塑料添加剂的环境迁移、毒性测试与风险筛查:进展与挑战

塑料和微塑料污染日益严峻,因此引发了对塑料添加剂释放现象的广泛关注,塑料添加剂在固废处置和回收过程中会大量向环境中释放。塑料添加剂种类繁多,功能多样,数量庞大,其复杂性使得其评估工作面临巨大挑战,尤其是目前塑料添加剂的风险评估工作尚未建立起完善的体系。本研究对现有塑料添加剂的释放迁移研究、毒性测试及风险预测方法进行梳理,并基于塑料添加剂在种类、功能、添加量、监管、数据可用性等方面对公开信息的塑料添加剂逐级筛查,最终从1万多种现有塑料添加剂中筛选出106种值得关注的未监管添加剂物质。然后综合以下4项危害性指标,包括基于QSAR模型预测的物质毒性作用方式和危害等级、各化学品机构评估的PBT/PMT性质(持久性、生物累积性、迁移性、毒性)、生态毒性数据可用性、是否纳入化学品未来评估计划(CoRAP,ECHA),使用毒理学优先指数(ToxPi)方法按照等权重计算综合得分并排序,通过层次聚类分析对其进行优先级分类,提出相应风险评估优先序和研究关注的建议。结果表明,这其中很多尚未监管的塑料添加剂物质的潜在生态风险可能被低估。最后,我们提出对微塑料未来的研究挑战应主要聚焦在填补危害数据缺口和技术方法空白,包括其迁移释放机制、环境转化、混合效应及对生态系统的潜在影响等方面。

纳弧度级柔性角位移调节机构的优化设计

针对同步辐射中纳弧度级角位移调节的需求,优化设计并研制出一套冗余并联式柔性铰链转动装置。分析了柔性机构的运动学机理,利用虚位移原理推导出机构的整体静态转动刚度,研究其特性及铰链各参数对其影响。根据拉格朗日方程建立其动力学模型,推导出机构在运动方向的固有频率。建立数学优化模型,进行了机构静态和动态的双目标优化设计,采用基因遗传算法对带有非线性约束条件的目标函数优化求解。利用有限元方法对优化后的机构进行了模态分析,研究了柔性机构的前四阶固有频率和振型。制作出高精度的柔性铰链机构,设计搭建转动调节装置进行实验测试。测试结果表明:柔性角位移调节机构转角可达到0.668°,微调时双向运动重复精度实现±8.91 nrad,角分辨率为15 nrad,1~500 Hz的30 min稳定性(均方根值)为2.72 nrad,机构的一阶固有频率约295 Hz,与理论计算和有限元分析相一致。结果验证了优化设计的柔性机构实现纳弧度级高精度角位移调节的有效性和可靠性。

一种交叉耦合型高CMTI电平移位电路设计

设计了一种新型交叉耦合结构高共模瞬态抗扰度(Common Mode Transient Immunity,CMTI)的电平移位电路。采用窄脉冲信号产生电路降低了的整体功耗;在电流控制型比较器的作用下,很大程度上降低了电平移位电路的传输延时;同时设计了辅助动态电流补偿结构提高电路的CMTI。基于高压0.18μm BCD工艺对电路进行设计与仿真实验,结果表明该电平移位电路的上升和下降延时均小于3.4 ns,CMTI为200 V/ns。

增强型GaN功率管的可靠性分析

阐述氮化镓器件的结构和特性,描述其开关导通过程并搭建等效模型,从内部驱动电路和外界共模瞬态(CMT)事件的影响两方面进行分析,得出影响氮化镓功率器件可靠性的因素,基于此可靠性分析提出对于不同功率管误开启事件采用的不同解决方案,并通过Cadence仿真软件进行ADE仿真,印证其可靠性结果。

僵尸企业对企业升级的影响研究

在供给侧改革不断深入的背景下,微观层面的企业升级是实现经济高质量发展的重要途径。本文选取2008-2022年上市工业企业的面板数据,通过固定效应模型实证检验了僵尸企业对企业升级的影响,并将企业创新能力和政府干预程度作为中介变量探究其中的间接传导机制。研究发现,僵尸企业显著拖慢了企业的升级。企业创新能力和政府干预程度发挥了重要的中介效应,僵尸企业通过抑制企业的创新能力和占用政府资源阻碍了企业升级的步伐。尤其值得关注的是,在经济实力更为雄厚的省市,这一现象表现得尤为突出,显示出僵尸企业对企业升级进程的负面影响在更为成熟和活跃的经济环境中更为显著。本文的研究为僵尸企业影响经济高质量发展的问题提供了新的微观证据,希望能够为深化供给侧改革以及促进经济高质量发展作出贡献。

光交叉设备通信路由智能排查方法

光交叉设备通信网络是通信网的重要组成部分,而通信网络路由故障的准确定位对通信网的运行维护和业务保障有重要意义。传统方法依赖人工经验和专业知识,在故障排查过程中耗费大量时间且不能确保排查结果的准确性。为提高光交叉设备通信路由故障的排查效率,提出了一种基于OTDR数据的光交叉设备通信路由智能排查方法,通过对故障发生时OCh各阶段OTS数据进行分析,实现故障定位。试验结果表明,所提方法在短时间内即可对故障进行定位,且能准确定位故障位置,排除率达95%以上。

基于数值仿真的复杂岩体TBM掘进性能评估模型

为了评估全断面隧道掘进机(TBM)在复杂岩体环境中的掘进性能,本文提出了基于数值仿真的全断面TBM掘进预测模型。首先,采用4D-LSM和DDA耦合模型数值重现工程尺度完整岩体和节理岩体的TBM掘进测试过程,分析全断面TBM掘进过程中刀盘的力学响应和岩体的破坏特征;其次,研究节理间距、节理方向、岩体单轴抗压强度以及脆性指数对可钻性指数的影响;最后,引入单神经元对数值仿真预测模型进行修正,并与岩体特征模型进行对比分析,验证基于数值仿真的全断面TBM掘进性能预测模型的适用性。研究结果表明:TBM在低强度、高脆性以及节理发育的岩体中掘进效率更高,当节理面与TBM掘进方向之间的夹角为60°~75°时,最有利于TBM的运行。基于数值仿真的TBM掘进性能预测模型提供了一种经济、灵活的可用于评估复杂环境中TBM施工性能的方法。

肝肺联合移植术一例的麻醉处理

目的:分析肝肺联合移植手术的麻醉处理。方法:采用全静脉麻醉诱导和维持,在体外膜肺氧合辅助下施术。根据血流动力学监测和食管超声检查指导输血、输液和血管活性药物的使用。对血流动力学、通气模式、容量管理、凝血功能等方面实施个体化的调控。结果:术中循环稳定、氧合良好,术后第3天撤除体外膜肺氧合,第4天撤除呼吸机。术后第10天出现顽固性低氧血症,经呼吸机辅助呼吸和肺动脉球囊扩张治疗效果不佳。术后第32天在等待再次移植中因感染性休克、心搏骤停死亡。结论:肝肺联合移植术的麻醉不仅要求血流动力学和内环境稳定,而且在容量管理、通气策略、凝血功能等方面应个体化管理。

初级体感皮层星形胶质细胞参与电针治疗炎性痛的实验研究

目的:观察操纵初级体感皮层星形胶质细胞对电针治疗炎性痛的影响,探讨电针镇痛的可能机制。方法:实验一,将32只C57雄性小鼠随机分为4组:空白对照组、模型组、假电针组和电针组,每组8只。在小鼠左后足底注射完全氟氏佐剂(CFA)建立炎性痛模型。成模后,电针组进行电针治疗,针刺患侧环跳穴和阳陵泉穴,频率2 Hz,电流1 mA,每天30 min,连续7 d。造模前1 d、造模后1 d和电针第1、3、5、7天进行机械痛阈值(PWT)和热痛阈值(TL)检测。实验二,将32只C57雄性小鼠随机分为4组:模型组、星形胶质细胞抑制组、电针组和星形胶质细胞抑制复合电针组,每组8只。所有小鼠进行CFA造模,成模后星形胶质细胞抑制组和星形胶质细胞抑制复合电针组在右侧初级体感皮层后肢区(S1HL脑区)注射L-α-氨基己二酸(星形胶质细胞选择性胶质毒剂)实现特异性抑制星形胶质细胞,模型组和电针组注射人工脑脊液。脑区注射3 d后,电针组和星形胶质细胞抑制复合电针组进行电针治疗,方案同实验一。检测造模前1 d、造模后1 d和电针第1、3、5、7天PWT和TL,观察抑制星形胶质细胞对炎性痛小鼠痛阈和电针镇痛效果的影响。实验三,将16只C57雄性小鼠随机分为2组:化学遗传激活组和化学遗传对照组,每组8只。2组小鼠均在右侧S1HL脑区注射化学遗传病毒,3周后进行CFA造模,成模后进行电针治疗,方案同实验一。化学遗传激活组在每次电针前40 min腹腔注射N-氧化氯氮平(CNO),对照组腹腔注射等体积0.9%氯化钠溶液。检测造模前1 d、造模后1 d和电针第1、3、5、7天PWT和TL,观察激活星形胶质细胞对电针镇痛效果的影响。结果:实验一,造模24 h后,除空白对照组外,各组小鼠PWT和TL均较前显著下降(P<0.05),提示造模成功。与模型组比较,电针组电针治疗第3、5、7天PWT均显著上升(P<0.05),电针治疗第3、5、7天TL均显著上升(P<0.05)。实验二,与模型组比较,星形胶质细胞抑制组显著提高了炎性痛小鼠的PWT和TL(P<0.05),并可维持至电针第7天。电针第5、7天,星形胶质细胞抑制加电针组与电针组炎性痛小鼠PWT和TL均无显著差异(P>0.05)。电针第7天,与星形胶质细胞抑制组比较,星形胶质细胞抑制加电针组PWT和TL显著升高(P<0.05)。实验三,与造模后疼痛阈值比较,化学遗传对照组小鼠疼痛阈值在电针第3、5、7天均显著提高(P<0.05)。与化学遗传对照组比较,化学遗传激活组小鼠疼痛阈值在电针第3、5、7天均显著降低(P<0.05)。结论:电针环跳穴和阳陵泉穴可以有效治疗炎症性疼痛,抑制初级体感皮层星形胶质细胞可以模拟电针镇痛的效应,而激活初级体感皮层星形胶质细胞可以翻转电针镇痛作用,提示初级体感皮层星形胶质细胞参与了电针治疗炎症性疼痛的机制。

二十碳五烯酸对急性脑梗死大鼠梗死体积、神经功能及氧化应激-炎症反应的影响

目的:探讨二十碳五烯酸(EPA)对急性脑梗死大鼠梗死体积、神经功能及氧化应激-炎症反应的影响。方法:采用大脑中动脉线栓法建立急性脑梗死大鼠模型。将48只模型大鼠随机分为模型组及低、中、高剂量(150、300、600 mg/kg)EPA组,每组12只,每天给药1次,连续给药14 d;另设假手术组(n=12)。采用mNSS评分法评价造模后第1、3、7、14天大鼠神经功能缺损情况,采用TCC染色测量第1、14天脑梗死体积,采用ELISA法检测第14天大鼠脑组织中氧化应激因子超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、丙二醛(MDA)和炎症因子超敏C反应蛋白(hs-CRP)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)及白细胞介素-6(IL-6)表达情况,Western blot法检测大鼠脑组织中血管内皮生长因子(VEGF)蛋白表达水平。结果:与假手术组相比,模型组大鼠第3、7、14天的mNSS评分增高(P<0.05);低、中、高剂量EPA组第7、14天mNSS评分均低于模型组(P<0.05)。假手术组未见脑组织梗死区域;模型组大鼠第14天的脑梗死体积增大,而与模型组比较,低、中、高剂量EPA组脑梗死体积缩小(P<0.05),且呈现一定的剂量依赖性。第14天,与假手术组相比,模型组大鼠脑组织中SOD、CAT水平降低,MDA、hs-CRP、TNF-α及IL-6水平升高;与模型组相比,中、高剂量EPA组SOD、CAT水平升高,MDA、hs-CRP、TNF-α及IL-6水平降低(P<0.05)。与假手术组相比,模型组大鼠脑组织中VEGF蛋白表达水平降低;与模型组相比,低、中、高剂量EPA组VEGF蛋白表达水平升高(P<0.05),呈现出一定的剂量依赖性。结论:EPA可降低急性脑梗死大鼠的脑梗死体积,改善神经功能,有效缓解氧化应激-炎症反应,其作用机制可能与促进脑血管新生有关。

儿童肺移植12例经验分析

目的总结12例儿童肺移植的临床经验。方法回顾性分析南京医科大学附属无锡市人民医院2007年12月—2020年8月实施的12例儿童肺移植的资料,重点对适应证、术后并发症及生存率进行分析。结果12例患儿行肺移植,其中男性5例,女性7例。患儿行肺移植时年龄为2~17岁(年龄中位数为13.5岁),小于12岁5例,占比41.7%;体重为15~55 kg(体重中位数为45 kg)。术前诊断为特发性肺动脉高压4例(33.3%),闭塞性细支气管炎3例(25%),间质性肺病3例(25%),先天性心脏病1例(8.3%),肺囊性纤维化1例(8.3%)。受者均接受ABO血型相同或相容供肺。免疫抑制方案采用环孢素或他克莫司+吗替麦考酚酯+泼尼松。术后并发症,包括感染10例,心功能不全3例,原发性移植物功能障碍2例,术后出血1例,气道狭窄1例。患者术后均康复出院,1例气道狭窄合并感染于术后6个月死亡。结论肺移植治疗儿童终末期肺病是安全、有效的,应注意选择合适的供、受者,加强术中操作和术后的管理,积极预防并发症,以提高受者生存率。

老年急性脑梗死患者血清MMP-9 IL-17 hs-CRP的表达及与颈动脉粥样硬化斑块的关系研究

目的探讨老年急性脑梗死(acute cerebral infarct,ACI)患者血清基质金属蛋白酶-9(MMP-9)、白介素-17(IL-17)、高敏C反应蛋白(hs-CRP)的水平与其颈动脉粥样硬化(carotid atherosclerosis,CAS)斑块的关系。方法选取2014-10-01—2015-09-30于郑州大学第一附属医院就诊的老年急性脑梗死患者180例为研究对象,设为实验组,采用多普勒超声检查对颈动脉斑块性质进行检查,分为稳定斑块组(70例)、不稳定斑块组(90例)和无斑块组(20例);另选取40例健康体检老人为健康对照组。采用酶联免疫吸附法(ELISA)对4组研究对象血清MMP-9、IL-17、hs-CRP水平进行检测。结果实验组斑块检出率为88.89%,高于对照组的30.00%,差异有统计学意义(P<0.05)。实验组血清MMP-9、IL-17、hs-CRP水平高于健康对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。稳定斑块组、不稳定组血清MMP-9、IL-17、hs-CRP水平高于无斑块组,且不稳定组血清MMP-9、IL-17、hs-CRP水平高于稳定斑块组,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论老年ACI患者血清MMP-9、IL-17、hs-CRP水平与其CAS斑块的性质存在一定关联,血清因子水平越高,患者CAS斑块稳定性越差,出现急性脑梗死的概率越高。

草地过滤带对地表径流中不同吸附性农药的截留

构建模拟降雨产流小区,以裸露土壤径流区为对照系统,考察以百慕大、高羊茅、白三叶植被组成的草地过滤带对降雨水力侵蚀形成的地表径流中弱吸附性除草剂阿特拉津和强吸附性杀菌剂百菌清的截留效果,并对两种不同吸附性污染物的迁移特征进行探讨。结果表明:对照系统和草地过滤带出水中阿特拉津溶解态质量浓度和吸附态质量比均明显高于百菌清的;相比于对照系统,草地过滤带径流出水中溶解态阿特拉津质量浓度减小60%以上,溶解态百菌清质量浓度减小6%以上,悬浮固体减少94.70%以上,吸附态阿特拉津和百菌清污染负荷减小80%以上。研究证实,草地过滤带可有效拦截地表径流中的溶解态和吸附态有机农药污染物,相比于百菌清,植被的存在更有利于对阿特拉津的截留。

中性粒细胞/淋巴细胞比值及空腹血糖对急性脑出血患者短期死亡的评估作用

目的探讨中性粒细胞/淋巴细胞比值及空腹血糖在脑出血患者短期死亡评估中的作用。方法选取2016-06-01—2018-05-31在郑州大学第一附属医院神经内科住院诊疗的189例急性脑出血患者为研究对象,选取同期健康体检者189例为参照组,单因素分析2组临床及实验室资料;发病30 d时统计生存与死亡人数,分为生存组与死亡组,单因素分析2组临床、影像学及实验室资料,采用多因素Logistic回归分析统计影响急性脑出血短期死亡的危险因素,采用受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线评价NLR和FBG对短期死亡的预测价值。结果急性脑出血组与对照组比较,NLR(5.67±1.53 vs 4.01±1.53)和FBG(7.07±2.47 vs 5.59±1.89)差异有统计学意义(P<0.05);死亡组与存活组比较,NLR(6.82±1.04 vs 5.52±1.46)和FBG(10.06±2.51 vs 6.69±2.21)差异有统计学意义(P<0.05);多因素Logistic回归分析显示,WBC、FBG、NLR、GCS与急性脑出血发病30 d时的死亡独立相关(P<0.05);ROC曲线分析表明,NLR和FBG的ROC曲线下面积(AUC)分别为0.777(95%CI0.667~0.877,P<0.01)、0.864(95%CI0.792~0.937,P<0.01)。结论NLR和FBG是预测急性脑出血患者短期死亡的独立危险因素。

洞庭湖支流枯水期表层水和沉积物中氯苯甲醚类化合物分布特征与生态风险

环境中的氯苯甲醚类化合物(chloroanisoles,CAs)主要来自于氯酚类化合物及其他结构相似的氯代烃.在我国洞庭湖血吸虫疫区,五氯酚作为灭螺剂施放对周围环境造成了CAs污染.运用气相色谱质谱联用方法测定洞庭湖支流(澧水、藕池河和沱江)表层水和沉积物中的CAs,并分析其分布特征与生态风险.结果显示:(1)水体是CAs的主要赋存介质.三支流表层水中CAs体现出显著差异性,污染水平由大到小为澧水>藕池河>沱江,三者总CAs浓度分别为18.94、8.83和4.14 ng/L;在3支流中沉积物中的总CAs无明显差异,分别为2.86、3.61和4.07 ng/g.(2)澧水表层水和沉积物中高氯取代CAs(三氯苯甲醚、四氯苯甲醚和五氯苯甲醚)为主要污染物(分别占73.75%和68.89%);藕池河表层水中低氯取代CAs(一氯苯甲醚和二氯苯甲醚)占比相对较高(48.59%),而沉积物中以高氯取代CAs为主(93.38%);沱江表层水和沉积物中占比较高的CAs为一氯苯甲醚,分别占28.26%和75.56%.(3)空间分布上,从上游到下游澧水表层水中CAs浓度呈现波动下降的趋势,而沉积物中呈上升趋势;藕池河表层水中CAs呈现波动下降的趋势,沉积物中无明显变化趋势;沱江表层水和沉积物中一氯苯甲醚呈波动上升趋势,其他CAs有波动但无明显趋势.(4)研究区水中的五氯苯甲醚浓度远低于报道的鱼类和无脊椎动物的五氯苯甲醚急性半数致死浓度,目前不会对水生生物造成太大影响,但其对人类健康和环境的潜在风险不可忽视.

基于分布式无人机监测的干扰源直接定位

目前大部分直接定位方法主要针对窄带信号,为此提出了一种基于分布式无人机(UAV)平台的宽窄带信号直接定位(DPD)方法。首先在频域对多个无人机平台的接收数据进行合成,基于多个频点建立和信源位置直接相关的代价函数;然后,将监测区域进行网格化处理得到目标信源的位置;最后,多无人机移动监测,并不断缩小监测区域,对多次定位结果聚类分析,得到最终定位结果。通过仿真验证,本方法的定位性能明显优于传统的定位方法。同时实测数据的处理结果表明,本文所提方法定位性能优于改进的到达时间差(TDOA)定位方法。

超高应变率下岩石的破坏机理

通过对大理石的轻气炮试验进行三维数值仿真重现,探索了岩石在超高应变率下的破坏机理。大理石试样中两个高速应力计的实测应力信号被用作数值模拟的匹配目标,结果表明,在高速冲击压缩载荷下,细观静水压破坏是大理石的主要破坏机制,而不是通常认为的细观剪切或拉伸破坏。此外,为再现不同冲击速度下大理石的物理实验观测数据,提出了新的考虑时间非局部效应的细观速率相关岩石破坏模型,并且发现对岩石轻气炮的数值模拟需采用准静态测量的弹性力学参数而不是超声测量的弹性参数。最后对具有不同孔隙度的虚拟岩石样本进行进一步的轻气炮数值试验,结果表明,岩石的孔隙度越大,在冲击压缩载荷下的动态强度和动力学率效应越小。

水环境中甲状腺激素干扰物分析方法研究进展

水环境中存在多种内分泌干扰物,对人类和动物的内分泌机能具有极大的破坏性,并可能对生态环境造成严重影响。以对人类与动物影响较大的甲状腺激素干扰物为分析重点,综述了水环境中甲状腺激素干扰物的化学分析和生物测试两类检测方法,并展望了水环境中甲状腺激素干扰物化学分析与生物检测的研究趋势,以期更好地开展对水环境中甲状腺激素干扰物的污染特征及生物学效应评价。

低阻MCP在直流模式下的线性动态范围

对国产低电阻微通道板(microchannel plate,MCP)在直流模式下的线性动态范围开展了详细研究。利用深紫外光源(低压汞灯)激发蒸镀有金阴极的MCP,获得较宽范围的输入电流,进而测试了与低阻MCP线性动态范围相关的各项参数,包括电阻、增益、传导电流以及最大最小输入电流等。结果表明:降低体电阻能够有效提高MCP的线性动态范围,其最大和最小输入电流之间跨越6个数量级;该低阻MCP在3种不同工作电压下,最大输出电流为传导电流的16%~19%,与国际上高输出技术MCP相比,性能相当,能够应用于相关领域。

低自干扰的电力无线专网高可靠性规划方法

针对电力无线通信在规划中存在的问题,为更好地服务智能电网和开展分时长期演进(TDLTE)技术在电力通信等领域的应用研究,提出了一种低自干扰的电力无线专网高可靠性规划方法。通过利用基站信号的重叠覆盖提高基站或末端回传网络故障时用户业务存活的能力。通过对重叠的小区进行合并,避免了重叠小区的同频干扰,再通过优化组织基站的部署,在基站数量相同的情况下,增加了重叠覆盖时的平均站间距离,在保证网络性能的前提下提高了网络可靠性。该规划方案解决了现有技术的基站间同频重叠覆盖将导致相互干扰,异频重叠覆盖可能受到频率资源制约无法实施的问题。