放射性核素生态运移与辐射剂量评价研究现状及趋势

放射性核素在生态环境中的输运和转移(简称运移)长期以来受到辐射环境保护领域的特别关注。本文将系统梳理放射性核素在生态环境中的运移机制和模型及参数、人类和非人类生物剂量评价方法,以及在核设施发生事故情况下放射性核素非平衡态运移模型及参数等相关研究现状,并从计算模型、评价方法和参数等多维度探讨放射性核素在生态环境中的运移行为,重点针对放射性核素海洋运移、非人类物种剂量评价、短期事故排放的动态模型、人工智能技术应用等方面开展进一步研究并提出建议,为核与辐射应急响应、环境监测与风险评估等提供科学依据和技术支持。

基于电磁感应原理的钢筋钢纤维混凝土无损检测方法研究

采用基于电磁感应原理的无损检测方法,研究了混凝土中钢纤维的体积掺量(0~1.85%)、钢筋的直径(6~20 mm)、间距(100 mm、200 mm)和保护层厚度(20 mm、40 mm)与电磁信号值的关系。结果表明:随着钢纤维体积掺量的增加,电磁信号值增大;随着钢筋直径的增加,电磁信号值基本呈增大趋势;钢筋的间距和保护层厚度越大,电磁信号值越小;钢筋钢纤维混凝土的电磁信号值由钢纤维与钢筋产生的电磁信号值叠加而成;当钢筋间距大于100 mm时,相邻钢筋之间的电磁信号基本无影响;根据电磁信号波谷均值可检验和评定钢筋钢纤维混凝土中的钢纤维体积掺量是否合格;根据曲线的峰值和峰值出现位置可检验钢筋直径和钢筋所在位置是否合格。

福建省猪源葡萄球菌多重耐药基因的分子流行病学调查

【目的】明确多重耐药基因cfr、optrA和poxtA在福建省猪源葡萄球菌中的分子流行特征,为耐药葡萄球菌的控制提供科学依据。【方法】通过PCR扩增16S rRNA对2020-2022年分离自福建省福州市、厦门市、漳州市、三明市、龙岩市、南平市、宁德市不同猪场的107株菌(样品为鼻拭子、唾液、粪便和肺脏)进行鉴定。对分离菌株进行cfr、optrA和poxtA多重耐药基因检测;采用MEGA软件对cfr和optrA阳性菌株进行系统发育分析;采用琼脂稀释法或微量肉汤稀释法对cfr和optrA基因阳性菌株进行3种抗菌药物(酰胺醇类抗菌药物氟苯尼考和氯霉素,恶唑烷酮类抗菌药物利奈唑胺)最小抑菌浓度(minimum inhibitory concentration,MIC)测定。【结果】经鉴定107株菌均为葡萄球菌,分属18个种,其中以科氏葡萄球菌占比最高。流行病学调查结果显示,107株葡萄球菌主要来自猪鼻拭子样品(占67.3%),并且在福州市猪场的样品中分离率最高(36.4%)。PCR筛查结果显示,在107株葡萄球菌中未检出poxtA基因阳性菌株;检测出14株cfr阳性菌和6株optrA阳性菌,检出率分别为13.1%和5.6%,其中葡萄球菌FJNP2209-1和FJCT2212-1同时携带cfr及optrA基因。系统发育分析结果显示,14株cfr阳性葡萄球菌处于同一个分支内,其中菌株FJFQ2211与所研究的其他菌株亲缘关系稍远;6株optrA基因阳性葡萄球菌属于2个分支。药敏试验结果表明,携带多重耐药基因cfr或optrA的18株葡萄球菌对氯霉素和氟苯尼考100%耐药,对利奈唑胺的耐药率为83.33%。【结论】福建省不同猪场来源的葡萄球菌中多重耐药基因cfr和optrA阳性率较高,但poxtA基因未检出。福建省猪源葡萄球菌对氟苯尼考、氯霉素、利奈唑胺均表现出较高的耐药率,应加强抗菌药物在养猪场中的规范使用。

鬼针草对土壤中铀的胁迫响应机制及螯合剂的影响作用研究

环境中铀污染会对植物产生伤害,即产生胁迫作用。为探究鬼针草(Bidens pilosa L.)对土壤中铀的胁迫响应机制以及螯合剂对其富集铀的影响,本文通过开展铀污染土壤修复实验,研究了鬼针草在螯合剂与铀作用下的表型、生理及叶绿素荧光等参数以及对铀的富集能力。结果显示,随着铀浓度的升高,鬼针草的可溶性蛋白和丙二醛(MDA)含量及过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性呈先升后降的趋势。最大量子产额(Fv/Fm)与非光化学猝灭系数(NPQ)随铀浓度的升高显著降低,而实际量子产额(ΦPSⅡ)则随铀浓度的升高逐渐增加;施加螯合剂后,鬼针草对铀的富集能力显著提升。低浓度螯合剂可促进可溶性蛋白、POD和CAT的合成,降低MDA含量。同时,低浓度螯合剂可以提高鬼针草的Fv/Fm与ΦPSⅡ值,但会影响植物PSⅡ的开放中心结构,导致光保护系统受损;高浓度螯合剂会直接导致植物死亡。结合实验结果,若以鬼针草作为铀污染土壤植物修复材料,通过施加柠檬酸提高鬼针草对铀的富集能力,推荐施加浓度为10 mmol/kg。

我国南方镭污染区优势植物及根际微生物分析

为探索我国南方中低水平镭污染土壤环境中优势植物对226Ra的富集规律及其根际微生物特征,对属于中亚热带湿润型季风气候区的南方典型铀矿区进行了野外实地样方调查,采集该地区优势植物和土壤,分析物种优势度、土壤镭污染水平、植物对226Ra的转移和富集特征、植物根际微生物特征。结果表明,现场共筛选出15种优势草本植物,以苏丹草(Sorghum sudanense)的生物量最大,富集系数和转运系数分别为0.17、0.45;采样区226Ra的平均浓度为211 Bq·kg^(-1);土壤中存在大量的变形菌门(Proteobacteria)、子囊菌门(Ascomycota)等微生物,且不同的植物根际有特定的微生物类群富集,在放射性环境治理和修复、形成植物-微生物联合修复组合方面具有应用潜力。本研究结果为后期筛选原位治理土壤放射性污染的植物-微生物联合修复技术提供了依据。

神经电刺激治疗功能性肛门直肠及盆腔疼痛研究进展

从神经电刺激入手,阐述电针、骶神经刺激、胫神经刺激等疗法对功能性肛门直肠及盆腔疼痛的疗效和作用机制,认为神经电刺激具有安全、微创、快速镇痛等特点,对于功能性肛门直肠及盆腔疼痛具有较好的疗效,是一种可行的治疗策略,未来还需更多大样本、多中心的研究进一步验证其疗效。

猪圆环病毒4型Rep蛋白原核表达及多克隆抗体制备

【目的】应用原核表达系统表达猪圆环病毒4型(Porcine circovirus type 4,PCV4)复制酶蛋白(Rep),纯化后免疫小鼠制备Rep蛋白多克隆抗体。【方法】以PCV4福建株(FJ2020001)为模板,采用PCR法扩增获得Rep基因片段,构建原核表达质粒pET-30a-Rep;将pET-30a-Rep转化大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞,用0.5 mmol/L IPTG诱导表达重组Rep蛋白,利用SDS-PAGE和Western blotting鉴定重组蛋白。表达产物经镍柱纯化后免疫BALB/c小鼠制备多克隆抗体,利用Western blotting和间接ELISA鉴定鼠源多克隆抗体的免疫原性和抗体效价。【结果】成功克隆PCV4 Re p基因,构建了可表达重组Rep蛋白的原核表达质粒;SDS-PAGE结果显示,表达的重组蛋白分子质量约为35 ku,主要以包涵体形式存在;Western blotting结果表明,该蛋白能被PCV4阳性血清和鼠源多克隆抗体特异性识别,制备的鼠源多克隆抗体效价可达1∶16000。【结论】本研究成功表达并纯化了具备抗原性的PCV4重组Rep蛋白,为开发PCV4血清学诊断试剂盒和开展猪场PCV4流行病学调查奠定基础。

4种林分凋落叶不同分解阶段化学计量特征

【目的】研究黔西南地区不同林分凋落叶不同分解阶段的化学计量特征,深入了解喀斯特地区不同森林生态系统养分循环规律。【方法】选取黔西南地区4种典型林分类型,包括马尾松Pinus massoniana林、毛竹Phyllostachys edulis林、杉木Cunninghamia lanceolata林,以及以麻栎Quercus acutissima、安顺润楠Machilus cavaleriei和滇青冈Cyclobalanopsis glaucoides为优势种的天然林,采集处于不同分解阶段的森林凋落叶,并测定其全碳、全氮和全磷化学计量特征。【结果】①毛竹林各分解阶段全碳质量分数均显著低于其余林分(P<0.05),马尾松林和杉木林已分解阶段凋落叶全碳质量分数均显著低于未分解和半分解阶段(P<0.05);杉木林未分解阶段全氮质量分数显著低于半分解和已分解阶段(P<0.05);天然林已分解阶段全磷质量分数显著高于其余林分(P<0.05),且其半分解阶段全磷质量分数显著低于未分解和已分解阶段(P<0.05)。②杉木林已分解阶段碳氮比显著高于毛竹林(P<0.05),且其未分解阶段碳氮比显著高于半分解和已分解阶段(P<0.05);毛竹林未分解和已分解阶段氮磷比显著高于天然林(P<0.05);杉木林和天然林半分解阶段碳磷比均显著低于马尾松林(P<0.05),天然林已分解阶段碳磷比显著低于其余林分(P<0.05)。【结论】林分类型和分解阶段对凋落叶全碳、全氮和全磷质量分数及化学计量特征均有显著影响。

铀对植物的胁迫效应研究进展

铀是一种具有较高化学毒性的放射性核素。铀矿开采、核事故泄露、核废物的不恰当处理等会对周围土壤造成放射性污染。植物体内富集的铀可通过食物链进入人体,从而对人体健康造成伤害。国内外学者针对铀污染土壤的植物修复技术开展了一系列研究工作。本研究系统地总结了铀对植物胁迫效应的研究进展,主要包括铀对植物生长发育、生理生化、基因毒害、水分代谢和营养代谢等方面的影响。并结合当前研究现状,对未来的研究方向进行了展望。本研究结果为进一步阐释富集植物对铀的吸收和转运机制,以及铀污染土壤的植物修复提供了理论依据,对于监测治理铀污染土壤和保护生态环境具有重要意义。

不同红蓝脉冲光对生菜生长与品质的影响

为研究红蓝脉冲光对生菜生长促进效果与品质的影响以及脉冲光对能源节约效果,以生菜为实验材料,设置四种光照环境,分别为:作为参考组的连续光CK、占空比50%的脉冲光T1、占空比70%的脉冲光T2以及占空比50%的红蓝交错脉冲光T3,T1、T2、T3频率都为1000 Hz,四组光照瞬时光照强度相同,光质比R∶B=2∶1。测量生菜冠鲜重、根鲜重、最大叶长、可溶性糖含量、硝酸盐含量、维生素C含量、叶绿素含量等数据。结果表明,脉冲光T1具有最佳的生菜种植效果,T1处理下生菜生长状态指标与连续光CK无显著性差异,且可溶性糖含量显著提高了34.12%,硝酸盐含量显著降低了37.8%,叶绿素含量也整体显著高于CK处理生菜。从品质指标上来看,脉冲光处理的生菜品质与叶绿素含量具有显著提高,且采用低占空比脉冲光处理提升显著性更明显。相对于连续光CK,红蓝交错脉冲光T3对植物生长促进效果较差,生菜品质提升幅度小于T1。

杨树人工林土壤丛枝菌根真菌群落对氮添加的季节性动态响应

【目的】探究杨树Populus spp.人工林土壤丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal,AM)真菌群落结构和多样性对氮添加的季节动态响应及其驱动因素。【方法】以江苏省东台林场杨树为对象,研究5种氮添加水平(0、5、10、15和30g·m^(-2)·a^(-1))处理6 a后土壤理化性质、AM真菌群落结构和多样性随季节的动态变化,并分析了AM真菌群落特征与土壤环境因子的关系。【结果】(1)高通量测序共获得AM真菌有效序列1307513条,196个分类操作单元(OTU)分属于4目8科10属,其中球囊霉属Glomus和多胞囊霉属Diversispora相对丰度之和平均达99.3%;(2)氮添加处理对AM真菌多样性指数影响不显著,但随着氮添加水平的增加多胞囊霉属的相对丰度逐渐降低,其中高氮(30 g·m^(-2)·a^(-1))处理球囊霉属的相对丰度显著(P<0.05)高于低氮处理(5和10 g·m^(-2)·a^(-1));(3)季节对AM真菌群落结构(基于OTUs,r=0.695)及Chao指数、Simpson指数均有显著影响,且秋季和春季的AM真菌多样性指数均显著高于夏季(P<0.01);(4)冗余分析结果表明:土壤pH、总磷和总氮等9个环境因子对AM真菌群落组成变化的解释量为57.6%(P=0.001),其中AM真菌群落组成与土壤温度的相关性最大(r=0.766),另外群落组成和多样性指数均与pH、总磷、总碳和铵态氮有显著相关关系(P<0.05)。【结论】氮添加下,杨树人工林土壤AM真菌群落具有季节性响应,土壤温度、pH、总磷、总碳和铵态氮是影响AM真菌群落动态变化的主要驱动因素。

浅滩湿地在河道凹岸冲刷防护中的应用研究

天然河道在形成过程中,受周边地貌及水沙作用的影响易形成急弯段。水流结构在急弯段发生调整,形成横向环流,造成河道凹岸进一步冲刷,需对其进行防护。以白屈港综合整治工程为例,采用数值模拟的方式对生态浅滩湿地在河道凹岸防护中的应用进行初步探索,为后续河道治理提供相关经验参考。

一测多评法同时测定薏苡仁油中4种甘油三酯类抗肿瘤成分的含量

目的:建立同时测定薏苡仁油中4种甘油三酯类抗肿瘤成分含量的方法。方法:采用高效液相色谱-蒸发光散射检测器法(HPLC-ELSD)。色谱柱为Inertsil ODS-3 C_(18),流动相为乙腈-异丙醇(57∶43,V/V),流速为1.0 mL/min,柱温为30℃,进样量为10μL;蒸发光散射检测器漂移管温度为70℃,气体流速为2 L/min。以甘油三油酸酯为内标,分别计算其与甘油三亚油酸酯、1,2-亚油酸-3-棕榈酸甘油酯、1-棕榈酸-2-油酸-3-亚油酸甘油酯的相对校正因子(RCF),通过RCF计算薏苡仁油中上述3种成分的含量,同时采用外标法测定薏苡仁油中这4种成分的含量,比较一测多评法和外标法的含量测定结果。结果:甘油三亚油酸酯、1,2-亚油酸-3-棕榈酸甘油酯、1-棕榈酸-2-油酸-3-亚油酸甘油酯、甘油三油酸酯进样量检测线性范围分别为0.15～4.50、0.15～4.50、0.35～10.50、0.35～10.50μg(r≥0.999 5);定量限分别为0.13、0.06、0.07、0.12μg,检测限分别为0.04、0.02、0.02、0.03μg;精密度、稳定性、重复性试验的RSD<2.0%(n=6);加样回收率为95.43%～102.67%(RSD<2.0%,n=6)。甘油三亚油酸酯、1,2-亚油酸-3-棕榈酸甘油酯、1-棕榈酸-2-油酸-3-亚油酸甘油酯的平均RCF分别为0.31、0.88、1.21。在不同试验条件下,RCF重现性良好。一测多评法和外标法的含量测定结果比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论:该方法操作简单快捷、结果准确可靠,可用于薏苡仁油中甘油三亚油酸酯、1,2-亚油酸-3-棕榈酸甘油酯、1-棕榈酸-2-油酸-3-亚油酸甘油酯、甘油三油酸酯4种抗肿瘤成分含量的同时测定。

基于多光质灯珠的光配方动态可调LED植物灯及其控制器设计

基于不同植物在不同阶段需求的光配方差异,本文设计了一种光配方动态可调的LED植物灯,采用多芯片集成的LED灯珠作为光源,具备红、蓝、暖白和远红光四种独立可调节的光质,对LED植物灯进行了光分布优化,减少了光斑现象。采用DSP控制的Buck电路以可调恒流方式驱动LED植物灯,四种光质的驱动电流可独立调节。DSP及其外部数据存储、计时和通信模块能够完成光配方的预存、修改和动态调整,使LED植物灯的光质、光强和光周期能够依据植物生长的需要进行实时调节。最后,设计了LED植物灯及其控制器的实验样机,测试了不同光质比的光谱、光分布和驱动电路的效率。本设计能够精准调控光照环境,在有效促进植物生长的同时,节省电能消耗,能够为不同种类植物的最优光配方研究提供基础,具有广泛的应用价值。

固定式光伏支架受力性能与试验研究

为研究固定式光伏支架在风荷载作用下的受力性能及破坏模式,设计并制作足尺光伏支架试件,通过静力加载方式进行破坏性试验。结合数值模拟和理论分析,给出此固定式光伏支架的设计建议。结果表明:光伏支架在均布荷载作用下的破坏模式为檩条发生扭转变形进而整体失稳,横梁和立柱的承载力基本满足要求。对固定式光伏支架进行数值模拟,将模拟结果与试验结果进行对比验证,通过参数分析讨论光伏支架传力机理与改进措施。

62例手指背侧软组织缺损患者应用旋髂浅动脉游离皮瓣修复的效果

目的观察62例手指背侧软组织缺损患者应用旋髂浅动脉游离皮瓣修复的效果.方法本院收治的62例手指背侧软组织缺损患者均接受旋髂浅动脉游离皮瓣修复术治疗,分析应用旋髂浅动脉游离皮瓣修复的效果及安全性.结果本组62例患者术后皮瓣全部存活,6例出现张力性水泡(通过换药最终自愈),皮瓣以及供区的创面最终都在1周内愈合,平均手术时间(56.28±8.52)min,平均住院时间(12.01±4.06)d,平均随访时间(8.02±1.01)个月,术后患者均对皮瓣外观满意.本组患者术后手指屈伸功能分级显著优于术前(P<0.05),患者总不良反应发生率为17.74%.结论旋髂浅动脉游离皮瓣修复术在手指背侧软组织缺损患者治疗中修复效果满意,可作为手指背侧软组织缺损患者一种安全有效的治疗方案.

复杂电网电能质量知识云评价服务模型与方法

针对复杂电网系统时空动态特性对电能质量评价的影响,构建跨时空分布的多维知识云协同评价服务框架,提出了基于多维多规则的电能质量云评价方法。分析不同监测点和不同监测时间段电能质量水平评估的时空特性,建立每项电能质量指标包括期望、熵和超熵3个数字特征的知识云,构建多维知识云协同评价服务框架;构建电能质量综合评价的前件云和后件云模型,并提出基于多维多规则的电能质量云评价规则及算法,分析各评估指标与质量等级之间不确定映射关系在值域空间和确定度空间的分布,完成电能质量综合评价从定量输入到动态推理再到定量输出的映射变换;开发了电能质量云评价功能组件。通过实例对比和分析证明所提评价框架及方法的可行性和有效性。

基于集对分析势值与疗效曲线的银屑病血热证中药选优

目的探索基于集对分析的四元联系数势值与疗效曲线在银屑病血热证中药选优中的应用,进一步提高疗效。方法通过在线检索临床数据,单因素相关系数分析得到辨治银屑病血热证的常用中药共48种,并确定阶段性治疗结局的效果测度。建立单味中药的“痊愈”、“显效”、“好转”、“无效”四元联系数,计算联系数势值,按照数值从大到小排序。计算中药距理想痊愈联系数的距离(St),按照数值由小到大排序。集对分析的同异反系统比对法分析2种方法排序的可信度,将排序号为同或偏同(可信度高)的药物按St排序号进行再次排序,确定银屑病血热证临床优选中药。结果在所筛选出的48种银屑病血热证常用中药中排序号为同且St排序靠前的中药为菝葜、虎杖、茜草,为优选药物,排序号为偏同且St排序靠前的中药为白花蛇舌草、羚羊角粉、茜草根,为次优选药物,这与中医临床经验相符。结论可于银屑病血热证临床中药选优中综合运用集对分析联系数势值和联系曲线,对其他疾病临证用药选优时亦能参考应用此种算法。

脉冲能量可控的高效率LED植物灯驱动电源设计

基于脉冲光有助于植物生长并且能够节约能源的研究理论,设计了一种使用Buck电路的脉冲能量可控的高效率LED植物灯驱动电源,能够独立调节LED输出脉冲光的脉冲频率、脉冲占空比以及瞬时光照强度。为了提高可调脉冲频率范围并减小纹波,提出了双缘调制脉冲序列与PID相结合的控制模式(DEMPT-PID),能够在缩短输出电流上升时间的基础上抑制过冲。最后设计了实验样机,分别测试了采用PID控制、脉冲序列PT-PID控制以及DEMPT-PID控制的输出电流响应,验证了DEMPT-PID控制的优化效果。

地稔水提液抗氧化活性的紫外光谱快速预测方法

目的建立基于紫外光谱和偏最小二乘回归算法的地稔水提液抗氧化活性快速预测方法。方法采用1,1-二苯基-2-苦腈基(DPPH)自由基清除活性表征地稔水提液的抗氧化活性,采集190~600 nm的紫外光谱,通过优化光谱波长范围和预处理方法,建立抗氧化活性与紫外光谱的最优偏最小二乘回归模型。采用Visual Basic开发应用软件,将最优模型嵌套入软件,为快速分析待测地稔水提液的抗氧化活性提供工具。结果紫外光谱的最优波长范围为200~290 nm,将光谱经标准化处理后建立抗氧化活性的最优偏最小二乘回归模型,校正集相关系数、拟合均方根误差、交叉验证均方根误差分别为0.887、2.20%、2.17%,验证集相关系数、预测均方根误差分别为0.868、2.08%,平均预测回收率为(100.1±2.3)%。基于所开发的软件,采集待测地稔水提液的紫外光谱后,通过软件中的预测功能可在2 s内得到抗氧化活性的快速预测结果。结论本方法可为地稔水提液抗氧化活性的快速预测提供依据。