金属掺杂的磷烯对亚甲基蓝的吸附机理:DFT-D研究

随着工业的发展,染料废水对人类和环境的危害愈加显著,其中偶氮类的亚甲基蓝这种染料废水不仅色度大,而且难以降解.因此设计一种高效且灵敏的吸附剂来去除亚甲基蓝对人类和环境的危害是亟须解决的问题.本研究利用基于色散力校正的密度泛函理论(DFT-D)的第一性原理方法探索了本征及掺杂磷烯吸附剂对亚甲基蓝的吸附机理,并详细考察了本征及掺杂Al,Ca,Ti和Fe金属原子后的磷烯对亚甲基蓝吸附的影响.研究结果表明亚甲基蓝初始构型会影响磷烯对其吸附,当亚甲基蓝平躺于磷烯表面时有较大的吸附,且金属原子掺杂显著地影响其对亚甲基蓝的吸附能力,掺杂金属原子均增大了磷烯对亚甲基蓝的吸附.其中吸附能力是Fe掺杂磷烯>Ca掺杂磷烯>Ti掺杂磷烯>Al掺杂磷烯.研究结论对于亚甲基蓝的处理带来了新的指导方向,有望为相关染料废水的检测和去除提供有意义的理论参考.

环嗪酮在蓝莓上的残留及其膳食风险评估

为探明环嗪酮在蓝莓上的最终残留量,在我国浙江、吉林、辽宁和北京4地开展了75%环嗪酮水分散粒剂的田间残留实验。采用电喷雾电离正离子模式,建立超高效液相色谱-串联质谱法测定蓝莓中环嗪酮残留量的方法。样品经乙腈涡旋提取、盐包盐析,再用装有十八烷基键合硅胶(C_(18))和乙二胺-N-丙基硅烷材料的净化管净化后测定。考察方法的线性、基质效应、定量限、正确度和精密度(相对标准偏差)。在0.0001~0.01 mg/L范围内,环嗪酮的标准曲线方程的线性关系良好,r>0.9998;基质效应为-7.7%;方法定量限为0.01 mg/kg。在0.01、0.1mg/kg和1.0mg/kg添加量范围内,环嗪酮在蓝莓中平均回收率为87%~91%,相对标准偏差不高于3.7%。4个实验点(浙江、北京、辽宁、吉林)最终残留实验结果显示:环嗪酮在实验点药后90d和100d的蓝莓样品中残留量均低于0.01mg/kg,低于美国、日本和韩国制定的最大残留限量值(分别为0.6、0.2mg/kg和0.05mg/kg)。膳食风险评估结果表明:普通人群环嗪酮的国家估算每日摄入量为0.0022mg,膳食摄入风险的风险熵为0.084%,膳食风险小。因此,建议75%的环嗪酮水分散粒剂在蓝莓园使用时,最高施药剂量为有效成分1800g/hm^(2),施药1次,安全间隔期为90d。

组合浸渍和超低温冻融预处理对真空冷冻干燥蓝莓品质的影响

为探究组合浸渍冻干保护剂(海藻糖-CaCl_(2))和超低温冻融预处理对蓝莓活性物质和品质的影响,该研究以直接冷冻干燥为对照组,以普通冻融(-20℃)、超低温快速冻融(-80℃)、超声波辅助冻干保护剂浸渍冻融(-20℃)、(-80℃)预处理后进行真空冷冻干燥为试验组,比较分析蓝莓活性物质(多酚氧化酶和过氧化物酶活性)、营养物质(维生素C、花青素、总酚、类黄酮)、质构特性(硬度、咀嚼性)等指标的变化情况,并在此基础上进行BoxBehnken三因素三水平试验设计。结果表明:单一的冻干保护剂浸渍处理或者超低温处理均不如两者组合效果理想,两者组合浸渍后-80℃冻融处理可以有效维持蓝莓硬度,提高蓝莓营养物质的保留度并减少真空冷冻干燥时间。冻融次数为2次,浸渍时间为3.7 h,单次冷冻时间为4.2 d时蓝莓综合指标最高,营养物质保留度最高。该研究阐述了冻干保护剂浸渍预处理与超低温冻融两者联合处理对真空冷冻干燥蓝莓品质提升的机理,探究了冻融次数、冷冻时间、浸渍时间对品质的影响,得出了真空冷冻干燥预处理的最佳参数,为蓝莓真空冷冻干燥技术的发展提供了新思路。

云南省蓝莓基质栽培发展现状及对策

云南蓝莓凭借口感好、品质优、风味佳的优势一直备受消费者的青睐。云南省蓝莓采用基质栽培后,蓝莓产量、品质得到了进一步提升。截至2021年,云南省蓝莓种植面积已经突破6 667 hm^(2),产量约4.5万t。为了准确掌握云南省蓝莓基质栽培的发展现状,云南省农业科学院高山水果创新团队调研了全省各个州(市)有代表性的种植企业、合作社、农民,通过查阅文献、实地调研等方式,分析了云南省蓝莓基质栽培发展现状、存在的主要问题,并提出了有关对策建议。

蓝莓不同部位活性成分及抗氧化能力比较分析

以蓝莓全果、蓝莓果皮和蓝莓果肉为原料,采用醇提法和水提法测定其绿原酸、原儿茶酸、槲皮素、香草酸、总黄酮和总酚的含量及其抗氧化能力。结果表明,蓝莓果实不同部位中活性成分和抗氧化能力具有显著差异(P<0.05);蓝莓果皮中总黄酮和总酚含量最高,显著高于其他提取物中总黄酮和总酚含量,分别为32.61 mg/g和26.95 mg/g;蓝莓果实各部位醇提取物中抗氧化能力显著高于水提取物,顺序为蓝莓果皮>蓝莓全果>蓝莓果肉;各部位主要有效成分包括绿原酸、原儿茶酸、槲皮素、香草酸,在蓝莓果皮中的含量显著高于果肉和蓝莓全果中(P<0.05),蓝莓果实中绿原酸和香草酸含量最高。

MoS_(2)/ZnO异质结纳米材料降解亚甲基蓝的光催化性能研究

为了提高ZnO的光转换效率,选用带隙较低的MoS_(2)形成异质结提高ZnO的光催化性能。通过水热法制备ZnO纳米棒,并进一步制备MoS_(2)/ZnO异质结构的纳米复合材料。通过扫描电镜(SEM)、X射线粉末衍射仪(XRD)、固体紫外可见漫反射测试仪(UV-Vis)和紫外可见分光光度计(UV-245)等分析方法对样品的形貌、结构及光学性能等进行表征。结果表明,MoS_(2)/ZnO异质结复合材料呈棒状结构,并由于内建电场存在可有效增强光生载流子的分离效率,进而提高了可见光区的吸收,提高了光催化性能。在模拟太阳光(包含紫外波段)下,60 min时MoS_(2)-15/ZnO纳米复合材料对亚甲基蓝的降解率可达99%,比纯ZnO的降解率提高了10%。

蓝莓多酚微胶囊的制备及体外消化特性研究

【目的】旨在研究蓝莓多酚的提取纯化及微胶囊制备工艺,为研发具有缓释功能的蓝莓多酚微胶囊提供科学依据。【方法】以酶解渣汁分离后的蓝莓皮渣为试验材料,通过比较不同提取方法和不同大孔树脂在蓝莓多酚纯化上的作用,确定蓝莓多酚的提取纯化工艺,在此基础上通过均质和冷冻干燥的方法制备蓝莓多酚微胶囊,以包埋效率为主要指标,结合颜色和结构表征明确蓝莓多酚微胶囊的最佳制备工艺,并进一步分析微胶囊的体外胃肠消化特性。【结果】(1)分别比较园蓝、巴尔德温和寨选4号3个品种蓝莓果渣和果汁提取物,发现果渣提取物的总多酚含量均高于果汁提取物,寨选4号最高达2倍以上;(2)通过比较10种大孔树脂对蓝莓多酚吸附和解吸附的性能,优选出HPD-300、HPD-100B和HPD-1003种树脂,并比较不同乙醇体积分数对蓝莓多酚的解吸附效率,确定选用80%的乙醇溶液对蓝莓多酚进行解吸附;(3)选择HPD-100B大孔树脂进行提取和纯化的扩大试验,获得纯度达71.4%的蓝莓多酚提取物;(4)在此基础上比较麦芽糊精、大豆蛋白和乳清蛋白3种壁材对蓝莓多酚的包埋率,发现大豆蛋白的包埋率最高,并且复配阿拉伯胶能够进一步提高多酚的包埋率;(5)通过色差的比较发现,相比多酚提取物,微胶囊产品的L*降低,a*、b*升高,即微胶囊的明度降低,红色增强,蓝色减弱;(6)扫描电镜结果显示与片层结构的多酚提取物相比,微胶囊呈现交联状的圆球形;(7)体外消化试验发现,多酚提取物在胃液和肠液中的释放率均达到99.8%,而多酚微胶囊在胃液和肠液中的释放率分别为65.77%和74.31%。【结论】蓝莓多酚的最优制备工艺为蓝莓皮渣粗提物水液上样HPD-100B、HPD-300或HPD-100大孔树脂,5倍柱体积的水冲洗,80%的乙醇收集蓝莓多酚,且经减压浓缩和冷冻干燥制备得到蓝莓多酚提取物,纯度达71.4%。蓝莓多酚微胶囊的最优制备工艺为阿拉伯胶与大豆蛋白比例为3∶7,壁材溶液质量分数10%,芯壁比1∶5,芯壁混合液pH 2.0,4000 r/min均质10 min,冷冻干燥。所制备的蓝莓多酚大豆蛋白+阿拉伯胶微胶囊的包埋率97.6%,颜色为带有红、蓝色调的低明度粉末,结构为交联状的圆球形,具有一定的缓释特性。

微环境波动对冰温气调贮藏蓝莓品质的影响

为探究冰温气调状态下微环境波动(即温度波动、气体环境波动、温度气调双波动)后蓝莓品质的变化规律,以“蓝丰”蓝莓为试材,预冷处理后分别放入不同的冰温(-2℃和-1℃)气调(CO_(2):10%~14%;O_(2):6%~9%)环境贮藏7 d,分析蓝莓果实的最佳贮藏环境状态。在此基础上,设计3组微环境波动试验,即温度波动、气调波动、温度和气调双波动,分别波动1~6 d,每次波动结束后采取相应措施进行贮藏,测定1~7 d各试验组蓝莓果实的硬度、内聚性、可滴定酸含量、花青素含量、丙二醛含量。结果表明,试验组的保鲜效果更好。微环境波动试验中,蓝莓的最佳贮藏时间1 d。“蓝丰”蓝莓果实的最佳冰温气调环境为-1℃(CO_(2):10%~12%;O_(2):6%~9%),蓝莓果实品质与波动时长呈负相关,采用降温/降氧/双降手段虽有一定效果,但不能使蓝莓果实品质恢复至冰温气调组的最佳状态。

芥蓝新种质创制及其在育种上的应用

采用常规杂交方法,以芥蓝为母本,以甘蓝种的不同变种为父本进行杂交,从F2中选择优良单株,经回交和多代连续自交,最终创制出紫色性状(肉质茎、叶片、叶脉、花蕾)、蜡粉性状(无蜡粉肉质茎、无蜡粉叶片)、肉质茎形状(短纺锤形、柱形)、侧薹性状(早发、多发、颜色紫色或绿色)以及花瓣颜色(浅黄色)等不同类型的芥蓝新种质。应用这些材料成功选育出京紫1号、京紫2号、京紫3号、21M2芥蓝和22M4芥蓝等芥蓝新品种。研究结果为芥蓝种质资源创制提供了科学依据,为芥蓝新品种选育奠定了基础。

碳中和背景下蓝碳保护与发展趋势及中国因应

蓝碳具有比传统绿色碳汇更强大的碳捕获和存储能力,保护与发展蓝碳是实现碳中和的重要路径。中国蓝碳资源禀赋优越,蓝碳挖掘潜力巨大、开发利用前景广阔。当前,蓝碳保护与发展在国际层面面临着蓝碳生态系统退化严重、全球碳交易体系缺失等挑战,在中国层面也面临着蓝碳生态系统危机重重、蓝碳监测与核算体系不完备、蓝碳交易体系不健全、缺乏成熟的蓝碳法治保障等问题。从国际社会实践看,蓝色碳汇已然由科研概念阶段迈入实用工具阶段,未来蓝碳纳入气候变化法律与框架将是完善全球气候治理体系之必然;从国内实践看,中国对于蓝碳的相关研究已经由跟随转至逐渐引领,国内各项政策试点也在有序推进。面对国内外蓝碳发展局势,中国自价值、技术、制度、立法等多个方面作出因应,着力挖掘蓝碳资源固碳增汇潜力是把握蓝碳发展机遇的必然,对于助力碳中和目标实现价值重大、意义深远。

青岛西海岸新区蓝莓不同栽培模式生产中存在的技术问题

青岛西海岸新区是山东省蓝莓产业的主要生产区,蓝莓栽培模式多样,实现温室、保温式大棚、大棚、露天4种模式。通过调研、分析,归纳出不同生产模式出现的品种、修剪、施肥、病虫害防治等栽培技术方面的问题,形成初步总结与提议,为山东省蓝莓技术提升和产业发展提供参考。

基于注意力机制的轻量化YOLO v5s蓝莓检测算法

为实现自然环境下蓝莓的精确快速检测,在YOLO v5s的基础上提出了一种结合轻量级网络和注意力机制的改进算法。首先,在主干网络和检测头的位置去除了最大目标检测层的结构,因而降低模型的参数量,增强模型对小目标的检测能力。其次,将MHSA(Multi‐head self‐attention,多头自注意力)替换了SPPF(Spatial pyramid pooling‐fast,快速空间金字塔池化)前面的C3模块,使模型学习到更全面的特征表示,增强模型对蓝莓图像中复杂空间关系和上下文信息的理解能力。最后,在C3模块中加入了S-PSA(Sequential polarized self‐attention,顺序极化自注意力),以便模型能够更好地捕捉特征图中相邻区域之间的上下文依赖关系。结果表明,改进后的YOLO v5s算法对成熟、半成熟和未成熟蓝莓的检测精度分别提升1.2、4.4、2.6百分点,平均精度提升2.7百分点,模型参数量减少76.0%。与当前主流轻量化目标检测模型相比,改进后的模型性能更加优越,能为自然环境下蓝莓采摘机器人视觉系统提供一种有效的方案。

Dawson型磷钨酸季铵盐对亚甲基蓝废水的光催化降解

采用共沉淀法制备了一种新的Dawson型磷钨酸十二烷基三甲基铵盐[C_(15)H_(34)N]_(6)P_(2)W_(18)O_(62)·2H_(2)O,通过红外光谱、热重分析、EDS能谱和扫描电镜对其组成、结构及形貌进行了表征,采用BET氮气吸附测定了比表面积。以亚甲基蓝为模拟染料废水,研究其光催化性能和降解亚甲基蓝的动力学行为,研究结果表明:14 mg/L的50 mL亚甲基蓝模拟染料废水在pH为4的条件下,加入20 mg催化剂,35 W紫外灯光照2 h,亚甲基蓝降解率达到95.0%,光催化降解反应符合一级动力学模型,动力学方程为:lnρ0/ρt=0.051 7t,降解速率常数为0.051 7 min-1,半衰期为13.4 min,表明Dawson型磷钨酸十二烷基三甲基铵对亚甲基蓝的降解具有高效的光催化活性,且重复使用催化性能好,循环5次后的降解率达到94.53%。

颗粒活性炭对亚甲基蓝的吸附与再生研究

为推进颗粒活性炭在染料废水治理中的应用,采用自制的木质素基颗粒活性炭吸附亚甲基蓝(MB),考察了MB初始质量浓度、吸附温度和溶液pH值对吸附过程的影响,并利用吸附等温线和动力学对吸附过程进行了探讨,最后探索了活性炭的再生性能。研究结果表明:颗粒活性炭更适合高浓度MB吸附,吸附速率随溶液初始质量浓度的降低而降低;平衡吸附量受吸附初始质量浓度、吸附温度的影响较大,最佳吸附温度25℃,受溶液pH值影响较小。颗粒活性炭对MB的吸附等温线遵循Langmiur模型,吸附过程符合准二级动力学模型,颗粒内扩散模型分析表明内扩散及外扩散都是吸附的限速因素。吸附后活性炭在300℃热再生30 min,颗粒活性炭的MB吸附值可达240 mg/g,恢复达初始样品的94.12%,反复吸附再生4次后,颗粒活性炭的MB吸附值仍保持在85%以上。

云南蓝莓产业发展现状及建议

在深入调查分析云南省蓝莓产业发展现状的基础上,着重探讨了云南省蓝莓产业的发展前景与优势、蓝莓栽培面积与产量、生产主栽品种与种植模式。通过对蓝莓生产企业现状进行调查,总结相关经验,分析了存在的问题,并提出相应的建议,为关注云南省蓝莓产业研究的理论工作者,从事蓝莓生产和经营的农户、企业提供理论依据。旨在帮助人们全面了解云南省甚至整个中国的蓝莓产业,及时把握蓝莓产业的趋势和发展方向。

芥蓝游离小孢子培养技术优化及其在育种中的应用

以16个芥蓝品种(F1)为供体材料,比较分析了优化花蕾的消毒、小孢子的游离释放以及过滤等环节对芥蓝游离小孢子培养效果的影响。结果表明,16份参试芥蓝供体材料都具有胚胎发生能力,并全部获得了不同类型的再生植株,实现了较大规模、批量地获得芥蓝双单倍体(DH)。经田间综合评价筛选,应用DH系育成了不同熟性的芥蓝一代杂种20M4芥蓝、21M2芥蓝和22M11芥蓝。

不同基质栽培对蓝莓生长、产量和品质的影响

为明确不同基质栽培下对对蓝莓生长、产量和品质的影响,筛选出适宜蓝莓种植生产和品质提升的基质进行无土栽培,促进地区无土栽培技术快速发展。该研究以三年生蓝莓品种“斯巴坦”为试验材料,共设置了4种栽培基质,分别为T1(草炭:蛭石)、T2(泥炭藓:蛭石)、T3(椰糠:蛭石)和T4(园田土:蛭石),基质配比均为2:1,探究了不同基质栽培下蓝莓生长指标、产量和品质的变化。结果表明,泥炭藓和蛭石基质栽培在促进蓝莓生长发育、产量和品质提升等方面表现最优,是改善蓝莓品种“斯巴 坦”生长状况,提升产量和品质的最佳选择,可在蓝莓栽培种植生产中进行推广应用。该研究可为无土栽培种植技术和蓝莓高产高效优质生产提供理论依据和数据支撑。

高效氯氰菊酯和吡丙醚在芥蓝中的残留消解及膳食暴露风险评估

为明确高效氯氰菊酯和吡丙醚在芥蓝上施用后的残留行为和膳食暴露风险,研究基于规范田间残留试验、目标农药在芥蓝上残留分析方法,得到芥蓝中2种农药的残留水平,结合我国膳食结构不同性别/年龄组食物消费量及体重数据评估了高效氯氰菊酯和吡丙醚对各类消费人群的长期和短期膳食摄入风险。结果表明:高效氯氰菊酯和吡丙醚分别在0.01~1.0 mg/L和0.005~1.0 mg/L范围内线性关系良好,决定系数(R2)≥0.996 7。在3个添加水平下,芥蓝中2种农药的平均回收率为70.6%~113.4%,相对标准偏差(RSD)为0.5%~8.5%,定量限均为0.01 mg/kg。10%高氯·吡丙醚微乳剂以推荐高剂量施药,高效氯氰菊酯和吡丙醚在芥蓝中的消解符合一级动力学,半衰期分别为3.9~10.1 d和4.8~6.3 d。最终残留试验结果表明,最后一次施药3、5、7、10 d后,芥蓝中高效氯氰菊酯的最终残留量≤0.904 mg/kg,吡丙醚的最终残留量≤0.202 mg/kg。膳食风险评估表明,我国不同人群的长期慢性暴露风险最大值为27.26%;短期急性暴露风险最大值为67.17%,表明对不同年龄段、不同性别人群健康不会产生不可接受的风险。

蓝莓新品种瑞月的选育

瑞月是通过蓝线和都克杂交选育而来的北高丛蓝莓新品种。果粒大,平均单果重2.09 g,最大单果重2.38 g。果实为扁圆形,浅蓝色,果蒂痕小而干。果肉质地硬、甜,风味极佳,可溶性固形物含量12.9%,可溶性糖含量8.52%,可滴定酸含量0.58%,维生素C含量60.9 mg/kg。树体直立略开张,每667 m^(2)产量717 kg,比都克增产2.4%。在长春地区,成熟期在7月8日至8月1日,为早熟品种。