检索结果-南通市图书馆

作者：陈雨萌湖北中医药大学

学位级别：硕士

研究目的:1.运用古今医案云平台,挖掘王平教授治疗失眠伴焦虑状态的用药规律,总结临床经验。2.通过网络药理学的方法,对王平教授治疗失眠伴焦虑状态的核心用药处方进行分析,并讨论其可能潜在的作用机制。研究方法:1.收集从2021.3月至202... 详细信息

研究目的:1.运用古今医案云平台,挖掘王平教授治疗失眠伴焦虑状态的用药规律,总结临床经验。2.通过网络药理学的方法,对王平教授治疗失眠伴焦虑状态的核心用药处方进行分析,并讨论其可能潜在的作用机制。研究方法:1.收集从2021.3月至2021.11月王平教授在湖北中医药国医堂与湖北省中医院脑病科专家门诊就诊患者的病历资料,对数据规范化处理好导入古今医案云平台(V2.3.5),进行统计分析、关联规则分析、层次聚类分析等,并总结王平教授的临床用药经验。2.根据数据挖掘得到的核心药物进行网络药理学分析,筛选核心药物的活性成分与作用靶点,获取失眠伴焦虑状态的疾病共同靶点,利用Cytoscape3.9.0构建药物-成分-靶点图,通过String数据库构建蛋白互作网络图。通过Metescape对疾病作用靶点进行GO分析及KEGG通路富集分析,探讨核心用药处方对失眠伴焦虑状态的作用机制。研究结果:1.共纳入首诊处方119首,复诊处方86首。男性46人,女性73人,其中青年人占比23.52%,中年人占比56.3%,老年人占比16.81%。最常见的失眠症状为“入睡困难”,“夜间易醒”,“醒后难以入睡”,伴随精神症状以神疲乏力,健忘,烦躁易怒为主。最常见的中医证型为心神不养证,阴虚火旺证,心脾两虚证及心肝火旺证。共涉及191味中药,用药频次最高的药物性味归经分别是平性、温性、寒性;甘、苦、辛;肝经、心经、肺经;药物功效主要为宁心安神、收敛固涩、生津养血;用药频次前10位的药物为酸枣仁、炙甘草、川芎、人参、知母、太子参、茯神、沙参、丹参、煅牡蛎。2.选取数据挖掘中中药使用频率大于75%的中药选定为核心药物(酸枣仁、炙甘草、川芎、知母、人参)。所有核心药物活性成分共145个,作用靶点240个。失眠伴焦虑状态两种疾病共同靶点455个,与药物靶点取交集,得到73个药物-疾病作用靶点,其中关键活性成分有山奈酚、槲皮素、柚皮素、异黄酮醇、β谷甾醇等,蛋白互作网络有73个节点,595条边,排名前10个的关键靶点为IL6、AKT1、TNF、IL1B、CASP3、VEGFA、PTGS2、PPARG、CAT、CXCL8。GO功能富集分析有生物过程有20个条目,细胞组成有14个条目,分析功能有19个条目。KEGG通路分析得到140条通路信号。研究分析:1.数据挖掘分析得到处失眠伴焦虑的病变部位主要在心、肝,病机为元气亏虚,心失所养、肝失疏泄。总结王平教授临床用药经验为培元固本,调和阴阳、心肝同治,解郁除烦、气血同调,顾护阴液等。2.网络药理学研究表明,失眠伴焦虑状态的作用机制可能与山奈酚、槲皮素、柚皮素、β谷甾醇等活动成分相关,通过IL-6、IL-8、PPARG等靶点调控神经活性配体受体相互作用通路、c AMP信号通路、5-HT信号通路。

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基于中医临床科研信息共享系统挖掘王平教授从神论治失眠经验

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作者：徐波湖北中医药大学

学位级别：硕士

目的:基于数据挖掘技术,运用中医临床科研信息共享系统,进行前瞻性试验设计,对导师从中医神理论辨证论治失眠患者的临床经验进行研究,以探寻导师治疗失眠的辨证经验、用药特点和组方规律,挖掘最优方-证及适用人群的特点,以便更好地应用... 详细信息

目的:基于数据挖掘技术,运用中医临床科研信息共享系统,进行前瞻性试验设计,对导师从中医神理论辨证论治失眠患者的临床经验进行研究,以探寻导师治疗失眠的辨证经验、用药特点和组方规律,挖掘最优方-证及适用人群的特点,以便更好地应用于临床。方法:纳入2015年3月至2016年3月期间于湖北中医药大学国医堂门诊接受导师诊治的失眠患者,采用“中医临床科研信息共享系统”的结构化病例模块来收集临床数据,包括病例一般信息、失眠诊疗相关信息和中医辨证论治信息,进行频数分析、聚类分析、关联分析,总结归纳失眠的常见症状、主要证候特征、常用方剂以及核心治疗药物等。结果:(1)病例一般信息失眠患者中女性有84例,男性有62例;年龄最小患者20岁,最大患者78岁,失眠患者平均年龄51岁;中级文化程度患者失眠发病率较高;已婚患者占失眠患者的绝大部分,比重为85%;与他人同住比独自失眠发病率高,与他人同住失眠发病率占97%;失眠患者工作情况已白班为主占92%,以办公室职员失眠患病率最高占38%。(2)失眠诊疗相关信息84%的患者以慢性失眠为主;失眠症状出现频率最高的前三位是是“睡眠深度浅”和“睡眠易醒”和“入睡困难”,分别占84.93%、82.88%、79.45%;引起失眠的原因主要以精神因素和机体因素为主,分别达到60.59%和48.63%;门诊就诊失眠患者有近一半人群接受过治疗并服用过安眠药物并有既往疾病;就诊患者以睡眠质量差的居多,中度失眠患者占1/2,可能抑郁患者占1/2,焦虑患者占3/4,绝大多数患者对自己睡眠都不满意,医生评价患者失眠都在轻度、中度或者偏重。(3)中医辨证论治信息失眠常常与头晕、头痛、烦躁易怒、胸闷、纳差、神疲乏力并见,所占比率均在60%以上,同时失眠还可以伴发健忘、腰膝酸软、口干、面色少华这些症状,出现频率也在35%以上;失眠主要证型是阴虚火旺证、气血亏虚证、心脾两虚证、痰瘀蕴结证、肝气郁滞证和心肝火旺证,所占病例的比重均在50%以上;失眠的证候要素中以阴阳、神、血证出现的频率较高,气、元气、痰瘀也是构成失眠的常见证候要素;病位主要在于心、肝胆、肾、脾胃;安神、养血、理气、清心是临床治疗失眠的常用治则治法,出现频率最高,此外补气、滋阴、化痰逐瘀、清肝、健脾养胃等也是导师惯用治法;导师治疗失眠常常选用的方剂有酸枣仁汤、柴胡疏肝散、金匮百合汤、三草安神方、柴胡桂枝汤、天王补心丹、越鞠丸、温胆汤、栀子豉汤等,其中尤以酸枣仁汤、柴胡疏肝散最为常见,出现的频次分别为96.58%和40.41%;临床用药上,超过30频次的中药有50味,其中以炙甘草、黄芪、酸枣仁、首乌藤、姜栀子、川芎、合欢皮、白芍、当归、煅龙牡、百合最为常见,用药频次均达到140次以上;失眠核心方药物组成有合欢皮、川芎、首乌藤、当归、煅牡蛎、黄芪、炙甘草、炒酸枣仁、姜栀子;导师在治疗失眠时善于中西医并重、药物与心理合用,以非药物疗法居多,兼用安眠西药和中成药。结论:1.临床失眠患者以女性居多,发病年龄参差不齐,中老年人是失眠患者的主体,处于更年期阶段的患者更容易失眠;失眠患者的文化程度具有差异性,中等学历发病率较高;已婚和与他人同住的人群发病率较高;患者工作时间情况对失眠影响不大,办公室职员失眠发病率最高。2.临床失眠以慢性失眠居多,主要表现为睡眠深度浅、睡眠易醒、入睡困难、早醒、醒后难以入睡、醒后疲劳、多梦、神疲乏力、头晕、头痛;精神因素是引起失眠的最常见原因,失眠患者常伴发焦虑、抑郁,绝大多数患者对自己的睡眠质量感到不满意或者很不满意。3.中医治疗失眠有着独特的优势,数据挖掘是总结中医辨证经验的有效方法。失眠患者常见伴发症有头晕、烦躁易怒、头痛、胸闷、纳差、神疲乏力、健忘、腰膝酸软、口干、面色少华;失眠病位主要在心、肝、脾、肾四脏;病理因素常与阴阳、气血、痰瘀息息相关;病性上虚实夹杂,虚则以阴血亏虚型、气血两虚型最为常见,实则以痰瘀蕴结型、肝气郁滞型最为常见;治疗当调理脏腑气血、宁神为先,兼以调畅精神情志、安神定志,同时多法联用、形神并调,三者并举共凑安神促眠之效;常选用酸枣仁汤、柴胡疏肝散、金匮百合汤、三草安神方、柴胡桂枝汤、天王补心丹、越鞠丸、温胆汤、栀子豉汤等方剂;导师治疗失眠核心方药物组成有合欢皮、川芎、首乌藤、当归、煅牡蛎、黄芪、炙甘草、炒酸枣仁、姜栀子十味。

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基于数据挖掘技术探讨王平教授治疗围绝经期失眠的用药规律

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作者：陈艳华湖北中医药大学

学位级别：硕士

目的:围绝经期作为女性生命过程中的一个重要时间阶段,女性在此期由于雌激素分泌量的波动或减少,引起自主神经功能紊乱,其中失眠为常见的问题。本文旨在通过对王平教授专家门诊所接诊的病人,收集中草药治疗围绝经期失眠患者的相关病例,... 详细信息

目的:围绝经期作为女性生命过程中的一个重要时间阶段,女性在此期由于雌激素分泌量的波动或减少,引起自主神经功能紊乱,其中失眠为常见的问题。本文旨在通过对王平教授专家门诊所接诊的病人,收集中草药治疗围绝经期失眠患者的相关病例,运用频数统计、关联规则分析、层次聚类分析的统计分析方法,总结王平教授临床上使用中草药治疗围绝经期失眠的常用中药、药对及治法等,为临床上治疗围绝经期失眠提供更多的经验。方法:本研究搜集自2019年1月至2020年12月之间,在湖北中医药大学国医堂及湖北省中医院脑病科王平主任医师专家门诊就诊,年龄在45岁至55岁之间的女性,符合围绝经期失眠诊断标准,并且开具中草药处方的患者。(1)严格按照诊断标准、纳入标准及排除标准,筛选患者共164人,共322次就诊记录。用Excel表格建立患者信息数据库,包括患者的姓名、就诊编号、就诊时间、主诉、现病史、既往史、中西医诊断、处方药物及用法。对中药名称实行标准化,同时参照《中华人民共和国药典(2020版)》和《中药学》建立中药数据库。(2)采用古今医案云平台(V2.2.2)软件,结构化电子病历,用统计方法,分析患者的年龄、就诊次数、中药使用频率;统计药物的属性,如四气、五味、归经、功效;并且进行药物的关联规则分析,药物层次聚类分析。结果:(1)本次研究总共纳入164名患者,单次就诊患者97人,复诊患者67人,累计225例次。年龄最小者45岁,最大者55岁,最高诊次13次。年龄在45-49岁占31.68%,年龄在50-55岁占68.32%。(2)本次研究总共涉及187味中药,累积用药频次6333次。使用频率最高的是炙甘草、酸枣仁、太子参、首乌藤、川芎、丹参、白芍、知母、人参。所使用的187味药物归经中,十二经脉全部都涉及。其中,使用归于肝经、心经、肺经、脾经、肾经的药物较多。根据药物四气统计结果,其中寒性、平性、温性药物较多。五味属性则以甘味、辛味、酸味、苦味药物使用频次较高。从药物功效来分析,使用宁心安神、收敛固涩的药物最多。(3)关联规则分析中,置信度设置为0.9时,支持度设置为0.5时,关联的药物有:煅龙骨→煅牡蛎,首乌藤→酸枣仁,首乌藤+太子参→酸枣仁,川芎+知母→酸枣仁,知母→酸枣仁,煅牡蛎→煅龙骨,川芎+太子参→酸枣仁,川芎→酸枣仁,丹参+太子参→酸枣仁,丹参→酸枣仁,煅牡蛎→酸枣仁,人参→酸枣仁,太子参→酸枣仁,白芍→酸枣仁,酸枣仁+知母→川芎,知母→川芎。(4)使用频次高于60次的中药有34味,对这34味中药进行分层聚类分析,发现了6组核心组方。第一组:南沙参、玄参、百合、煅龙骨、煅牡蛎、浮小麦;第二组:柴胡、枳壳、当归、白芍;第三组:苍术、栀子;第四组:六神曲、炒山楂、炒麦芽、枸杞子、天麻、生地黄、党参、合欢皮、黄芪、黄连、淫羊藿;第五组:酸枣仁、炙甘草、太子参、丹参、人参、夏枯草;第六组:知母、川芎、茯神、五味子、首乌藤。结论:通过数据挖掘技术对王平教授治疗围绝经期失眠用药规律进行分析,总结归纳王平教授治疗围绝经期失眠的治疗经验。(1)从药物功效上看,其中使用最多的是补虚药、安神药、收敛固涩药,体现了围绝经期失眠患者以脾肾亏虚为本,心神失养为标的特点;(2)围绝经期女性,肾精渐衰,脾胃为后天之本,气血生化之源,先天肾精依赖后天脾胃运化的水谷精微的滋养,在治疗围绝经期失眠时,注重调理脾胃;(3)王平教授治疗围绝经期失眠时,重视肝主疏泄的功能,肝以血为养、以气为用,故遣方用药时多使用养肝血、疏肝郁等药物组合;(4)经聚类分析及关联规则分析后,总结出王平教授治疗围绝经期失眠多使用养心安神、补气健脾,收敛固涩、滋补肝肾、活血行气等药物,而不拘泥于单一的遣方用药。(5)本文使用数据挖掘技术,对王平教授治疗围绝经期失眠的用药规律进行了总结,为传承王平教授治疗围绝经期失眠的治疗经验提供新的可行思路。

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基于数据挖掘技术探讨王平教授治疗失眠伴头痛的用药规律

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作者：严巧湖北中医药大学

学位级别：硕士

研究目的:运用古今医案云平台对湖北省中医院脑病科专家门诊和湖北中医药国医堂,王平教授所接诊的患者,收集服用中草药煎剂治疗失眠伴头痛患者的相关病例,对数据进行规范化处理后导入古今医案云平台(V2.3.5),运用频数统计、关联规则分... 详细信息

研究目的:运用古今医案云平台对湖北省中医院脑病科专家门诊和湖北中医药国医堂,王平教授所接诊的患者,收集服用中草药煎剂治疗失眠伴头痛患者的相关病例,对数据进行规范化处理后导入古今医案云平台(V2.3.5),运用频数统计、关联规则分析及层次聚类分析等,总结王平教授临床上应用中草药治疗失眠伴头痛的临床用药规律。研究方法:本研究收集2021年1月至2022年12月于湖北中医药大学国医堂以及湖北省中医院脑病科王平教授、主任医师专家门诊就诊病患的病历资料,严格按照诊断标准、纳入及排除标准,共筛选患者122人,总计209次就诊记录。建立患者信息数据库,记录患者一般信息、就诊时间、主要症状、现病史、舌苔、脉象、方药等,对中药名称实行标准化,并参照《中华人民共和国药典(2020版)》、《中药学》建立中药数据库。把患者的病历数据录入古今医案云平台,结构化电子病历,并运用统计分析方法,对患者的一般信息(年龄、性别)、症状、舌苔、脉象、中医证型证素及治法、处方、药物属性(四气、五味、归经、功效)等进行频次统计法,继而对中药进行药物的关联规则及层次聚类分析,以挖掘各药物之间潜在的关联。总结探讨王平教授对失眠伴头痛治疗的临床用药规律。研究结果:(1)该研究总共纳入患者共122名,累计209诊次。一般资料统计显示男女比例≈0.30:1,亦表明失眠伴头痛患者在各年龄段上女性均多于男性。其中,年龄最小9岁,最大86岁,中年组(45-59岁)占48.80%;青年组(18-44岁)占24.88%;老年组(即≥60岁者)占19.62%,未成年组(即60次的中药(共24味药物)进行层次聚类分析,终获6组核心组方。第一组:白芍,枳壳;第二组:天麻,熟地黄;第三组:黄芪,当归;第四组:酸枣仁,甘草,川芎;第五组:人参,太子参,丹参,南沙参;第六组:浮小麦,合欢皮,苍术,夏枯草,五味子,栀子,首乌藤,龙骨,牡蛎,知母,茯神。结论:通过数据挖掘,得出失眠伴头痛的治疗多用川芎、酸枣仁、牡蛎、龙骨、太子参、人参、白芍、知母等宁心安神、祛风止痛、平肝抑阳之药,多用平性、温性、微寒性药物,甘味、苦味药物,本次研究通过使用数据挖掘技术,对失眠伴头痛用药规律进行总结分析,为其中医药治疗提供可行思路。

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基于声音信号的带式输送机托辊故障预警与定位研究

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作者：董乃吉北京化工大学

学位级别：硕士

托辊是带式输送机的核心部件,其一旦发生故障,会直接影响带式输送机的安全运行,进而影响煤炭生产企业的经济效益和工作人员的人身安全,因此开展带式输送机托辊的故障预警与定位具有重要意义。带式输送机距离长,托辊数量众多,若每个托辊... 详细信息

托辊是带式输送机的核心部件,其一旦发生故障,会直接影响带式输送机的安全运行,进而影响煤炭生产企业的经济效益和工作人员的人身安全,因此开展带式输送机托辊的故障预警与定位具有重要意义。带式输送机距离长,托辊数量众多,若每个托辊安装一个振动传感器,监测成本高昂。声音传感器监测范围广、所需数量少,相对振动传感器更具有应用前景。基于此,开展基于声音信号的带式输送机托辊故障预警与定位研究工作,具体研究内容如下:(1)为了提高带式输送机托辊故障预警与定位的准确性,详细分析了带式输送机托辊的常见故障、形成原因以及故障特征;分析托辊运行过程当中故障声源信号的组成、传递路径特点。(2)针对带式输送机运行过程中,噪声干扰严重、故障特征提取困难的问题,本文提出了一种带式输送机托辊故障的预警方法。首先利用小波包降噪去除环境噪声干扰,其次针对VMD分解模态数量难以确定的问题,本章结合IMF分量的能量-相关系数准则进行自适应确定;然后基于关键模态提取对应故障特征结合GMM算法实现带式输送机托辊故障的预警。最后分别使用仿真信号和带式输送机托辊故障试验台数据验证所提方法的有效性。(3)针对带式输送机托辊数量众多,故障托辊在带式输送机的具体位置难以确定,本文提出一种基于双麦克风的故障托辊定位方法。首先使用小波包降噪去除环境噪声;其次基于Fast Kurtogram提取故障信息集中的频带;然后结合广义互相关算法计算双麦克风之间的时延值;再然后基于几何求解算法确定故障托辊位置。分别使用仿真信号和带式输送机托辊故障试验台数据验证上述方法的有效性。(4)根据某洗煤厂带式输送机托辊的结构,确定麦克风的参数并部署监测系统;对现场托辊声音信号进行分析,验证本文提出算法的有效性。

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二硫化钼和碳化钼对传统（类）芬顿反应的助催化性能及机制研究

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作者：程豪中南林业科技大学

学位级别：硕士

芬顿或类芬顿工艺因成本低、操作简单及矿化能力强等特点被广泛应用于废水中难降解有机物的去除。然而,传统芬顿或类芬顿工艺具有三价铁(Fe3+)难还原、pH适应范围窄和易形成铁泥等缺点。近年来,研究发现二硫化钼(MoS2)等金属硫化物能作... 详细信息

芬顿或类芬顿工艺因成本低、操作简单及矿化能力强等特点被广泛应用于废水中难降解有机物的去除。然而,传统芬顿或类芬顿工艺具有三价铁(Fe3+)难还原、pH适应范围窄和易形成铁泥等缺点。近年来,研究发现二硫化钼(MoS2)等金属硫化物能作为助催化剂促进Fe3+/Fe2+循环,可作为开发新型类芬顿反应的功能材料。此外,碳化钼(Mo2C)同样具有钼活性位点,且不像金属硫化物可能产生二次污染物硫化氢(H2S),有望成为绿色环保的类芬顿反应助催化材料。因此,本文首先研究了基于MoS2的新型类芬顿反应体系,并在此基础上进一步构建了基于Mo2C的两种新型类芬顿反应体系,并分别探究了其对典型有机污染物的降解性能及机制,为开发新型高效的有机废水类芬顿处理工艺提供了技术支撑,其主要研究结果如下:(1)以MoS2为助催化剂,构建了基于纳米零价铁(nZVI)/过氧化氢(H2O2)的新型类芬顿体系。与nZVI/H2O2体系相比,MoS2的添加能显著提高体系中H2O2的利用效率,从而提高体系对罗丹明B(RhB)的降解速率。此外,MoS2/nZVI/H2O2体系能适应很宽的pH范围(3.0-9.0),在pH值等于9.0时RhB降解效率仍可达到84.9%。四次循环实验结果表明,MoS2和nZVI具有很高的重复利用性能。MoS2/nZVI/H2O2体系降解污染物的主要活性物种有羟基自由基(·OH)、超氧阴离子(·O2-)和单线态氧(1O2)。与nZVI/H2O2体系相比,MoS2不仅增加了 nZVI的Fe离子浸出,还加速了 Fe3+/Fe2+的循环转化。(2)以Mo2C为助催化剂,构建了基于传统芬顿工艺的Mo2C/Fe2+/H2O2新型类芬顿体系。实验结果表明,该体系中RhB的降解速率明显高于Fe2+/H2O2体系,且Mo2C的助催化性能明显高于MoS2。此外,Mo2C/Fe2+/H2O2体系能适应很宽的pH范围(2.8-8.8),且四次循环实验结果表明Mo2C具有优异的稳定性和重复利用性。X射线光电子能谱(XPS)结果表明,Mo(Ⅱ)和Mo(Ⅳ)在Fe(Ⅲ)还原过程中发挥了主要作用。在Mo2C/Fe2+/H2O2体系中,·OH、·O2-和1O2在RhB降解中都发挥了作用。与Fe2+/H2O2体系相比,Mo2C/Fe2+/H2O2体系能显著提高·OH和1O2的生成,且Mo2C能有效加速Fe3+/Fe2+循环转化,从而提高H2O2活化效率。(3)以Mo2C为助催化剂,构建了基于Fe3+/过硫酸钠(PS)的新型类芬顿体系。研究发现,Mo2C/Fe3+/PS体系对盐酸四环素(TC)的去除速率(0.3054min-1)明显高于Fe3+/PS体系(0.06041 min-1)。且Mo2C相比三种金属硫化物(MoS2、WS2和CoS2)具有更强的助催化性能。此外,Mo2C拓宽了 Fe3+/PS体系的pH适用范围(2.7-8.5),且Mo2C在五个循环后仍具有优异的助催化性能。在Mo2C/Fe3+/PS体系中,主要涉及四种活性物种(SO4·-、·OH、·O2-和1O2),并且Mo2C对Fe(Ⅲ)的持续还原显著增强了Mo2C/Fe3+/PS体系中PS的活化。氯离子(C1-)、硝酸根离子(NO3-)和腐殖酸(HA)等水基质对TC降解没有显著影响,表明Mo2C/Fe3+/PS具有较强的抗环境干扰能力。

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水环境中典型微塑料对Pb2+吸附行为及联合毒性研究

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作者：余意中南林业科技大学

学位级别：硕士

微塑料(MPs)作为一种新型污染物,一旦进入环境,因难降解、易迁移、易积累,会严重危害生态系统,成为日益严重的全球性环境问题,引发人们的广泛关注。水环境中,微塑料往往作为载体与其他污染物,尤其是重金属,形成复合污染,产生联合毒性,... 详细信息

微塑料(MPs)作为一种新型污染物,一旦进入环境,因难降解、易迁移、易积累,会严重危害生态系统,成为日益严重的全球性环境问题,引发人们的广泛关注。水环境中,微塑料往往作为载体与其他污染物,尤其是重金属,形成复合污染,产生联合毒性,从而加剧水生生态系统的危害,进行微塑料与重金属的交互作用及联合毒性研究具有重要的理论价值与现实意义。为了全面了解水环境中典型微塑料与重金属的交互作用及联合毒性效应,本文通过静态吸附试验系统研究了聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚酯类(PET)、聚苯乙烯类(PS)五种微塑料老化前后对Pb2+的吸附行为,在此基础上,选取对Pb2+吸附量最大的微塑料MPs-PET为供试微塑料,以蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)为供试生物,通过水培胁迫试验深入研究了水环境中MPs-PET与Pb2+对蛋白核小球藻的联合毒性,主要研究结果如下:(1)老化前后微塑料表征(SEM、FTIR、BET)分析发现,五种微塑料表面结构、性质各不相同。老化后的微塑料表面出现了较多的褶皱和孔隙,微孔的数量也有所增加,但表面官能团未发生明显变化。老化使微塑料表面物理结构变得更加复杂,比表面积增大,导致表面产生了更多的吸附位点,有利于增强微塑料对Pb2+的吸附作用。(2)微塑料对Pb2+吸附行为研究表明,原生微塑料吸附平衡时间约为20 h,对 Pb2+的平衡吸附量为 0.2330 mg/g(PET)>0.2210 mg/g(PVC)>0.2010 mg/g(PP)>0.1596mg/g(PS)>0.1250 mg/g(PE)。老化微塑料吸附平衡时间约为25 h,对 Pb2+的平衡吸附量为 0.3790 mg/g(PET)>0.3410 mg/g(PP)>0.3215 mg/g(PVC)>0.2655 mg/g(PS)>0.2420 mg/g(PE)。其中 MPs-PET 对 Pb2+的吸附作用最强,吸附量最大。(3)吸附动力学属性拟合结果表明,微塑料对Pb2+的吸附更符合准二级动力学模型,表明吸附过程是受到多因素影响的复杂过程。准二级动力学k2值拟合结果表明,五种微塑料对Pb2+的吸附作用存在差异,吸附能力大小依次为:PET>PVC>PP>PE>PS。等温吸附属性拟合结果表明,微塑料对Pb2+的吸附更符合Langmuir模型,表明吸附过程以单分子层物理吸附为主。通过Langmuir模型的KL值拟合结果发现,老化可以促进微塑料对Pb2+的吸附。(4)联合毒性研究表明,无论是单一暴露(MPs-PET、Pb2+)还是联合暴露(MPs-PET/Pb2+、MPs-PET@Pb2+),均会显著抑制小球藻生长并产生氧化胁迫。联合暴露对小球藻的生长抑制及氧化胁迫远大于单一暴露,联合暴露下MPs-PET与Pb2+未发生吸附时(MPs-PET/Pb2+)对小球藻胁迫效应最为显著,对小球藻生长抑制率高达75%,叶绿素a含量下降73%,可溶性蛋白含量下降112%,MDA和可溶性糖含量分别增加223%和112%,抗氧化酶活性明显提升。微塑料对Pb2+的吸附能适度缓解微塑料与Pb2+对小球藻的联合毒性,老化对联合毒性的影响不显著。(5)单一MPs-PET暴露时,蛋白核小球藻的威胁主要来自于微塑料与蛋白核小球藻之间的异质聚集作用,微塑料会对蛋白核小球藻细胞壁及细胞膜产生物理损伤。单一 Pb2+暴露时,蛋白核小球藻的威胁主要来自于Pb2+的化学损伤,会被藻细胞吸收,进入藻细胞体内,发生氧化胁迫,导致细胞氧化还原失衡,产生大量活性氧,对藻细胞造成严重的化学损伤。单一 Pb2+暴露对蛋白核小球藻产生的胁迫效应更明显,生长显著受到抑制。(6)MPs-PET和Pb2+联合暴露下,MPs-PET和Pb2+未发生吸附时(MPs-PET/Pb2+),MPs-PET和Pb2+对蛋白核小球藻产生了协同胁迫效应,微塑料对小球藻的物理损伤会使藻细胞膜结构严重受损,通透性增加,大量Pb2+进入藻细胞,加剧了藻细胞的氧化胁迫,毒性效应显著大于单一暴露;当MPs-PET和Pb2+完成吸附后(MPs-PET@Pb2+),MPs-PET对Pb2+的吸附行为降低了水环境中Pb2+的浓度与活性,进而降低了 Pb2+对藻细胞的化学胁迫,与未发生吸附相比,毒性效应有所降低,但依然明显大于单一暴露。

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对转双转子系统主轴承故障微弱特征提取方法研究

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作者：李金发北京化工大学

学位级别：硕士

主轴承是双转子结构航空发动机的关键支承部件,结构及运行特点使其故障频发且故障危害性极大,易导致整个转子系统失效等恶性事故的发生。一方面,主轴承受安装位置限制,仅可在机匣表面通过间接测量的方式获取振动信号,在复杂路径和背景... 详细信息

主轴承是双转子结构航空发动机的关键支承部件,结构及运行特点使其故障频发且故障危害性极大,易导致整个转子系统失效等恶性事故的发生。一方面,主轴承受安装位置限制,仅可在机匣表面通过间接测量的方式获取振动信号,在复杂路径和背景噪声的影响下,机匣表面振动信号中的故障特征极其微弱。另一方面,对转双转子系统的中介轴承内、外圈反向旋转引起的高零部件特征频率,违背常规信号处理方法的窄带频率假设前提。此外,对转双转子系统中同时发生中介轴承和不同主轴承故障时,不同轴承振动信号之间的相互影响、复杂的信号耦合以及来自多个轴承的多样化故障,增加了准确定位故障位置的挑战。针对上述问题,本文以航空发动机对转双转子系统主轴承为研究对象,开展普通主轴承和中介轴承故障特征提取方法研究。主要研究内容如下:(1)针对振动信号通过弹性支承、薄壁机匣等复杂结构传递至机匣表面后信号特征微弱的问题,以轴承的冲击性缺陷为研究核心,从解调频带选取和频带内信号进一步降噪两个方面展开深入研究。提出基于遍历指数增强图(TIEgram)和自相关平方包络的微弱故障特征增强方法。研究结果表明,所提方法在单转子轴承故障试验信号的不同工况下成功提取到故障特征,其特征信息量显著优于其他现有方法。(2)针对中介轴承内、外圈反向旋转引起的高零部件特征频率问题,研究转子系统的结构和运行特性,分析振动信号的频谱特征和幅值分布。首创了归圆化截断奇异值分解(RSVD)和基于理论故障特征频率筛选重构方法,在突出故障脉冲的同时尽可能去除背景信号干扰,并在变工况的对转中介轴承故障试验信号中成功提取到故障特征。(3)围绕对转双转子系统不同主轴承故障振动信号之间的相互影响,故障位置难以准确定位的问题,基于特征阶次包络谱的相似度,提出主轴承故障智能识别方法,并使用MATLAB软件开发了一款专用的对转双转子系统主轴承故障定位软件界面,实现了主轴承故障的智能诊断。

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强噪声条件下基于对抗学习与域迁移的齿轮箱故障诊断方法

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作者：高越北京化工大学

学位级别：硕士

齿轮箱作为工业生产中的关键传动部件,在众多工业领域发挥着不可替代的作用,其运行状态对机械传动系统的可靠与安全具有直接影响。然而在实际工业场景中,齿轮箱多处于高温、重载、强冲击等恶劣运行环境中,其振动信号常表现出非平稳、强... 详细信息

齿轮箱作为工业生产中的关键传动部件,在众多工业领域发挥着不可替代的作用,其运行状态对机械传动系统的可靠与安全具有直接影响。然而在实际工业场景中,齿轮箱多处于高温、重载、强冲击等恶劣运行环境中,其振动信号常表现出非平稳、强噪声、弱特征等特性,给实际故障诊断带来了极大困难。为实现针对性更强、更准确的齿轮箱故障诊断,本文围绕齿轮箱故障诊断工作中存在的强噪声干扰、小样本数据和工况信息缺失等三方面问题展开针对性研究,主要研究内容如下:(1)针对齿轮箱振动信号存在强噪声与多源激励干扰的问题,提出一种多通道注意力残差网络(Multi-sensor Attention-enhanced Residual Scale Network,Marsnet)。Marsnet融合了多传感器信号输入、注意力机制及多尺度残差网络等深度学习方法,有效地提高了强噪声背景下针对齿轮箱故障早期微弱特征的提取能力,并利用多个强噪声数据集验证了Marsnet的优越性。(2)针对实际齿轮箱故障高质量样本缺失导致的小样本诊断问题,提出了一种最小二乘多尺度循环生成对抗网络(Least Squares Multi-scale Cycle Generative Adversarial Networks,LS-Multi Cycle GAN)。LSMulti Cycle GAN通过在损失函数中引入最小二乘损失以稳定训练过程,在生成器中引入多尺度残差结构以生成更高质量的样本;将所提模型与主流增量学习模型对比,验证了LS-Multi Cycle GAN对缓解齿轮箱小样本问题的有效性。(3)针对实际工程中常存在的齿轮箱运行工况信息不完备问题,提出一种域适应残差对抗网络(Deep Shrinkage Adaptation Adversarial Network,DSAAN)。DSAAN通过引入改进的残差收缩模块以实现对于噪声的滤除和故障特征的准确提取,引入局部最大均值差异损失来实现在全局领域对齐的同时对局部领域进行匹配。通过与主流迁移诊断模型对比,证明DSAAN在跨工况的迁移诊断任务中展现出了更好的领域自适应能力。(4)搭建了一套齿轮箱故障模拟实验台。通过设计实验方案,开展齿轮箱典型轴承故障模拟实验并进行数据采集和信号展示,为所提模型验证研究提供了高质量的数据集支撑。综上,本文综合运用多通道输入、对抗样本生成和迁移学习等深度学习方法,构建了针对强噪声、小样本、跨工况诊断等多种问题的齿轮箱故障诊断方法,并通过实验数据验证了所提方法的鲁棒性与实用性,为齿轮箱故障诊断与运维工作提供了技术支撑。

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碳纳米管负载纳米零价铁耦合希瓦氏菌去除水中Cr（Ⅵ）的研究

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作者：田浩然中南林业科技大学

学位级别：硕士

重金属污染是威胁人类发展的重要环境问题,Cr(Ⅵ)污染因来源广泛、毒性大而成为重金属污染的典型代表。其中,Cr(Ⅵ)是自然环境中Cr较常见的存在形态,将高毒性的Cr(Ⅵ)转化为低毒性的Cr(Ⅲ)是去除废水中Cr的常用方法。纳米零价铁(nZVI)... 详细信息

重金属污染是威胁人类发展的重要环境问题,Cr(Ⅵ)污染因来源广泛、毒性大而成为重金属污染的典型代表。其中,Cr(Ⅵ)是自然环境中Cr较常见的存在形态,将高毒性的Cr(Ⅵ)转化为低毒性的Cr(Ⅲ)是去除废水中Cr的常用方法。纳米零价铁(nZVI)因其比表面积大、还原性强等优点,被认为是一种极具应用前景的Cr(Ⅵ)污染修复材料。然而,由于nZVI存在易聚集和氧化钝化的缺陷,限制了其进一步的环境应用。由此,采取有效的方法解决nZVI易团聚和表面钝化的问题,是维持nZVI反应活性的关键所在。本研究利用碳纳米管(CNTs)作为载体对nZVI进行负载,同时基于奥奈达湖希瓦氏菌(Shewanella oneidenis MR-1)可以利用电化学性能优异的 CNTs 作为电子穿梭体,将 nZVI 表面钝化层中的铁(氢)氧化物还原成吸附态的Fe(Ⅱ)等特点,构建了以CNTs负载nZVI耦合MR-1的联合体系,该体系有望解决nZVI易团聚和反应过程中表面钝化失活的问题,并增强nZVI材料的电子转移能力,最终实现水中Cr(Ⅵ)的高效快速去除。本研究还通过序批实验及多种表征手段对此联合体系协同除Cr(Ⅵ)的机理进行了探究。主要研究结果如下:(1)构建了碳纳米管负载纳米零价铁耦合希瓦氏菌的联合体系:选用CNTs作为nZVI的载体,成功制备出了碳纳米管负载纳米零价铁(nZVI@CNTs)的复合材料,后将制备出的材料与Shewanella oneidenis MR-1(MR-1)进行耦合,最终构建成完整的nZVI@CNTs/MR-1联合体系。利用SEM-EDS和BET等表征手段对相关材料及联合体系的性质进行了表征。表征结果证明:CNTs能够很好地防止nZVI颗粒的团聚并显著增强nZVI的电子转移能力。与MR-1耦合后的联合体系,材料与MR-1结合紧密,有利于MR-1与nZVI钝化层之间的电子传递,从而保持nZVI的反应活性。(2)探究了联合体系去除水中Cr(Ⅵ)的性能:探讨了不同体系、复合材料投加量、MR-1菌浓度、溶液初始pH和共存阴离子对Cr(Ⅵ)去除效率的影响以及联合体系的循环利用性能。研究结果表明:nZVI@CNTs/MR-1联合体系相较于其他体系(MR-1、nZVI@CNTs、nZVI/MR-1),具有良好的Cr(Ⅵ)去除能力。对于nZVI@CNTs/MR-1联合体系,当Cr(Ⅵ)初始浓度为50mg/L,溶液初始pH为7.0时,更多的材料添加量以及更高的MR-1细胞浓度都有利于Cr(Ⅵ)的完全去除。当反应体系中添加0.1 mol/L的共存阴离子时,除NO3-和(CO32-表现出一定程度的抑制作用外,其余阴离子(SO42-、PO42-和HCO3-)对Cr(Ⅵ)的去除几乎没有影响。此外,相较于原始nZVI材料,该联合体系还拥有更加优异的循环利用性能。(3)揭示了联合体系去除水中Cr(Ⅵ)的相关机理:通过SEM-EDS、XRD、XPS、FTIR、3D-EEM、电化学分析等表征手段揭示了联合体系去除Cr(Ⅵ)的机理。其主要去除机理包括以下几个方面:nZVI@CNTs复合材料能够还原、吸附一定量的Cr(Ⅵ);MR-1可以通过胞外聚合物中的蛋白质、腐殖酸等物质吸附和沉淀少量的Cr(Ⅵ);MR-1可以利用CNTs作为电子穿梭体促进nZVI表面铁(氢)氧化物的溶解,延长nZVI的反应活性,进而持续促进nZVI对Cr(Ⅵ)的还原。综上所述,联合体系通过多种机制的共同作用,最终实现了水中Cr(Ⅵ)的高效、快速去除。

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