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关键词： 烧结铁矿   固体废物   属性鉴别   冶炼副产物   X射线荧光光谱(XRF)   X射线衍射(XRD)   矿物自动分析系统(MLA)  

摘要： 针对一例进口“烧结铁矿”,建立了矿物类固体废物属性鉴别的一般方法。采用X射线荧光光谱(XRF)、X射线衍射(XRD)和矿物自动分析系统(MLA)等技术，联合扫描电子显微镜-X射线能谱(SEM-EDS)等手段，对目标样品的外观、微观形貌、物相组成、化学组成等进行分析，并对该样品是否为固体废物展开讨论。结果表明，样品主要物相为磁铁矿、赤铁矿、普通辉石、烧石膏，含有少量黄铜矿、冰铜、铜蓝、闪锌矿、锌铁尖晶石和石英，同时还有少量玻璃态钾钠铝硅酸盐、钙铁铝硅酸盐、铁橄榄石、锌铁酸盐等。部分硅酸盐呈疏松胶态状，部分赤铁矿呈固融状。样品含有火法冶炼产生的物质；样品成分及微观形貌与天然铁矿烧结得到的铁烧结矿有显著差异，呈现出包含火法冶炼产物的混合物特征。综合推断该样品来源于含铁物料生产加工过程中产生的副产物，其特性不符合铁烧结矿产品质量标准要求，根据GB 34330—2017《固体废物属性鉴别标准通则》判定属于固体废物。

关键词： 繁殖模式   胚胎   化学通讯   母体信息   化学信息识别  

摘要： 化学通讯是水生生物最普遍且高效的通讯方式之一,基于鱼类化学通讯的视角,揭示早期生活史阶段不同鱼类对环境化学信息的响应模式,可望为鱼类保护与人工繁育中繁殖成效的调控与优化提供重要的理论基础。然而早期生活史阶段鱼类是否对环境化学信息有显著应答、以及不同繁殖模式鱼类对环境化学信息是否表现出相异的响应模式尚无定论。不同鱼类的繁殖模式差异较大,多数鱼类无显著的亲代抚育行为,而为了提升子代的生存适合度,部分鱼类进化出较为特殊的亲代抚育行为。对于无亲代抚育、甚至具有亲子同类自残行为的鱼类,其母体信息可视为一种化学预警信息,相较而言,具有母本亲代抚育行为的鱼类,其母体信息对子代胚胎来说则可能是一种保护信息。基于亲本繁殖模式差异对鱼类胚胎的潜在效应,我们提出“繁殖模式依赖的鱼类代际化学信息保护/预警”等科学假说。为揭示鱼类胚胎对环境化学信息的识别及其与亲本繁殖模式的关联并验证相关假说,本研究分别选取无亲代抚育行为且易食子代胚胎的斑马鱼(Danio rerio)和具有特殊繁殖模式(胚胎在母体口腔中完成孵化过程)的尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)为对象,探究了两种实验鱼胚胎对不同环境化学信息(水-对照组、同伴胚胎信息、母体信息、母体+同伴信息、同伴胚胎化学预警信息)的识别与响应(心率变化及孵化表现等)。研究发现:(1)同伴胚胎信息处理对两种实验鱼胚胎的心率以及孵化表现均无显著影响(P>0.05)。(2)母体信息处理对斑马鱼胚胎心率影响显著(P<0.05)、导致心率升高,但对孵化表现影响不显著(P>0.05);母体信息处理对尼罗罗非鱼胚胎心率和孵化表现均无显著影响(P>0.05)。(3)母体+同伴信息处理对两种实验鱼胚胎心率和孵化表现的影响模式与母体信息处理的效应相同。(4)同伴胚胎化学预警信息处理导致斑马鱼胚胎和尼罗罗非鱼胚胎心率显著升高(P<0.05)、孵化历时显著缩短(P<0.05);同伴胚胎化学预警信息处理对斑马鱼胚胎孵化率、死亡率无显著影响(P>0.05),但导致尼罗罗非鱼胚胎孵化率显著降低并且死亡率显著升高(P<0.05)。研究表明:(1)斑马鱼胚胎对母体信息、母体+同伴信息、同伴胚胎化学预警信息均具有显著信息识别,而对同伴胚胎信息无响应;尼罗罗非鱼胚胎仅对同伴胚胎化学预警信息有显著信息识别。两种实验鱼胚胎均对环境化学信息有识别能力,但对环境化学信息的响应模式依亲本繁殖模式差异而不同。(2)研究结果部分支持“繁殖模式依赖的鱼类代际化学信息保护/预警”假说,但不支持“同伴化学信息抑制胚胎发育进程”假说和“CAC干扰降低胚胎发育适合度假说”假说。

关键词： 小区域   气象环境监测   云平台   空间插值  

摘要： 目前专业化气象环境监测存在着尺度大,范围广,布点少,不能实现精细化观测,分布式显示,而大众化观测,特别是针对小区域,重点区域的气象观测还很少,不能满足国民经济和社会发展的需求,因此,研究和设计小区域气象观测及其分布显示是必要的,也是社会发展急需的。为此,本文根据社会发展对小区域气象观测的需要,分析了小区域气象环境监测系统的功能要求,设计了一个具有温度、湿度、气压三种气象要素的小区域环境监测分布系统,通过无线通信技术将采集到的气象数据上传至云平台,设计了基于云平台的网页端应用程序,利用最优插值算法,清晰、准确的实现了小区域气象要素的连续分布显示。主要研究内容如下:1.分析了传感器模块、无线通信技术、定位模块的具体结构及实现的功能,设计了小区域气象环境监测系统的控制电路、数据采集及传输电路,提出了基于两种模式下的无线通信模块组网方式,完成了系统的下位机软件设计,解决了气象数据的采集与传输问题。2.研究了云平台的接入、TCP/IP、HTTP网络通信协议,分析了在云平台上如何关联数据流、数据上传、存储的方法,设计了无线通信模块与云平台的连接方式,编写了基于云平台的B/S架构的Web应用程序,实现了用户登录、注册、气象要素分布图查看等功能。3.结合实际情况,搭建了气象要素采集系统,对无线通信模块的传输进行距离测试和云平台数据接收测试,采集了校园内某一区域的三种气象要素,利用了三种插值方法对同一时刻的数据进行处理,分析了各气象要素的空间分布特征以及对比交叉验证结果,在网页端显示了某一时刻的三种气象要素分布,分布图能够清晰、准确的反映校园区域内的气象观测要素分布。综上,本文设计完成的小区域气象环境监测系统,能够实现小区域范围内的气象要素数据的连续分布显示,对小区域气象环境监测具有重要的实际意义和应用价值。

关键词： 共价有机框架(COFs)   席夫碱聚合物   电化学传感器   环境监测   药物检测  

摘要： 基于具有电子受体性质的席夫碱配体可作为离子和电极之间的电荷转移交换媒介的原因,本着提升电化学传感器的综合性能,本项工作主要采用席夫碱和金属纳米粒子制备了化学改性电极,极为有效地提高了传感器的选择性和灵敏度。本文首先对COFs材料进行简要概述,对COFs材料的主要合成方法、修饰改性手段以及实际应用领域进行调研分析。后续对COFs在电化学传感器领域的主要应用研究进行了阐述,在此基础上开展如下的工作:(1)以2,3,6,7-四(4-甲酰基苯基)四氮杂环戊烯(TTF)和5,10,15,20-四(对氨基苯基)卟啉锌(II)(TPZ)为构建模块制备的TT-COF(Zn)材料被直接设计为电极改性材料,用于灵敏和选择性地测定I和Hg。值得注意的是,TT-COF(Zn)的二硫醚-硫催化位点和吡咯-氮催化位点由于其固有的电催化氧化活性,以及卟啉中心Zn与I之间的协同配位效应,能够有效催化卤离子,并使其成为I电化学定量的敏感传感平台。DFT计算结果表明,TT-COF(Zn)/GCE对I具有最佳的催化性能。得到了I的线性范围为0.02-15 m M,LOD为3.15μM。对Hg检测线性范围为0.5-100μM,LOD为0.115μM。所提出的传感器在测定真实河流样品中的I和Hg时也表现良好。这项工作不仅提供了一种有效测定I和Hg的简单方法,而且为电化学传感应用的COFs的战略设计和合成铺平了道路。(2)我们通过将预金属化的5,10,15,20-四(对氨基苯基)卟啉铜(II)(TPC)和2,3,6,7-四(4-甲酰基苯基)四氮杂环戊烯配体缩合,成功合成了一种新型的单位铜基共价有机框架,设计合成了一种晶体铜基COF,其独特的单点电催化剂有着多孔通道结构,对没食子酸(GA)表现出巨大的优势和高催化活性,在方波伏安法(SWV)的最佳条件下,所得线性范围为0.01-1000μM,LOD为2.81 n M。此外,采用该方法成功地检测了真实茶叶样品中的GA,且回收率良好。该新型传感器可以为基于COF的晶体材料在其他生活分析物的定量方面的传感提供思路。(3)合理设计席夫碱结构COFs可以提高对特定药物分子的选择性,成为增强电极电化学响应的优良载体。我们尝试使用以5,10,15,20-四(对氨基苯基)卟啉镍(II)(TPN)和2,3,6,7-四(4-甲酰基苯基)四氮杂环戊烯(TTF)合成席夫碱的形式,提升该材料作为电子受体在电极表面扮演联结离子和电极之间的电子进行交换和传递角色的能力。此次合成的TTCOF(Ni)材料表面的褶皱矩形片阵结构具有优势,有效地提升了材料自身的比表面积,以促进对乙酰氨基酚(ACOP)在电极表面区域传质、反应,因而TTCOF(Ni)/GCE对ACOP具有最佳的催化性能,抗干扰能力较为优秀,很好地应用于实际样品。最终我们得到ACOP的线性范围为1-1500μM,LOD为47.6 n M,这将为COFs材料应用于食品药品传感器提供一种可能的选择性。

摘要： 近日，烟台市生活固废循环经济园区PPP项目发布预中标公告，中国环境保护产业协会常务理事单位上海康恒环境股份有限公司、毅康科技有限公司、山东淄建集团有限公司、康恒控股有限公司联合体预中标该项目，生活垃圾处理服务费为115元/吨。

关键词： 课程思政   工程制图   教学改革  

摘要： 新时代背景下，课程思政是中国特色社会主义高等教育的创新要求。如何将思政内容融入专业课程教学当中，实现立德树人的教学目标，是当前教育改革的重要内容。本文以《工程制图》课程为例，提出了课程建设的方案，从改革意义、改革思路、教学方法、考核方式等方面构建专业课程思政教育创新教学模式，实现专业知识、实践技能、综合素养全方位育人，达到适应时代发展和社会需求的人才培养目标。

关键词： 球形孢子丝菌   卵黄抗体   免疫磁分离   环介导等温扩增   环境监测  

摘要： 球形孢子丝菌是引起孢子丝菌病的主要致病菌,该菌在环境中广泛存在,主要以菌丝体的形式腐生于土壤或植物中,对从事农业或林业工作的农民、园丁等职业人群的健康造成较大威胁。因此,快速、准确检测环境中存在的球形孢子丝菌,对于监控病原菌分布、控制疾病蔓延、明确传播方式、保护高危人群和避免暴发流行具有重要意义。目前,球形孢子丝菌的检测主要在实验室内进行,常见方法为分离培养法和生化鉴定法,这些方法往往存在灵敏度低、特异性差、耗时较长等局限性。因此,建立一种灵敏度高、特异性好、便捷高效的球形孢子丝菌检测方法十分必要。研究目的:本课题旨在利用卵黄抗体(IgY)、免疫磁分离与环介导等温扩增技术(LAMP)建立一种快速检测环境中球形孢子丝菌的新方法,并对该方法的灵敏度、特异性和稳定性进行系统评价,为环境中病原体检测提供一定的理论和技术支撑。研究方法:***的制备与鉴定收集球形孢子丝菌孢子悬液,制备两种不同抗原:甲醛灭活抗原和超声破碎抗原;将弗式佐剂与抗原等比例混合制备疫苗,免疫无特定病原体级别(SPF级)和普通级别的高产蛋鸡,收集免疫前后的鸡蛋;采用聚乙二醇沉淀法提取IgY;利用BCA蛋白定量试剂盒测定提取物的蛋白质浓度;优化并建立间接酶联免疫吸附试验(间接ELISA)来测定IgY效价,验证IgY特异性,采用聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)鉴定IgY分子量。2.免疫磁珠的制备、优化与评价采用直接偶联法,以1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC·HCl)和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)为活化剂,将羧基修饰磁珠与抗球形孢子丝菌IgY结合,制备免疫磁珠;对免疫磁珠用量进行系统优化,达到最佳富集效率。***方法的建立与优化查阅数据库检索球形孢子丝菌特异性保守基因,设计筛选LAMP引物;利用白色念珠菌和烟曲霉基因组DNA,验证所筛选引物的特异性;优化LAMP扩增的关键影响因素,建立球形孢子丝菌LAMP检测体系。4.球形孢子丝菌快速检测方法的建立与评价用制备的免疫磁珠分离富集样品中的球形孢子丝菌;通过煮沸法提取捕获球形孢子丝菌的基因组DNA;利用LAMP反应实现目标基因扩增及信号放大;将建立的方法应用于土壤模拟污染样品和玉米秸秆模拟污染样品检测,系统评价该方法的灵敏度和稳定性。研究结果:***的制备与鉴定结果结果表明,利用甲醛灭活抗原免疫SPF级别蛋鸡所获得的IgY效价最高,达1:16000;间接ELISA结果显示IgY与非目标菌无交叉反应,说明IgY特异性良好;SDS-PAGE清晰显示了IgY的重链和轻链条带;所提取IgY的平均蛋白浓度为7.71±3.87 mg/m L。2.免疫磁珠的富集效果评价结果优化结果显示,免疫磁珠浓度为0.7 mg/m L时,富集效率最高,达81.27%;用0.7 mg/m L免疫磁珠和0.7 mg/m L非免疫修饰磁珠(BSA修饰磁珠)捕获相同浓度球形孢子丝菌,免疫磁珠富集效率显著高于BSA修饰磁珠富集效率。***方法的优化与建立结果以球形孢子丝菌的内源转录间隔区基因(internally transcribed spacer gene,ITS)和钙调蛋白基因(calmodulin gene,CAL)为靶基因,共设计3套LAMP引物(ITS、CAL-1和CAL-2)。实时扩增结果显示:ITS-引物组扩增效果最佳。通过检测非目标真菌DNA验证ITS-引物组特异性良好;优化结果显示,69℃为最佳反应温度,最佳Mg浓度为6 m M。优化后的LAMP体系可在30分钟内实现目的基因扩增。4.球形孢子丝菌快速检测方法的建立与评价结果在最佳反应条件下,所建立的球形孢子丝菌检测方法检测限为4.66×10cells/m L。将该方法应用于土壤、玉米秸秆模拟污染样品检测,浓度为4.66×10cells/m L的目标真菌可被准确检出,标准曲线方程分别为y=-1.231x+20.427(R=0.999),y=-1.661x+23.421(R=0.995);向土壤、玉米秸秆模拟污染样品中加入100倍浓度的非目标真菌,低浓度(4.66×10 cells/m L)球形孢子丝菌仍能被准确检出,说明该方法具有良好的抗干扰能力,整个检测流程操作简单,可在120分钟内完成。研究结论:1.本研究制备效价较高、特异性良好,具备应用价值的抗球形孢子丝菌IgY。2.本研究建立了一种基于IgY、免疫磁分离和LAMP技术的检测新方法,实现了球形孢子丝菌的高效便捷检测。3.该方法特异性良好、操作简便、具有较强的抗干扰性能,可在120分钟实现环境中球形孢子丝菌的检测;检测限为4.66×10 cells/m L,具有较好的实际应用价值。

关键词： 环境监测   数据融合   NB-IoT   煤化工   物联网  

摘要： 在化工生产过程中,可能因原材料暴露、设备操作不当等因素而产生一些有害气体,从而对化工生产产生巨大安全隐患。因此,实时监测化工环境对于确保安全生产具有重要意义。现有的化工环境监测系统偏向大型化和有线化,并没有充分使用新兴的物联网技术。由于煤炭化工在化工领域中占据重要地位,因此本文基于窄带物联网（NB-IoT:Narrowband Internet of Things）技术,研究了面向煤炭化工环境远程监测的相关关键技术。基于对基于NB-IoT的煤化工环境监测系统架构的分析,确定了三项主要的关键技术,依次为感知层中的传感器节点研发、应用层中的数据可视化设计以及数据融合算法。首先,在分析近几十年化工事故原因和煤化工原料危害的基础上,根据化工环境监测的相关标准,针对煤化工环境中的主要参数,选择了适宜的传感器件。使用型号依次为SHT30、MQ-7、MQ-137、MQ-136的传感器元件感知煤炭化工环境中的空气温湿度、CO气体浓度、NH气体浓度、HS气体浓度。选择型号为STM32F03RCT6的单片机作为传感器节点的核心控制器,并设计了物联网感知层中的传感器节点。通过IIC接口、异步串口、ADC接口等实现了环境监测数据的读取。其次,在数据可视化方面,采用了网页端和手机端之间的双端界面数据互通方法。在网页端,借助One NET物联网云平台自身可视化模块,对数据进行直观显示、折线图方式显示以及查看历史数据等功能。在手机端,通过链接URL,提供IP、产品ID和设备ID以获取所上传的环境参数数据信息。最后,在多传感器数据融合方面,采用一个两级融合模型对传感器节点所采集的环境参数数据进行处理,由此生成安全评估系数。第一级融合的功能是完成数据的预处理。首先,采用改进的3σ原则剔除数据异常值,然后采用一阶卡尔曼滤波以提高数据测量精度。在第二级融合中,采用BP神经网络实现对一级融合数据作进一步的融合与分析,以实现对煤化工企业内空气质量的综合评判。经系统测试分析,该系统无线传感节点能够准确获得化工环境参数数据。经过数据预处理,可以有效减少无效数据,并提升传感器精度。经过数据融合,能够有效实现对环境质量的评判。

关键词： 固体废物   锌渣   硒   微波消解   氢化物发生原子荧光光谱法(HG-AFS)  

摘要： 锌渣中硒的准确测定对其回收利用有重要意义。采用HNO3-HClO4-HF-H2SO4体系微波消解样品，将样品溶液于电热板上蒸至剩余2～3 mL后用王水(1+1)浸提，建立了氢化物发生原子荧光光谱法(HG-AFS)对锌渣中硒测定的方法。实验表明，硒质量浓度在2～16μg/L范围内与其对应的荧光强度呈良好的线性关系，相关系数为0.999 7,方法检出限为0.01μg/g,定量限为0.03μg/g。对大量锌渣样品中共存元素的含量进行统计分析，发现锌渣中主要成分有铁、锌、铅、铝，干扰试验表明，这些共存元素对测定的干扰可忽略。按照实验方法对3个不同硒含量的锌渣样品进行精密度和加标回收试验，硒测定结果的相对标准偏差(RSD,n=12)为1.2%～2.0%,加标回收率为93%～101%。对硒质量分数为2.35～100μg/g的锌渣样品中硒进行测定，测定结果与碱熔-HG-AFS结果基本一致。