典型有机磷阻燃剂对蓝藻的Hormesis效应及机制探究

为探究有机磷阻燃剂(Organophosphate Flame Retardants,OPFRs)对蓝藻的毒性效应,以铜绿微囊藻为蓝藻受试模型,测定典型OPFRs{烷基OPFRs磷酸三乙酯(Triethyl Phosphate,TEP)和氯代OPFRs磷酸三(2-氯乙基)酯[Tris(2-Chloroethyl)Phosphate,TCEP]}对蓝藻生长及光合色素、氧化应激、细胞膜疏水性等相关生理指标的影响。结果显示,TEP与TCEP均对铜绿微囊藻的生长产生了低质量浓度促进、高质量浓度抑制的Hormesis效应,促进生长的质量浓度分别为6.80×10^(-4)~1.53×10^(-1)mg/L和5.87×10^(-5)~1.54×10^(-1)mg/L。相关生理指标变化显示,低质量浓度OPFRs通过提高光合色素的合成及调控活性氧的适当增加可刺激蓝藻增殖;相反,高质量浓度OPFRs则阻碍光合作用,对藻细胞产生氧化胁迫,进而改变细胞膜疏水性致使细胞膜受损,最终导致蓝藻大量死亡。研究结果表明,OPFRs能引发蓝藻生长的Hormesis效应,且氯代OPFRs比烷基OPFRs具有更明显的生物效应,在一定暴露质量浓度内具有促进蓝藻水华形成的潜在环境风险。研究可为OPFRs水生毒性和相应的环境风险评价提供数据基础和理论依据。

基于氧化应激生物标志物的抗生素制药废水生态风险评价

近年来我国制药产业发展迅速,由此产生了大量的制药废水。制药废水尤其是抗生素制药废水的排放,对水环境造成了潜在威胁。以石家庄市某制药厂达标排放的抗生素制药废水为研究对象,将斑马鱼暴露于不同浓度的抗生素制药废水中(体积分数为10%、40%、70%),分别于第3、6、9、12、15天测定斑马鱼肌肉组织中活性氧自由基(ROS)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽(GSH)、丙二醛(MDA)和磷酸化组蛋白H2AX(γ-H2AX)6项氧化应激生物标志物的活性或含量,并基于生物标志物测定结果计算基于改进的综合生物标志物响应指数(IBR v2)以评价其生态风险。结果表明:抗生素制药废水的胁迫使斑马鱼肌肉组织产生了氧化应激反应,但不同实验组之间的响应时间存在差异,暴露第6天时,70%实验组的ROS含量、CAT活性、GSH含量、MDA含量和γ-H2AX含量均较对照组发生了显著的变化(p<0.001),响应时间早于10%和40%实验组,表明高浓度抗生素制药废水胁迫能够快速诱导斑马鱼产生氧化应激反应;基于6项肌肉组织氧化应激生物标志物的IBR v2值计算结果显示,达标排放的抗生素制药废水仍具有较高的环境风险,且高浓度的制药废水产生的生态风险更加快速和持久。本研究可为抗生素制药废水生态风险评价和相关排放标准的制定和完善提供参考。

硅聚醚原位改性超细氢氧化镁的制备

将氢氧化钠作为沉淀剂,以无水氯化镁为原料,采用双向沉淀法制备超细氢氧化镁(MH),在制备过程中引入硅聚醚使氢氧化镁表面有机化。考察了硅聚醚的添加方式、硅聚醚的添加量、反应温度和搅拌速度等因素对氢氧化镁浆料的过滤性能的影响。利用接触角测定仪、纳米粒度及Zeta电位分析仪、傅里叶红外光谱仪、同步热分析仪等对氢氧化镁粉体的接触角、粒径、表面结构和热稳定性进行了表征。研究结果表明:在硅聚醚的添加方式为在氢氧化钠溶液中添加硅聚醚[Mg(OH)_(2)-Ⅱ],每100 g MH中硅聚醚的添加量为3 g,反应温度为60℃,搅拌速度为800 r/min的条件下,氢氧化镁浆料的过滤性能最好,过滤速度最快为4.79×10^(-4)m/s;在最佳条件下制备的氢氧化镁的接触角比未改性氢氧化镁提高了6倍多;FT-IR分析证明了硅聚醚成功地吸附在氢氧化镁的表面;热分析表明了改性氢氧化镁的热稳定性明显提高。

青藏高原冬季降雪特征及相关环流分析

利用1961-2020年青藏高原降雪观测资料和大气再分析数据,分析了高原冬季降雪特征及其关键环流系统。结果表明:高原冬季降雪空间分布不均,表现为西北少、东南多,同时降雪年际振荡和年代际变化特征明显,1988年发生由偏少向偏多的转折。青藏高原冬季降雪一致偏多时,中高纬呈现类似欧亚南部型(Southern Eurasian,SEA)遥相关的正位相特征,即欧洲西南部、阿拉伯海、东北亚上空位势高度场为显著正异常,中东地区、青藏高原上空为显著负异常,经分析发现,SEA正位相时中东急流增强,高原南部上升运动明显,高原东北部和西南侧出现水汽显著辐合区,为青藏高原冬季降雪异常偏多提供有利条件。与此同时,北大西洋涛动(North Atlantic Oscillation,NAO)正(负)位相时有利于青藏高原降雪偏多(少),NAO主要通过SEA型遥相关和中东急流等环流系统来调控高原冬季降雪。

强化京津冀协同创新发展的路径

在中微观层面,从区域协同角度分析京津冀协同发展问题。依据协同论和创新网络等理论,基于基础、主体、要素、载体、产业之间的互动关系构建区域协同创新分析框架,研究京津冀协同创新基础,从主体合作、要素流动、载体共建、产业协同等方面系统分析京津冀协同创新进展与成效;在此基础上,探讨京津冀协同创新面临的困境及问题,包括创新基础有待改善、主体合作仍需加强、要素流动与共享程度不够、载体共建能力还需提升、产业协同水平亟待提升等;最后,提出“夯实创新基础—强化协同合作—加快共享互通—加大共建力度—优化产业布局”的协同创新发展路径,为进一步提升京津冀协同创新水平提供参考。

混合抗生素对大肠杆菌耐药性的联合诱导效应

群体感应抑制剂(quorum sensing inhibitors,QSIs)作为一类新型抗生素,具有广阔的应用前景,目前已被使用在水产养殖、污水治理和农作物病害防治等领域中,其与传统抗生素极有可能在环境中共存。因此,有必要探究QSIs与传统抗生素对细菌耐药性的联合效应。以往的研究往往采用单位法探究固定浓度下混合抗生素的联合耐药效应,但单位法无法在较大浓度范围评价其联合耐药风险。该研究以RP4质粒接合转移表征细菌耐药性的传播,将独立作用模型(independent action,IA)应用到联合耐药作用的判别中,以喹诺酮(quinolones,QNs)作为传统抗生素的代表,探究了QSIs与QNs对大肠杆菌(Escherichia coli)RP4质粒接合转移的联合效应。结果表明,15组QSIs-QNs混合物均能诱导E.coli产生接合转移效应,混合物的最大促进率在23.32%~73.07%。对比IA曲线与混合物对E.coli接合转移的剂量-效应曲线的位置关系,发现QSIs-QNs对E.coli的联合接合作用均表现出浓度依赖特征,即混合物促进E.coli接合转移频率时的联合作用模式随浓度增加由协同作用转变成拮抗作用。通过QSIs-QNs对E.coli的联合毒性实验,推测测试混合抗生素浓度依赖的联合接合作用与其联合毒性作用密切相关。该研究能够为今后探索QSIs与传统抗生素联合暴露的环境风险评估提供参考。

外加碳源对抗生素诱导大肠杆菌Hormesis效应的调控作用

抗生素对细菌通常表现出“低促高抑”的Hormesis效应,这显著影响了抗生素的生态风险评估。目前关于抗生素诱导细菌Hormesis效应的研究多集中于单一碳源条件,针对多种碳源共存条件的相关研究还十分有限。因此,为进一步探究外加碳源对抗生素诱导细菌Hormesis效应的影响,本文以大肠杆菌(Escherichia coli,E.coli)为受试生物,在外加不同浓度葡萄糖的Mueller-Hinton培养基中测定了盐酸四环素(tetracycline hydrochloride,TCH)和2(5H)-呋喃酮(2(5H)-furanone, 2F)2种抗生素单一及联合暴露对E.coli生长的毒性效应,并分析了外加葡萄糖与抗生素对E.coli生长的交互效应。结果表明,TCH和2F单一及联合暴露均能诱导E.coli产生Hormesis效应,随着外加葡萄糖浓度的升高,TCH、2F和TCH+2F在低浓度下对E.coli生长的促进作用逐渐增强,最大促进率分别由47.66%、9.08%、5.63%增加到158.65%、40.20%、21.30%;在高浓度下对E.coli生长的抑制作用逐渐减弱,EC_(50)值分别从3.17E-05、1.62E-02、3.71E-03 mol·L^(-1)增加到9.24E-05、4.10E-02、1.01E-02 mol·L^(-1);外加葡萄糖与抗生素对抑制E.coli生长的交互效应总体上呈拮抗作用,且随着外加葡萄糖浓度升高拮抗作用也随之增强,可以看出外加碳源能够降低抗生素的细菌毒性。本研究可为从外界营养条件角度更加全面评估抗生素的Hormesis效应及生态风险提供参考和数据支持。

基于“脏腑理论-从肝脾论治”的中药治疗儿童抽动障碍的有效性与安全性Meta分析

目的基于Meta分析系统评价基于“脏腑理论-从肝脾论治”的中药治疗儿童抽动障碍的有效性与安全性。方法通过检索中国知网、万方数据知识服务平台、维普中文期刊服务平台、PubMed、The Cochrane Libraryo、Embase国内外的文献库,纳入有关基于“脏腑理论-从肝脾论治”的中药治疗儿童抽动障碍的随机对照试验(RCT)研究,检索时间从建库至2022年3月。按文献纳入、排除标准进行筛选、质量评价及资料提取,对所有数据进行偏倚分析后,采用RevMan 5.3软件进行Meta分析。结果共纳入8篇符合要求的RCT共1047例患者。Meta分析结果显示,治疗组总有效率高于对照组[OR=2.32,95%CI(1.77,3.04),P<0.00001],临床症状积分改善效果优于对照组[OR=0.29,95%CI(0.23,0.34),P<0.00001],不良反应发生率与对照组比较差异无统计学意义[OR=0.67,95%CI(0.41,1.12),P=0.12]。对8篇RCT的总有效率进行偏倚分析,漏斗图结果提示可能存在一定程度的发表偏倚。结论现有的研究证据表明,基于“脏腑理论-从肝脾论治”的中药治疗儿童抽动障碍有效性与安全性较好,但尚需开展更多高质量RCT予以验证。

纳米银和典型农药对斜生栅藻的联合毒性及机制初探

新型抗菌剂纳米银(Silver Nanoparticle,AgNP)与农药被大量生产和应用,并可通过不同途径进入水环境,存在共存的可能。为探究AgNP与典型农药对水生生物的联合暴露风险,测定了AgNP与3种有机磷杀虫剂(毒死蜱、丙溴磷、敌百虫)及3种三嗪类除草剂(扑草净、扑灭通、西草净)对斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)的单一及联合毒性。结果显示,3类受试物的单一及混合体系均诱导斜生栅藻产生了低促高抑的毒物兴奋(Hormesis)效应,其中单一体系对斜生栅藻的最大促进率在11.0%~37.0%,混合体系最大促进率在4.9%~16.7%。机制分析表明,产生Hormesis效应与细胞内活性氧簇(ROS)水平的阶段性上升有关,ROS水平小幅上升对藻细胞生长有促进作用,ROS水平大幅上升对藻细胞生长有抑制作用。使用独立作用模型判定“AgNP+有机磷杀虫剂”和“AgNP+三嗪类除草剂”混合体系的联合毒性作用模式均表现为随暴露体系浓度升高由协同转为拮抗。混合物在低浓度时,各组分均促进细胞内ROS水平上升且相较于单一体系上升幅度更大,细胞内ROS水平已超过可产生最大促进效应时的ROS水平,导致相应的促进作用减小,联合作用模式表现为协同;在高浓度时,AgNP释放的Ag+快速进入藻细胞并抑制跨膜运输,可能导致三嗪类除草剂和有机磷杀虫剂进入细胞的量减少,联合作用模式表现为拮抗。本文系统阐明了AgNP和多种农药单一、混合体系时对水生生态系统初级生产者的毒性效应,可为污染物环境风险评价提供数据基础和理论依据。

自适应对数螺旋路径萤火虫算法反演瑞雷面波频散曲线

瑞雷面波技术是浅地层地质勘探的重要手段之一,通过瑞雷面波频散曲线反演可有效获得地下横波速度模型.然而,瑞雷面波频散曲线反演具有多参数、多极值和非线性等特点,面对复杂地震-地质条件下的瑞雷面波资料处理,传统方法难以快速、精确地对地层参数进行反演和重建.本文将自适应对数螺旋路径萤火虫算法(Adaptive Logarithmic Spiral-Lévy Firefly Algorithm,简称ALSL-FA)引入到瑞雷面波频散曲线反演中,有效解决了经典萤火虫算法(Firefly Algorithm,简称FA)精于探索,疏于开发的缺点.ALSL-FA集成了对数螺旋引导萤火虫路径,并在搜索过程中通过自适应切换因子实现了全局搜索与局部开发自适应切换,在增强局部开发能力的同时,确保了全局搜索的能力.通过Rastrigin函数求解,对比分析了FA、Lévy飞行萤火虫算法(Lévy Flying Firefly Algorithm,简称LF-FA)和ALSL-FA的运算性能;通过速度递增和含高速硬夹层地质模型的瑞雷面波频散曲线反演,比较了人工蜂群算法(Artificial Bee Colony algorithm,简称ABC)、FA、LF-FA和ALSL-FA的反演结果,验证了本文方法的正确性和抗噪能力,并进一步应用于一套实际瑞雷面波资料反演处理.研究结果表明,本文方法有效弱化了对初始模型的依赖,并进一步提高了反演的精度,具有较强的全局寻优能力和局部开发能力,同时兼备良好的抗噪性能.

赤泥改性沥青混合料的水稳定性及作用机理研究

为了探究赤泥替代量对沥青混合料抗水损坏性能的影响,提高赤泥废弃物资源的再利用率,将赤泥分别以粉油比为0、2%、4%、6%、8%、10%、12%、14%、16%和18%的比例掺加到基质沥青中配制成赤泥改性沥青;通过沥青混合料的标准马歇尔实验、浸水马歇尔试验、真空饱水实验探究了赤泥改性沥青混合料水稳定性能的变化特点;采用电镜扫描、红外光谱等技术手段对赤泥改性沥青混合料的改性效果进行了具体分析。结果表明:在基质沥青中掺加赤泥能够提高沥青混合料的马歇尔稳定度、浸水马歇尔稳定度、真空饱水残留稳定度等水稳定性能指标,且当赤泥掺量为10%时,赤泥改性沥青混合料的浸水马歇尔稳定度和真空饱水残留稳定度均达到最大值,水稳定性能最佳;电镜扫描分析发现掺加10%的赤泥改性沥青混合料试件表面出现了纤维状结构,而红外光谱曲线显示其没有出现新的吸收峰,这进一步揭示了赤泥改性沥青混合料的水稳定性能提升的机理。

基于Sentinel-2卫星数据的洋河水库水体总磷反演

结合洋河水库实测水质数据和Sentinel-2(哨兵2号)卫星遥感影像数据,基于线性回归方法,建立遥感波段反射率与水体总磷实测质量浓度之间的反演模型,反演洋河水库2016—2019年总磷质量浓度,并分析库区总磷质量浓度时空变化特征。研究结果表明:线性回归遥感反演模型决定系数达到0.818,相对误差平均值在20%以内,计算结果较稳定,模型适用性较好。在时间分布上,洋河水库水质整体基本较好,2016—2018年洋河水库水质较好,达到Ⅲ类,部分月份水质较差,超过Ⅲ类,主要集中在秋季;2019年洋河水库水质较差,整体达到Ⅳ类,部分月份出现Ⅴ类,超标现象集中在夏秋季节。在空间分布上,非汛期洋河水库总磷质量浓度自东、西入口及取水口向水库中心区逐渐升高,汛期靠近西入口的水域总磷质量浓度明显高于其他区域。利用哨兵2号卫星遥感影像对总磷质量浓度进行反演,可为水库的水质监管提供技术支撑。

我国衰退型制造业城市的识别与演化

在界定衰退型制造业城市概念与内涵的基础上,采用“分步筛选”和“指标+权重”相结合的方法,以地级市为基本研究单元,对2001—2016年我国衰退型制造业城市进行了识别,并对我国衰退型制造业城市的演变历程进行了比较分析。研究发现:进入21世纪以来,我国共有46个制造业城市呈现出衰退趋势,从空间分布上来看,我国衰退型制造业城市主要集聚在东北、华北和西北地区(甘肃、宁夏)。分阶段对比衰退型制造业城市演变历程可以发现,近年来我国衰退型制造业城市数量不断增多,但老工业城市和资源型城市所占比重逐步降低,空间分布呈现明显的南北分化趋势。

1961-2021年青藏高原前后冬强降雪特征分析

研究青藏高原冬季强降雪的气候特征对高原冬季降水预测及雪灾防御有重要意义。基于1961-2021年冬季(11月至次年2月)青藏高原99个地面气象观测站的逐日降雪资料,采用线性倾向估计、相关性分析、集合经验模态分解等方法,揭示青藏高原前、后冬强降雪时空分布特征,对比分析前、后冬强降雪量和强降雪日数差异性,探讨不同海盆海表温度、北极涛动与前、后冬强降雪量和强降雪日数的关系。结果表明:近61 a来,青藏高原前冬初期最易出现较大量级降雪过程,而后冬降雪过程多且持续时间长;前冬高原强降雪量、强降雪日数总体呈“少—多—少—多”变化特征,后冬强降雪量和强降雪日数均呈显著增加趋势;前冬强降雪量和强降雪日数的贡献率明显大于后冬;前、后冬高原中东部主体为强降雪高值区,前冬东北侧强降雪量也较大。热带印度洋、北大西洋、太平洋海表温度异常是影响青藏高原冬季强降雪的重要因子,前冬强降雪量与热带中东太平洋、热带印度洋西部海表温度呈显著正相关,后冬强降雪量与热带印度洋、西北太平洋、北大西洋海表温度的正相关最显著;自20世纪90年代中期开始印度洋偶极子与前冬强降雪量由弱正相关转为显著正相关并维持至今,北极涛动异常对后冬强降雪具有重要影响,二者始终呈稳定正相关性。

地震检波器检测实验教学设计

地震检波器性能测试是地震数据采集前的一项重要而基础性的实验工作。为了进一步完善我校地震勘探原理、工程物探及相关课程的实习实训内容,不断提高地质类专业人才培养的质量,开发了地震检波器检测实验项目,并设计出圆(弧)形观测系统和线性观测系统两种检波器检测实验方案。通过该实验项目的实施,以期使学生熟练掌握地震数据采集方法原理及技术的同时,进一步夯实地质类专业学生的地球物理勘探专业技能和素养。

放牧强度对贝加尔针茅草甸草原植物群落功能群及多样性的影响

以内蒙古呼伦贝尔贝加尔针茅草甸草原轻度、中度和重度放牧样地为研究对象,分种记录植物株高、密度、盖度和生物量等相关指标,研究不同放牧强度下草原植物群落物种组成、功能群特征和多样性变化。结果表明,轻度放牧下多年生豆科植物累积优势度和比例、多年生禾草生物量、多年生豆科植物生物量和群落总生物量均显著提高(P<0.05),中度放牧和重度放牧之间差异不显著(P>0.05);重度放牧样地多年生禾草比例显著提高(P<0.05),Margalef丰富度指数和Shannon-Wiener多样性指数均显著降低(P<0.05),轻度放牧和中度放牧多样性指数间差异均不显著(P>0.05)。综上所述,重度放牧利用下各功能群组成简单,优良牧草种类减少,物种多样性降低,不利于贝加尔针草原植物群落稳定。

基于多模式的青藏高原前冬降水预测性能评估

基于目前主流气候业务模式系统(BCC_CSM 1.1、ECMWF_System 5、NCEP_CFSv 2、TCC_MRI-CGCM 3),从确定性预报角度评估多种模式对青藏高原前冬降水的预测性能。结果表明:多模式均能体现出青藏高原前冬(11—12月)降水空间分布型,但对降水量级存在普遍高估的现象,其中,来自BCC的模式能反映出降水全区一致型和南北反向型主模态的时空演变特征,EC模式高估第一模态的主导作用。多模式对降水历史回报以正技巧为主,BCC模式的预报技巧最优,TCC仅对青藏高原北部预测较好。从可预报性来源的角度分析发现,赤道中东太平洋海温指数(Ni?o 3.4)和印度洋偶极子(IOD)正位相对提升模式预测技巧具有很好的指示性;BCC模式能预测出2018年高原前冬降水异常趋势,在于其对影响青藏高原降水异常的关键环流型具有一定预测能力。

推进一流本科专业建设提升人才培养质量——以西安石油大学勘查技术与工程专业建设为例

我国已迈入全面建设社会主义现代化国家的新阶段,要实现强国战略,人才是关键。为了加快建设高水平本科教育体系,全面提升人才培养质量,一流本科专业的建设要以学科建设为重要依托,着力做好课程、师资队伍、实践教学体系建设等工作。

湖南省某典型流域农用地土壤重金属污染及影响因素

农田土壤环境直接关系到农产品质量安全,是维系“菜篮子”工程、保障“吃的放心”的重要基础,近年来受到广泛关注.为探明农田土壤重金属污染分布特征及主要影响因子,以污染问题突出、地势起伏较大、水网密布的我国湖南省某典型流域为研究区,以流域主干河流沿线的农田土壤为研究对象,借助单因子指数、内梅罗指数和潜在生态危害指数,综合评价土壤Cd、Hg、As、Pb、Cr这5种重金属的污染状况;结合多元统计分析与地统计分析的方法,分析土地利用类型、地形因子与重金属含量的关系,并对土壤重金属空间分布和污染来源进行探究.结果表明:①研究区土壤Cd、Hg、As、Pb、Cr的平均含量分别为1.59、0.19、33.01、229.95、72.78 mg kg.其中,Cd、As、Pb的平均含量均超过研究区土壤背景值.②内梅罗指数分析显示,研究区中77.16%的土壤点位评价结果为重度污染;与GB 15618—2018《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》中农用地土壤污染风险管制值相比,土壤点位中Cd、As、Pb超标现象突出,主要分布于流域上游西部;综合潜在生态危害评价结果表明,3.05%的土壤点位表现为强生态风险及以上.③不同土地利用类型中,土壤重金属含量存在显著差异.旱地、水田、果园土壤中Cd、Hg、As、Pb的含量依次降低.高程与各重金属(除Hg外)含量均呈显著相关(P<0.05),坡度、坡向与各重金属含量的相关性均不显著(P<0.05).④源解析结果表明,流域农田土壤中Cd、As、Pb受到工业生产活动、交通运输、农业活动的综合影响,Hg、Cr主要来源于成土母质等自然因素.研究显示,研究区土壤中重金属存在一定程度的污染,重金属富集受土地利用类型、高程及人为因素的影响较明显.

基于流域视角的河南省水资源利用与经济社会发展耦合协调分析

以河南省四大流域为研究对象,基于2000-2020年社会经济统计数据和水资源利用数据,运用耦合协调模型和灰色预测GM(1,1)方法等,对四大流域水资源开发利用和经济社会发展进行系统评价和耦合协调度分析。结果表明:(1)2000-2020年四大流域经济社会发展水平差异较大;水资源利用效率差异逐渐减小,呈波动变化趋势;流域间水资源利用和经济社会发展相互作用呈现明显差异。(2)2000-2020年四大流域水资源利用和经济社会发展耦合协调度均呈波动上升趋势,耦合协调水平向良性发展,但各流域耦合协调指数均在2012年呈现出明显的拐点。(3)2022-2035年四大流域水资源利用和经济社会发展将继续向着协调有序的方向前进,但达到高水平耦合协调仍需较长时间,同时,流域间两大系统相互作用的差异仍将存在。