗山雪莲的食用、药用价值提供了基础依据。

基于鱼类生物完整性的赤水河健康评估研究

赤水河是长江上游一级支流,生境类型复杂多样,在长江上游珍稀特有鱼类资源保护方面发挥着至关重要的作用.为了解赤水河健康状况,本研究于2020年5月和9月,在赤水河干流和重要一级支流31个点位开展鱼类调查,采用Shannon-Wiener指数、Simpson指数、Pielou指数评价鱼类多样性,构建了F-IBI(fish-based index of biotic integrity)指数评价赤水河健康状况.此次调查共采集6288尾,隶属于4目10科26属90种;鱼类Shannon-Wiener指数范围为0.21~2.87,平均值为1.48±0.46;Simpson指数范围为0.08~0.91,平均值为0.69±0.14;Pielou指数范围为0.13~0.97,平均值为0.76±0.13.上游至下游Shannon-Wiener指数和Simpson指数均呈现逐渐升高的变化规律.构建了包含物种总数、鲤形目个体数%、鮈亚科个体数%、鲌亚科个体数%等10个指标在内的F-IBI核心指标体系,采用比值法计算各点位F-IBI值,根据F-IBI值将流域健康状况划分为“健康”(F-IBI≥5.99)、“亚健康”(4.49≤F-IBI<5.99)、“一般”(2.99≤F-IBI<4.49)、“较差”(1.50≤F-IBI<2.99)和“极差”(F-IBI<1.50)5个等级.评价结果显示,所调查点位整体为健康状态,20个点位显示健康状态,5个点位显示亚健康状态,3个点位显示一般状态,3个点位显示较差状态.F-IBI值从上游到下游呈现逐渐上升趋势,且上、中、下游F-IBI值存在显著性差异(P<0.05).干流健康状况优于支流,较差健康点位位于桐梓河、五马河流域,一般健康点位位于习水河流域.研究显示,赤水河鱼类以鲤形目、鲤科为主要种群,构建的F-IBI评价体系可作为人类活动干扰的良好的预测因素,较好地反映赤水河水生生态系统健康状况,可作为赤水河水生生态系统健康评价和资源管理的工具.

冻融环境下活化煤矸石粉混凝土毛细吸水性能

研究了冻融环境中不同掺量和水胶比条件下,活化煤矸石粉(ACGP)对混凝土毛细吸水性能的影响规律;同时结合非饱和毛细理论,建立了活化煤矸石粉混凝土(ACGPC)的相对含水量分布预测模型.结果表明:冻融作用使得ACGPC的累计吸水量及毛细吸水率逐渐增大,抗毛细吸水性能降低,水分侵入深度提高;当ACGP掺量相同时,ACGPC的抗毛细吸水性能随着水胶比的增加而降低;当水胶比一定时,随着ACGP掺量的增加,ACGPC的累计吸水量及毛细吸水率先降后升;ACGP可细化混凝土孔径,当ACGP掺量为20%时效果最为显著.

微波活化煤矸石对水泥基材料的性能影响

本研究采用微波对煤矸石粉进行高温辐射以激发其潜在活性,使其作为掺合料高效运用于水泥基材料中。通过红外温度仪测量煤矸石粉微波温度,进一步利用激光粒度分析、XRD和SEM对活性煤矸石粉的矿物组成和微观形貌进行表征,对比分析了未活化和活化后煤矸石胶砂的流动度及力学性能,研究了活性煤矸石粉的水化机理。结果表明:微波高温后,煤矸石粉的粒度整体减小,颗粒圆润化和粒径均匀化。此外,微波高温使得煤矸石结构疏松多孔,所需游离水增加,胶砂流动度下降。当微波温度为500~600℃,煤矸石粉掺量为10%、20%、30%时,试块的28 d抗压强度比未活化组分别提高了46.5%、37.9%、51.1%。活性煤矸石浆体中煤矸石粉表面生成了水化活性较好的C-S-H和C-A-S-H凝胶,发挥了火山灰效应,而未反应的煤矸石粉则填充在浆体空隙中,进而提高了胶砂的力学性能。

巴朗山雪莲居群特征与海拔的相关性研究

以分布于四川卧龙自然保护区巴朗山垭口的巴朗山雪莲为试验材料,研究不同海拔梯度的10个居群的表型特征与海拔的相关性。结果表明:巴朗山雪莲的居群物种丰富度和植株数量随海拔梯度呈∩曲线变化,与海拔分别呈显著(P<0.05)和极显著(P<0.01)的二次回归关系,花柄长度与海拔呈极显著的正相关关系(P<0.01),花朵直径与海拔呈极显著负相关关系(P<0.01),花朵数量不随海拔梯度而变化,这表明海拔对巴朗山雪莲居群的分布以及植株的表型特征等有着不同程度的影响。本试验结果为巴朗山雪莲的开发利用和保护研究提供了重要的参考依据。

冻融作用下活化煤矸石粉混凝土损伤劣化规律

为促进寒冷地区煤矸石在混凝土中的应用,通过机械-微波方式对煤矸石进行复合活化,从表观形貌、质量损失率、相对动弹性模量、抗压强度和劈裂抗拉强度等方面对煤矸石粉混凝土的损伤劣化规律进行了研究,并使用扫描电子显微镜、核磁共振波谱仪和X射线衍射仪等研究了活化煤矸石粉对混凝土抗冻性能的改性机理。结果表明:20%(质量分数)掺量下活化煤矸石粉对混凝土抗冻性能改善效果最好,且经300次冻融循环后,质量损失率和相对动弹性模量分别为2.32%和91.32%,抗压强度和劈裂抗拉强度分别下降了16.40%和26.12%;活化煤矸石粉能填充、细化孔隙,且其二次水化能消耗水泥水化产物Ca(OH)_(2),产生C-S-H和C-A-S-H,提升水泥石密实程度,改善孔结构,使大孔占比减少。

循环荷载作用下煤矸石混凝土损伤劣化机理

为研究循环荷载作用下煤矸石混凝土的损伤特性,采用宏微观试验相结合的方法,分析材料的相对动弹性模量损失及抗压强度损失,建立循环荷载次数和应力水平与抗压强度损伤量的关系,通过扫描电子显微镜和压汞试验进行微观机理分析,探究循环荷载作用下煤矸石混凝土的微观形貌和孔结构的劣化规律,利用分形理论研究确定宏观力学性能与微观结构间的关系。结果表明:随着循环荷载次数和应力水平的增加,材料的相对动弹性模量和抗压强度逐渐减小,孔结构参数逐渐劣化;孔体积分形维数与各孔结构参数呈良好的线性相关性;抗压强度损伤量与分形维数、各孔结构参数之间均呈现良好的线性相关性,说明孔结构劣化是循环荷载作用下煤矸石混凝土损伤劣化的重要影响因素。