土壤环境基准的科学问题与研究方法:以Cd为例

土壤环境基准是土壤环境质量标准制定的科学依据和基础。环境基准是土壤环境保护研究的前沿领域,涉及土壤环境化学、环境毒理学、生物学和风险评估等多学科交叉与基础性科学问题,了解和解决其所涉及的这些科学问题,是土壤环境基准研究的前提。本文针对土壤环境基准研究中影响重金属毒性阈值的非生物因子、生物因子、剂量效应关系测定中等几个关键科学问题进行了阐述,包括土壤老化因子与淋洗因子的矫正,低剂量刺激效应拟合及毒性数据归一化方法等,最后以农田土壤Cd为例,推导出不同性质土壤中Cd环境基准(HC_(5))及其与土壤性质的连续性分布曲线方程(LogHC_(5)=0.132pH+0.083OC+0.008CEC-1.448),以期为农田土壤环境指标基准的研究提供参考与借鉴。

激光诱导击穿光谱技术对钕铁硼永磁材料中多元素的定量表征

“磁王”钕铁硼是现今性能最为优异的永磁体,因其优异的磁性能被广泛应用于工业互联网、新能源、 5G通讯等诸多高新科技领域。目前研究钕铁硼材料中元素成分的主要分析方法有电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)和X射线荧光光谱(XRF),其中ICP-OES是湿法分析,样品前处理复杂,测试周期长,而XRF法可实现直接分析,但受制于其轻元素的检测能力很难满足对钕铁硼材料中主要轻元素B的分析需求。激光诱导击穿光谱(LIBS)技术具有分析效率高,样品前处理简单,多元素直接分析,适用于现场分析、在线分析等技术优点,使其在快速定量表征方面展现出其独有的优势。运用LIBS分析技术开展对钕铁硼材料中多元素定量表征的直接、快速分析的方法研究,首先针对钕铁硼材料中定量表征的九个元素Nd、 Co、 B、 Dy、 Tb、 Pr、 Cu、 Al、 Ga完成特征谱线的筛选,通过对系统激光器电压、激光剥蚀方式等因素在不同条件下对钕铁硼材料光谱信号稳定性的影响分析,优化并确立了分析条件,最终选用720V的激光器电压,15个预剥蚀脉冲15个剥蚀脉冲的激光剥蚀方式为钕铁硼样品的分析条件;其次,选取8个通过ICP-OES法定值的烧结钕铁硼样品,样品具有元素成分的梯度差异化特征,作为建立分析方法的标准样品,采用标准曲线法通过相对强度与浓度的关联方式,建立钕铁硼样品中Nd、 Co、 B、 Dy、 Tb、 Pr、 Cu、 Al、 Ga九个元素的定量分析校准曲线;最后选取两个烧结钕铁硼试样,运用建立的定量分析方法完成九个元素的定量表征,分析时间小于30 s,其定量结果与ICP-OES法测定结果的比对,具有较好的一致性。运用激光诱导击穿光谱分析技术实现了对钕铁硼材料中多元素成分的直接、同时、快速定量表征,为钕铁硼材料的快速定量表征提供了新的技术思路和表征方法。

二阶逐层特征融合网络的图像超分辨重建

针对一些超分辨网络忽略了对网络各层次特征的复用以及融合的问题,构建了具有较强特征复用和融合能力的二阶逐层特征融合超分辨网络,以获得具有高分辨率、高保真度的重建图像。网络的核心是逐层特征融合模块,该模块通过特征融合操作增强特征的重用。此外,还提出了二阶特征融合机制,该机制在网络的局部和全局层次上采用逐层特征融合方法进行特征融合。实验结果表明该网络的重建图像在线条和轮廓上更清晰,并且在峰值信噪比和结构相似度上也取得了更好的结果。例如当缩放尺度因子为2时,各测试集上的峰值信噪比/结构相似度依次为38.20 dB/0.9612、33.81 dB/0.9195、32.28 dB/0.9010、32.65 dB/0.9324、39.11 dB/0.9779,相比其他模型有一定提升,从客观标准和主观角度证明了二阶逐层特征融合超分辨网络具有一定的优越性。

窄河谷大夹角挑流消能工体型优化研究

针对窄河谷大夹角条件下挑流消能易出现冲击两岸、冲坑过深的问题,采用水工整体模型试验方法对具有代表性的某水利枢纽深孔放水冲沙洞挑流鼻坎体型开展优化研究,并对比分析了水舌形态和下游河道冲刷特性。结果表明,不对称收缩的异型窄缝式消能工可使水流在狭窄河道归槽,水舌纵向拉伸效果较好,大幅减轻了河床冲刷;提出了收缩比、收缩角差、斜切面积比等特征参数适宜的挑流消能工体型,可供窄河谷大夹角条件下挑流消能设计参考。

曲妥珠单抗联合氟维司群治疗晚期乳腺癌患者疗效安全性及预后影响

目的探讨曲妥珠单抗联合氟维司群治疗晚期乳腺癌患者疗效、安全性及对预后的影响。方法回顾性分析2016年6月至2017年4月于我院诊疗人表皮生长因子受体-2(HER2)阳性,雌激素受体(HR)+型晚期乳腺癌绝经女性患者60例作为研究对象,2组患者均已接受乳腺癌的常规手术,化疗和(或)放疗,靶向治疗(曲妥珠单抗)及内分泌治疗(他莫昔芬),其中,30例为使用曲妥珠单抗治疗的基础上联合氟维司群进行内分泌治疗的患者,作为研究组,同时期采用氟维司群内分泌治疗的30例患者作为对照组,2组患者均治疗6个月,6个月后2组均给予曲妥珠单抗和氟维司群的治疗。比较2组患者的治疗效果、不良反应、乳腺癌扩增性抗原1(AIB1)、激活转录因子3(ATF3)以及生活质量之间的差异;随访3年,对比2组术后生存期。结果①通过对所有患者的随访,随访率为97%(58/60),观察组患者的总生存期(OS)及无进展生存期(PFS)均显著高于对照组(P<0.05);②2组患者出现肝功能异常、低热、乏力等差异无统计学意义(P>0.05);③经过治疗后,2组患者的AIB1、ATF3水平显著降低,且观察组患者AIB1、ATF3水平显著低于对照组(P<0.05);④经过治疗后,2组患者的生理功能、生理职能、躯体疼痛、一般健康、精力、社会功能、情感职能、心理健康、总分显著升高,且观察组患者的生理功能、生理职能、躯体疼痛、一般健康、精力、社会功能、情感职能、心理健康、总分等均高于对照组(P<0.05);⑤治疗后,2组患者治疗客观有效率和疾病控制率差异有统计学意义,相较于对照组,研究组均较高(P<0.05)。结论晚期乳腺癌患者采用曲妥珠单抗治疗基础上联合氟维司群治疗,可以改善患者的AIB1、ATF3水平,提升患者的临床治疗效果和生活质量。

基于长短路融合及数据平衡的SAR船舶检测算法

针对SAR图像检测船舶任务中的目标小、近岸样本目标检测困难等问题,文章提出一种名为长短路特征融合网络(Long and Short path Feature Fusion Network,LSFF-Net)的船舶检测网络。该网络通过长短路特征融合模块有效协调了大目标与小目标检测,避免小目标特征信息的丢失。网络中应用结构重参数化结构提高了模块学习能力。为了满足多尺度目标检测,加入特征金字塔网络,融合多尺度特征。为了应对近岸样本目标检测,设计数据重分配算法,提高了对近岸样本目标的检测精度。实验结果表明:在公开数据集检测时,算法的平均精度(Average Precision,AP)达到97.50%,优于主流目标检测算法。该方法为提高SAR图像中小目标和近岸样本目标检测精度提供了新的实现方案。

芽孢杆菌发酵法提取铁皮石斛多糖、多肽及其抗氧化活性分析

目的研究一种有效的铁皮石斛多糖、多肽提取方法,并分析其基本性质及体外抗氧化活性。方法以铁皮石斛为研究对象,采用芽孢杆菌发酵法对铁皮石斛进行提取,用蒽酮-硫酸法和双缩脲法分别测定铁皮石斛提取液的多糖和多肽含量,以传统热水浸提法和超声波辅助提取法为对照,通过提取液对自由基清除能力、螯合金属离子能力、抑制亚油酸自氧化能力指标,评价芽孢杆菌发酵提取液的抗氧化活性。结果芽孢杆菌发酵提取法工艺参数为:投料比例4%(g/mL)、发酵pH 6、发酵温度33.5℃、发酵时间46 h,此时多糖提取率为37.21%,多肽含量高达4.43 mg/kg,分子量主要分布在2000 Da以下,占84.95%。提取液对羟基自由基(hydroxyl radical,·OH)、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-trinitrophenylhydrazine,DPPH)自由基和2,2’-联氮-双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)(2,2’-diazo-bis-3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid,ABTS)阳离子自由基有较强的清除能力,Fe2+螯合能力67%、亚油酸自氧化抑制率53%。结论芽孢杆菌发酵法提取的铁皮石斛提取液,多糖、多肽含量高,具有较好的抗氧化性,为铁皮石斛在食品领域的开发利用提供了一定的理论指导和实验数据参考。

高质量发展背景下党建引领公立医院人才队伍建设实践探索

人才是推动事业发展的第一资源,是实现创新发展的不竭动力。本研究选取山东省某省级区域医疗中心为研究对象,运用文献法、案例法、实证研究法、专家咨询法等,分析了人才工作对公立医院高质量发展的重要意义,从顶层设计、领导体系、制度举措、平台建设、关心关爱、责任压实六个方面,进行了党建引领人才工作思考与实践,持续探索党建与业务工作有机融合[1]的新举措、新机制和新模式,不断助力公立医院高质量发展。

临床实习教学中基于叙事医学模式对PCI患者的应用研究

目的 探讨叙事医学教学模式在心内科临床实习教学中的应用效果。方法 选择本院2018级临床医学专业74名心内科实习的学生,随机分为叙事医学组(43人)和对照组(31人)两组。对照组采用传统教学方式,叙事医学组在对照组的基础上增加叙事医学教学。在教学结束后,比较两组学生的共情能力和医患沟通能力。结果 经过教学,叙事医学组学生的医患沟通能力得分为(23.79±1.94)分,对照组学生的医患沟通能力得分为(22.83±1.88)分,两组比较差异有统计学意义(P<0.05)。同时,叙事医学组学生的共情能力评分为(110.77±8.98)分,对照组学生的共情能力评分为(104.71±9.27)分,两组比较差异也有统计学意义(P<0.05)。结论 在临床实习阶段开展叙事医学教育,可以有效提升实习学生的共情能力和医患沟通能力,有助于培养更具人文关怀和职业素养的医学人才。

关于压力管道及压力管道元件监管方式的总结与思考

根据现行法规对压力管道、压力管道元件的监管方式进行总结,重点分析了对工厂化预制管段、流量计(壳体)、撬装式承压设备系统和进口压力管道元件的监管。

新生儿出生体格与父母体质指数及母亲孕期营养的关系

目的:探讨新生儿出生体格与父母体质指数及母亲孕期增重、贫血的关系,为提高妇幼保健质量提供理论依据。方法:对2020年1—12月在兰州市妇幼保健院进行孕产期系统保健管理的100名孕产妇及其新生儿进行调查。采用自行的设计问卷对孕产妇进行调查,通过面对面访谈、就诊时检测的方式收集父母亲一般情况、围孕产期生活习惯、父母亲身高、体重、新生儿分娩情况、体质指数(BMI)、血红蛋白(Hb)检测值、出生体格等资料,并对资料进行统计学分析。结果:不同父亲BMI类型与新生儿出生体格相关,低体重组、正常体重组、超重/肥胖组父亲的新生儿出生体重分别为(3.01±0.28)kg、(3.25±0.44)kg、(3.40±0.34)kg,3组比较,差异有统计学意义(F=9.793,P<0.05)。母亲孕期增重与新生儿出生体重相关,增重不足、增重正常、增重超重组母亲的新生儿出生体重分别为(3.22±0.42)kg、(3.19±0.34)kg、(3.40±0.45)kg,3组比较,差异有统计学意义(F=9.878,P<0.01)。多元线性回归分析显示,父亲BMI,母亲孕期增重、孕前BMI与新生儿出生体重呈正相关,父亲饮酒与新生儿出生体重呈负相关。父亲BMI、母亲身高与新生儿出生身长呈正相关。结论:新生儿出生体格与父母体质指数及母亲孕期增重有关,应多关注父亲因素对儿童早期发育的影响。

2022年“2.13”冀中大雪过程多源气象资料分析

利用常规观测资料、era5再分析资料、风廓线雷达产品、地基GPS/MET大气可降水量(precipitable water vapor,PWV)等,对2022年2月13日冀中大雪过程进行了详细分析。①降雪发生之前的36 h内PWV呈增长态势,0~12 h上升最快,12~36 h呈缓慢上升趋势。②降水量和PWV呈一定正相关关系,降雪期间PWV变化平稳,随着PWV出现连续下降,降水结束。③风廓线雷达的水平风向风速演变对降雪的预报有一定指示意义:3000 m突然出现20 m/s的西南低空急流,随着20 m/s的西南低空急流向下延伸至2500 m高度,降雪增强。④降雪之前,0.5 m/s及以上的正速度首先出现在1500 m以上,当2000 m以下突然出现1.0 m/s以上的正速度后,0~3 h内降雪发生。⑤1000 m以下垂直速度增加到1.5 m/s及以上时,降雪增强。⑥降雪期间C_(n)^(2)(大气折射率结构常数)一直稳定在-180~-165 dB,C_(n)^(2)值小于-180 dB时,最大探测高度降至3500 m以下,整层垂直速度小于0.5 m/s,预示降雪结束。

不同生态流量需求下雅砻江中下游梯级电站联合优化调度

为协同雅砻江干流水力发电与河道生态流量需求,以中下游7座电站为研究对象,进行不同生态流量需求下雅砻江中下游梯级电站联合优化调度。基于改进型可变月径流法,计算了雅砻江主要生态控制断面最小、适宜及最佳生态流量过程;构建了以梯级发电量最大化为目标的雅砻江中下游梯级电站联合优化调度模型,并用遗传算法对其求解。结果表明:(1)随河道生态流量需求的提高,梯级电站发电效益和水资源利用效率均下降,其中锦屏二级电站发电量下降最为显著;(2)梯级电站保障发电效益正常发挥的同时,实施联合优化调度,其下游河道能维持更高层次的生态流量,一定程度缓解了流域水能开发利用与河道生态保护间的关系。

生物炭肥对易感根结线虫病烤烟根际菌群和理化性质的影响

为明确生物炭肥对烟草根结线虫病及根际土壤的影响,通过田间试验研究拌塘施用不同量生物炭肥对烟草根结线虫病株根际土壤的影响。结果表明,常规施肥减量10%拌塘施用酵素生物炭肥能够显著降低烟草根结线虫病的病情指数,其中酵素生物炭肥施用量为350 g·株^(-1)时,根结线虫病防治效果较好,防治效果达23.98%,且烟株农艺性状表现较好;根际土壤中过氧化氢酶、脲酶和磷酸酶活性较高,酚酸物质含量降低,化感自毒作用减弱。各处理土壤真菌数量均随生育期的推进呈先增高后降低趋势,其中酵素生物炭肥施用量为350 g·株^(-1)时,根际土壤中的细菌量随生育期推进逐步降低。各生育期土壤中均表现为真菌数量较高,细菌数量较低,真菌/细菌值较高,说明在烟草种植中,减量施肥10%同时拌塘施用酵素生物炭肥350 g·株^(-1)能提高土壤中真菌数量,降低土壤中细菌数量,显著提高土壤肥力及土壤酶活性,为生物炭肥对易感根结线虫病根际微生态调控提供了科学依据。

基于作物Cd富集系数的土壤有效态Cd化学浸提方法筛选

土壤中镉(Cd)被作物吸收的程度及其生态风险取决于土壤中Cd的赋存形态,基于Cd有效形态的污染土壤风险评价及在此基础上制订污染土壤修复安全阈值是Cd污染农田土壤风险评价和治理亟待解决的问题。目前针对土壤中重金属有效态的化学浸提方法较多,但缺乏针对不同性质土壤中有效态Cd的普适性浸提方法已成为Cd污染土壤风险评价技术瓶颈。本研究采集了全国9个不同性质农田土壤,以水稻、小白菜和玉米为测试作物,通过外源添加方法制备Cd污染土壤,结合土壤培养和盆栽实验,测定了5种常用化学浸提方法,包括中性无机盐浸提方法(CaCl_(2)浸提法)、弱酸浸提法(HCl浸提法)、络合螯合剂浸提方法(DTPA和ETPA浸提法)和组合浸提方法(Mehlich-3(M3)浸提法)对不同性质土壤中有效态Cd浸提效果及其与作物Cd吸收的量化关系,筛选适用于不同性质土壤中有效态Cd的通用浸提方法。结果表明,不同化学浸提法提取的土壤有效态Cd含量间具有显著差异,不同浸提方法对土壤中Cd的浸提率(%)为DTPA≈EDTA≈HCl>M3≈CaCl_(2)。不同化学浸提态Cd与作物Cd吸收的相关系数间具有显著差异,基于综合相关系数方法,得出5种不同浸提态Cd与作物Cd吸收的综合相关系数为I M3=0.765,I EDTA=0.641,I DTPA=0.627,I HCl=0.606,I CaCl_(2)=0.711,M3浸提态Cd含量与不同性质土壤中水稻、小白菜和玉米植株地上部Cd相关性最高,可作为不同性质土壤中有效态Cd通用浸提方法。相关研究结果可为农田土壤中Cd有效态评价及Cd污染农田的修复提供理论依据。

一种大视场汇聚型双目立体视觉标定方法

双目摄像机汇聚型摆放易导致标记点出现散焦模糊和透视形变,使标记点定位出现偏差,在大视场环境下会引发不可忽视的标定误差,进而影响测量精度。为解决上述问题,提出了一种基于标记点定位偏差度加权的大视场汇聚型双目立体视觉标定方法。首先,利用靶标在摄像机坐标系下的位姿,计算标记点散焦模糊量和透视形变度;其次,根据标记点定位偏差度设置相应权重;最后,将标记点权重系数加入目标函数,引导标定参数优化。实验结果表明:在观测值为505 mm的情况下,该方法测距均方根误差和标准差可达0.809和0.290,不但有效提高了大视场汇聚型双目立体视觉标定精度,而且具有良好的稳定性。

湖北漳河灌区中稻气象产量变化特征及预测模型

准确的气象产量是正确评估气象条件对粮食产量影响的前提。为了探究湖北漳河灌区单季稻气象产量的时间序列变化规律,尝试通过三点滑动平均法、HP滤波法和一次指数平滑法、二次指数平滑法4种方法将漳河灌区1975—2020年的水稻单产数据分离为水稻趋势产量及气象产量,通过相关分析筛选水稻8个生育阶段的主要气象因子,然后与分离的气象产量构建水稻预测模型。结果表明:4种分割方法均能较好地反映气象产量序列与湖北省生产力发展水平的区域一致性特点,多年平均气象产量占总产量的比例约为3.39%,但2008年以后其占比达到10.1%。相关分析识别出抽穗开花期最低气温、拔节孕穗期最高气温、分蘖后期平均气温、返青期最低气温、乳熟期蒸发量和育苗最低气温是影响气象产量的主要因子,该模型在率定期(1976—2014年)和验证期(2015—2020年)的相对误差均在5%以内,模型的决定系数R 2为0.994。预测模型有助于研究未来气候变化下的区域水稻产量的变化。

土壤中铬的毒性阈值(EC_(x))及其预测模型

毒物学资料的缺乏成为制约我国污染土壤中Cr生态风险评价及土壤环境质量标准修订的主要瓶颈。本研究选取了我国7种不同性质土壤,分别以蚯蚓生物量、小白菜生物量和微生物基质诱导呼吸(SIR)为毒性测试终点,基于Log-logistic剂量效应关系及低剂量刺激效应函数模型对不同土壤中铬的毒性阈值(EC x)进行了测定,在此基础上,对不同性质土壤中Cr的毒性阈值进行了预测。研究结果表明:不同性质土壤中Cr对蚯蚓、小白菜、土壤微生物毒性均随着土壤Cr含量的增加而表现出明显抑制效应,剂量效应关系呈现明显的S型曲线;不同性质土壤中,基于微生物(SIR)、蚯蚓、小白菜毒性测试的EC 10分别为22.1~53.7、65.0~137.2和82.1~220.2 mg/kg,EC 50分别为50.3~103.7、103.9~369.0和159.9~441.9 mg/kg;不同物种Cr毒性阈值由大到小顺序为小白菜>蚯蚓>土壤微生物,土壤微生物对Cr毒性最为敏感;在土壤Cr低含量(<112 mg/kg)条件下,3种测试物种对Cr毒性表现出明显的低剂量刺激效应,其中,蚯蚓在不同性质土壤中最大刺激效应为102%~108%,小白菜为105%~112%,相对来说,土壤中Cr对微生物的低剂量刺激效应较小,最大刺激效应为104%;pH、黏土含量和土壤阳离子交换量(CEC)可以较好预测不同性质土壤中Cr的毒性阈值。研究结果对土壤中Cr的生态风险评价及土壤中Cr环境质量标准制、修订提供了科学依据。

硫酸亚铁铵活化过硫酸钠降解土壤吡虫啉的研究

为探究硫酸亚铁铵与过硫酸钠对土壤中吡虫啉降解率的影响,实验设定两种降解试剂添加量均为0.2、0.5、1.0 mmol,土壤中吡虫啉质量浓度为33.0、49.5、66.0μg/g,农作物土壤为水稻、玉米与茶叶土壤,温度为-4、25℃。结果表明:1.0 mmol过硫酸钠与0.2 mmol硫酸亚铁铵对水稻土壤中吡虫啉的降解率最佳,最高可达98.8%,且前120 min内降解速率较快。3种吡虫啉浓度的降解效果没有显著差异(p>0.05);温度对降解率的影响不显著(p>0.05)。土壤中有机碳与pH越低,越有利于过硫酸钠与硫酸亚铁铵降解土壤中吡虫啉。

远端桡动脉途径和传统桡动脉途径穿刺对脑血管介入诊疗患者疼痛程度的影响比较

目的探讨远端桡动脉途径(dTRA)和传统桡动脉途径(cTRA)穿刺对脑血管介入诊疗患者疼痛程度的影响差异。方法选取2022年8月至2023年3月于首都医科大学附属北京安贞医院脑血管病科行脑血管介入诊疗的患者90例。根据操作方式的不同将患者分为cTRA组和dTRA组。使用数字评定量表(NRS)对患者术后的疼痛程度进行评估,比较2组危险因素、实验室检查指标、NRS评分以及穿刺并发症发生情况和围术期不良事件发生情况。结果cTRA组57例,dTRA组33例。除饮酒比例、冠心病(冠状动脉粥样硬化性心脏病)比例、血糖水平外,2组危险因素、实验室检查指标差异均无统计学意义(均P>0.05)。2组均未出现NRS评分高于5分者,dTRA组内疼痛评分低的患者比例较高。dTRA组NRS评分低于cTRA组[0(0,0.5)分比2.0(1.0,3.0)分],差异有统计学意义(Z=6.300,P<0.001)。2组穿刺点发绀发生率差异无统计学意义(P>0.05),2组围术期均无脑出血、脑梗死、心肌梗死等不良事件发生。结论相对于cTRA穿刺而言,脑血管介入患者选择dTRA穿刺能减轻疼痛程度,且不增加并发症。