堆肥中亲水性有机物还原容量表征及影响因素研究

还原容量(RC)是衡量水溶性有机物(DOM)还原特性的重要指标。分别取未腐熟和腐熟后筛分的堆肥样品提取DOM并分离亲水性组分(Hy I)作为电子供体及电子穿梭体,以3种不同形态的铁作电子受体测定其还原容量。结果表明,对于3种形态的电子受体Fe2(SO4)3,Fe(NO3)3和柠檬酸铁(FeCit),腐熟筛分后Hy I的还原容量值分别为15.88,13.41和51.45 mmol e-/mol C,均大于未腐熟阶段的Hy I还原容量值13.45,11.77和43.16 mmol e-/mol C。同时还发现不同电子受体对Hy I的还原能力影响明显,FeCit条件下测得的RC值明显高于在Fe2(SO4)3和Fe(NO3)3条件下的RC值。而且Hy I的微生物还原容量低于本底还原容量。通过紫外-可见光谱特征值(包括SUVA254和SUVA280)、特征值比值(包括A250/A365和A465/A665)及面积积分比值分析发现,芳香族、不饱和共轭双键结构、芳化度和有机质分子量都会对Hy I氧化还原能力产生影响;结合三维荧光光谱体积积分值及百分比分析发现,类腐殖质(包括类富里酸和类胡敏酸)相对含量是Hy I还原容量主要影响因素。本研究为科学表征亲水性组分的氧化还原特性、揭示其在堆肥体系污染物降解转化中的作用提供了科学依据。     

非荧光硫化锌纳米簇的合成与表征

合成硫化锌纳米簇并对其进行表征,建立一种利用硫化锌纳米簇的阳离子交换(CX)反应检测痕量生物分子的方法。采用水热法合成非荧光硫化锌纳米簇(NCCs)并对其进行表征。纳米簇的性能直接影响检测结果。通过透射电镜图像和X射线衍射可知,纳米簇是多孔的,可以通过快速阳离子交换反应从纳米簇中释放大量的Zn2+,在锌响应试剂的作用下产生荧光信号进行荧光检测。其晶体的外部比内部排列松散,有利于快速阳离子交换,其晶体尺寸大小与加热时间有关。通过比表面积检测法测定纳米簇的表面积和孔径表明,最小的纳米簇拥有相对较大的表面积及较高的阳离子交换效率。实验了三种释放方法(酸溶解法、阳离子交换法和微波辅助阳离子交换法)对Zn2+释放性能的影响,结果表明,微波辅助阳离子交换法信噪比较高,操作简便,可用于硫化锌纳米簇免疫测定法中。比较了Zn2+的释放效率和目标结合力与平均直径之间的关系,结果表明纳米簇尺寸为44 nm时表现出最高的阳离子交换效率。结论：所有这些特点,使ZnS纳米簇阳离子交换放大器在痕量生物分子检测方面成为高度灵敏、生物相容性好、低廉环保的检测工具。     

封装西林药瓶残留氧气检测中的谐波基线校正和去噪方法

可调谐激光二极管吸收光谱(TDLAS)技术的成熟和快速非接触气体浓度测量的优点,十分适合用于对封装西林药瓶内残留氧气进行浓度检测。采用TDLAS技术对封装西林药瓶内残留氧气进行浓度检测,检测系统的光路经过空气和玻璃药瓶,玻璃瓶壁对激光的散射和衰减是检测系统的主要干扰,给二次谐波信号的稳定性带来了很大影响。设计和搭建了基于TDLAS的封装西林药瓶残氧量检测系统。针对从系统中提取出的二次谐波信号,提出了一种基于小波变换的基线消除和噪声滤除方法, 解决在残留氧气浓度检测过程中基线漂移和噪声干扰问题,克服玻璃瓶壁对二次谐波信号的干扰,效果明显。选用“sym6”小波,将实验测得的信号进行五层小波分解,根据每一层小波分解得到的低频分量求出相应的基线斜率,对五个基线斜率进行加权平均得到原始信号的基线斜率。由求得的基线斜率,对原始信号经过去基线处理,再进行小波分解和软阈值处理后得到重构信号。对氧气浓度为21%的西林瓶的测量结果表明,处理后谐波信号和理论信号之间的相对误差由处理前的1.26%下降到了0.12%,证明了此方法可以很好地解决在残留氧气浓度检测过程中基线漂移和噪声干扰问题,克服玻璃瓶壁对二次谐波信号的干扰,为氧气浓度测量提供很高质量的信号。     

一种迭代的锥束计算机层析成像系统几何全参数标定方法EI北大核心CSCD

计算机层析成像(CL)系统对于扁平状物体的检测具有独特的优势,几何参数标定是CL系统获得高质量图像的重要步骤。现有CL系统几何参数标定方法仅能标定部分几何参数,难以一次完成所有几何参数的标定。借鉴计算机断层成像(CT)系统几何参数标定方法,提出了一种高精度的迭代标定方法,利用简单体模快速标定CL系统的所有几何参数。对CT系统几何参数标定方法用于CL系统的有效性进行分析,确定对CT系统几何参数标定方法敏感的CL系统几何参数;根据CL系统投影几何关系,构建新的反映CL实际系统与理想系统间误差的非线性最小二乘目标函数,利用迭代法不断优化敏感参数和其他关键参数。实验结果表明,本文方法能够有效标定CL系统所有几何参数,敏感参数以及受敏感参数影响的其他几何参数标定精度均有明显提升。利用已标定的几何参数重建三维Shepp-Logan体模和印刷电路板体模,重建图像中没有几何伪影,验证了算法的有效性。     

PARAFAC解析北方典型蔬菜大棚土壤DOM三维荧光光谱

DOM是土壤中一种活跃的组分,研究其组成、分布和腐殖化特点对揭示土壤地球化学环境行为特征具有重要意义。蔬菜大棚作为一种特殊的土地利用类型,受人类活动影响较为强烈,长期人类活动的作用会影响其土壤中DOM构成和土壤腐殖化过程的空间分布。但关于蔬菜大棚土壤DOM特征的研究鲜见报道。基于此,利用三维荧光图谱技术,结合PARAFAC模型,解析具有长期种植年限的北方典型蔬菜种植基地土壤DOM的特征。结果显示,蔬菜大棚土壤DOM主要由类富里酸(C1)、类胡敏酸(C2)和类蛋白 (C3)物质组成,以C1组分为主。空间分布特征显示：在垂直方向上,随着剖面深度的增加,C1和C2组分都明显减少,而C3组分先增后减,DOM的腐殖化程度从0～20到30～40 cm明显降低,到40～50 cm又有所增加;在水平方向上,C2组分的含量在每层的空间变异均较大,C1组分在每层的空间变化均较小,C3组分介于上述二者之间,土壤的腐殖化指数在每层的空间变异均较大。上述结果表明,蔬菜大棚土壤的腐殖化进程在表层较快,此外,腐殖化进程具有较大的空间变异特性。本研究的意义在于：(1)通过三维荧光光谱揭示了了北方蔬菜大棚土壤DOM的组成及其空间异质性特点;(2)将PARAFAC模型用于土壤DOM的分析中,并成功对其DOM的组分特征进行定量表征,对土壤DOM的研究提供了新的思路。     

河北洨河人工湿地水体溶解性有机物性质的演化过程研究

联合三维荧光光谱、紫外光谱和化学还原法,对洨河人工湿地水体DOC与COD的变化特征以及溶解性有机物(DOM)的来源、化学结构、腐殖化程度与氧化还原性质进行研究,以期为深入揭示DOM在人工湿地中的地球化学行为及其生态环境效应提供科学依据。结果显示,河流水体COD 60%以上来自DOC的贡献,而其经过人工湿地后含量的降低则主要是由有机物中的N,H,S,P元素更容易被去除所导致的,其贡献率可达65%。f_470/520与BIX两种指数共同指示了水体DOM主要由微生物贡献,表明水体DOM明显受到微生物的降解作用。三维荧光光谱PARAFAC模型分析显示,人工湿地水体DOM包含类蛋白和类腐殖质组分,其中类富里酸和类胡敏酸组分比类蛋白质组分更容易被降解,类富里酸与类胡敏酸组分具有相似的分解命运。有色溶解性有机物(CDOM)与荧光溶解有机物(FDOM)具有共源性,均主要由类腐殖质组成,二者进入人工湿地后没有产生选择性降解。水体进入人工湿地后E₂/E₃,A_240～400,r_{(A, C)}与HIX指标没有发生显著变化,表明人工湿地对水体DOM的腐殖化程度不会产生显著影响。然而,人工湿地环境不仅有利于形成还原态的DOM,促进水体三价铁的还原,而且可以提高DOM作为电子穿梭体的能力,这可能与DOM的芳香性碳在人工湿地中能够得以更好保存有关。     

对一个不等式猜想的讨论

设ａ >0 ,令Ｓｎ(ａ) =ａ ａ … ａ(ｎ个根号 ) ,(1 )ｆｎ(ａ) =ａ-Ｓｎ 1 (ａ)ａ -Ｓｎ(ａ) ,ａ≠Ｓｎ(ａ) ,(2 )其中ｎ∈Ｎ ={1 ,2 ,… }.当ａ=2时 ,文〔1〕上有如下不等式 :14<ｆｎ(ａ) <π22 7,ｎ∈Ｎ . (3)同时 ,当ａ>1时 ,文〔1〕还提出 (即文〔1〕的第 88个未解决的问题 )ｆｎ(ａ) (ｎ ∈Ｎ)的最优上、下界是多少 ?并猜想 :ｆｎ(ａ) >1ａ2 ,ｎ∈Ｎ (4)本文讨论这个猜想 .显然 ,当ａ >0时 ,{Ｓｎ(ａ) }严格递增 ,又由数学归纳法可得 ,对任何ｎ ∈Ｎ ,有 ａ≤Ｓｎ(ａ) <ａ 1 ,所以数列为有界数列 .注意到 Ｓｎ 1 (ａ) 2=ａ Ｓｎ(ａ…     

盐酸普鲁卡因及其环糊精包结物的光谱研究

本文通过盐酸普鲁卡因的紫外光谱,确定了盐酸普鲁卡因两种型体（分子型体和离子型体）存在时的ｐＨ值,并研究了这两种型体加入β－环糊精、ＨＰ－β－环糊精和Ｍｅｔｈｙｌ－β－环糊精前后荧光强度的变化。     

降低实验中玻璃仪器破损率的几项措施

玻璃材料具有无色透明、耐腐蚀,能加工成各种复杂形状等优点,在化学实验中获得了广泛应用。各种容器、量器,凡是与观察物质颜色状态有关的,都尽量采用玻璃制造。但是玻璃材料也右其本身的弱点,韧性不足脆性有余,这是玻璃仪器容易破损的内在原因。     

(3+1)维Boussinesq方程的多怪波解

(3+1)维Boussinesq方程经常用来描述重力波在水面上的传播。本文利用符号计算方法,得到了(3+1)维Boussinesq方程的多怪波解,其中包括1-怪波解,3-怪波解和6-怪波解,这些怪波解的动力学性质也被一些三维图像进行了展示。