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溶解有机物三维荧光光谱结合多变量分析在赤潮藻识别中的应用

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溶解有机物三维荧光光谱结合多变量分析在赤潮藻识别中的应用

作者：吕桂才中国海洋大学

学位级别：硕士

有害赤潮肆虐对我国沿海的海洋生态、资源、环境造成了严重的破坏和重大的经济损失。要预防和减少有害赤潮灾害,首先要能够准确、实时地对发生赤潮的肇事藻种进行识别测定,荧光技术因具有仪器简单、灵敏度高和易于实现现场实时检测等优... 详细信息

有害赤潮肆虐对我国沿海的海洋生态、资源、环境造成了严重的破坏和重大的经济损失。要预防和减少有害赤潮灾害,首先要能够准确、实时地对发生赤潮的肇事藻种进行识别测定,荧光技术因具有仪器简单、灵敏度高和易于实现现场实时检测等优点而受到广泛的关注。目前根据浮游植物活体三维荧光光谱对浮游植物进行种类识别的研究已经取得了一定的成果,而利用浮游植物生长过程中藻滤液的三维荧光光谱进行赤潮藻种类识别的研究还未见报道,本文从赤潮藻滤液的三维荧光光谱着手,选择了我国沿海常见的10种赤潮藻,在实验室条件下进行培养,分别利用平行因子分析、主成分分析和小波分析对赤潮藻生长过程中藻滤液的三维荧光光谱进行特征提取,并用多元线性回归对赤潮藻进行识别测定。(1)应用平行因子分析对赤潮藻滤液三维荧光光谱进行分析,得到了各赤潮藻的特征光谱,不同赤潮藻的特征光谱之间存在差异,聚类结果显示同属赤潮藻特征光谱相似性较高。赤潮藻各组分最大荧光峰强度与生长阶段显示出一定的关系：在指数生长期,藻滤液中类蛋白和类腐殖质荧光物质不断积累,稳定期滤液中类色氨酸和类腐殖质荧光物质快速增加,主要来自衰老和死亡细胞的破碎释放,以及细菌降解作用。这和本实验室以往的研究结果一致,说明平行因子分析可以有效的提取赤潮藻荧光特征,并考察赤潮藻各组分荧光峰强度和生长阶段的关系。(2)主成分分析在赤潮藻识别中的应用。应用主成分分析对赤潮藻滤液的三维荧光光谱数据进行特征提取,根据Bayes判别的结果选取第一主成分载荷谱作为识别特征谱,利用聚类分析法得到识别标准谱,用多元线性回归(以非负最小二乘法解析)对赤潮藻进行识别。原甲藻属的东海原甲藻和海洋原甲藻的正确识别率较低,其他3种甲藻识别率≧95%,对于硅藻,中肋骨条藻和柔弱角毛藻正确识别率较低,其他3种硅藻识别率≧83%,在属水平上,角毛藻属的正确识别率为96%。(3)小波分析在赤潮藻识别中的应用。分别用3种小波函数coif2、db-3和db-7对赤潮藻滤液的三维荧光光谱进行特征提取,根据Bayes判别的结果分别选择第三层尺度分量作为识别特征谱。利用聚类分析方法得到了每种小波函数的识别标准谱。分别用这3种标准谱以多元线性回归法对赤潮藻进行识别,3种标准谱对东海原甲藻、中肋骨条藻和柔弱角毛藻的正确识别率较低,对其他藻种识别率≧80%。在属水平上,3种标准谱对角毛藻属的三种赤潮藻的识别率都为96%。(4)4种标准谱对中肋骨条藻和柔弱角毛藻的识别率很低,其他相对较高,其中db-3标准谱的识别结果最好。为进一步提高正确识别率乃至实现现场数据的识别,还要进一步对不同温度、不同光照组合条件下培养的赤潮藻样品进行特征提取,并对混合藻的光谱特征提取及拆分进行研究。

关键词：赤潮藻三维荧光光谱平行因子分析主成分分析小波分析

高效液相色谱法测定海水中游离态腐胺、亚精胺和精胺

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分析化学 2010年第10期38卷 1445-1449页

作者：付敏赵卫红苗辉吕桂才中国科学院海洋研究所海洋生态与环境科学重点实验室中国科学院研究生院中国海洋大学海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室

使用高效液相色谱法测定海水中3种游离态多胺(腐胺、亚精胺和精胺)。海水样品经HClO4溶液酸化,丹磺酰氯衍生化,ODS色谱柱(150mm×4.6mmi.d.,5μm)分离,以0.1mol/L乙酸铵和乙腈为流动相梯度淋洗,流速为1.0mL/min,荧光检测(激发波长:340nm... 详细信息

使用高效液相色谱法测定海水中3种游离态多胺(腐胺、亚精胺和精胺)。海水样品经HClO4溶液酸化,丹磺酰氯衍生化,ODS色谱柱(150mm×4.6mmi.d.,5μm)分离,以0.1mol/L乙酸铵和乙腈为流动相梯度淋洗,流速为1.0mL/min,荧光检测(激发波长:340nm;发射波长:515nm)。本实验中腐胺、亚精胺和精胺的检出限(S/N=3)分别为9.6×10-11,2.8×10-10和1.0×10-10mol/L。在1×10-9～1×10-7mol/L范围内,3种多胺的浓度和荧光信号值均呈良好的线性关系(R>0.99)。海水样品添加浓度在5×10-9,1×10-8,2.5×10-8和5×10-8mol/L的回收率为84.9%～110.9%;衍生方法的相对标准偏差<3.6%,本方法中多胺衍生物不需要用有机溶剂萃取,衍生后可直接进样分析,避免了萃取过程中多胺的损失,极大地提高了分析速度。本方法具有选择性高,样品用量少,灵敏度好等特点,适合海水中游离态腐胺、亚精胺和精胺的痕量分析。

关键词：高效液相色谱海水腐胺亚精胺精胺

平行因子分析在赤潮藻滤液三维荧光光谱特征提取中的应用

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分析化学 2010年第8期38卷 1144-1150页

作者：吕桂才赵卫红王江涛中国科学院海洋研究所海洋生态与环境科学重点实验室中国海洋大学海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室

在实验室条件下培养我国沿海常见的10种赤潮藻,测定了赤潮藻生长过程中藻滤液的三维荧光光谱。用平行因子分析对光谱进行分解,获得每种赤潮藻滤液荧光峰的个数及类型,即每种赤潮藻的特征光谱。在此基础上比较每种藻特征光谱的相似性和... 详细信息

在实验室条件下培养我国沿海常见的10种赤潮藻,测定了赤潮藻生长过程中藻滤液的三维荧光光谱。用平行因子分析对光谱进行分解,获得每种赤潮藻滤液荧光峰的个数及类型,即每种赤潮藻的特征光谱。在此基础上比较每种藻特征光谱的相似性和差异性,并分析了赤潮藻生长过程中滤液的荧光峰强度和生长阶段的关系,为基于赤潮藻滤液三维荧光光谱的赤潮藻种类识别测定技术提供依据。结果表明:不同赤潮藻的特征光谱之间存在差异。在指数生长期,类蛋白和类腐殖质荧光峰强度与藻密度呈正相关,说明两类有机物在水体中不断积累;在稳定期和衰亡期,两类有机物的荧光强度迅速增大,这可能是衰老和死亡细胞的破碎释放,以及细菌降解作用所致。平行因子分析可以有效提取赤潮藻的荧光特征,考察了赤潮藻荧光峰强度和生长阶段的关系。

关键词：平行因子分析三维荧光光谱赤潮藻

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山东南部近海沉积物中碳、氮、磷的分布特征

海洋科学 2010年第9期34卷 1-4页

作者：吕桂才张哲王江涛谭丽菊中国海洋大学海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室山东青岛266100

对山东近海31个站位表层沉积物中的总氮、总磷和总有机碳的含量和分布特征进行了研究。结果表明,总氮、总磷和总有机碳含量均较低,高值区主要分布在胶州湾及湾口和北部海域,总氮浓度范围为0.31～0.75mg/g,平均值为0.52mg/g,总磷浓度范围... 详细信息

对山东近海31个站位表层沉积物中的总氮、总磷和总有机碳的含量和分布特征进行了研究。结果表明,总氮、总磷和总有机碳含量均较低,高值区主要分布在胶州湾及湾口和北部海域,总氮浓度范围为0.31～0.75mg/g,平均值为0.52mg/g,总磷浓度范围为0.18～0.32mg/g,平均值为0.24mg/g,总有机碳浓度范围为0.17%～0.49%,平均值为0.33%。相关性分析表明,总氮和总有机碳的相关性较好,总有机碳和总氮比值(TOC/TN)略高于Redfield比值,表明这两种生源要素的来源可能是一致的。

关键词：山东近海沉积物总氮总磷总有机碳

以“三支队伍”建设为抓手,加强独立学院学生骨干培养

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知识文库 2017年第6期 56-56页

作者：吕桂才孙磊天津大学仁爱学院

高校学生骨干队伍是学生工作的一支重要力量,本文针对独立学院学生的特点,结合天津大学仁爱学院化工系多年来的实践经验,提出了以"三支队伍"建设促进学生骨干培养的方法。独立学院是指实施本科以上学历教育的普通高等学校与国家机构以... 详细信息

高校学生骨干队伍是学生工作的一支重要力量,本文针对独立学院学生的特点,结合天津大学仁爱学院化工系多年来的实践经验,提出了以"三支队伍"建设促进学生骨干培养的方法。独立学院是指实施本科以上学历教育的普通高等学校与国家机构以外的社会组织或者个人合作,利用非国家财政性经费举办的实施本科学历教育的高等学校,是我国高等教育办学体制改革创新的重要成果,为发展民办高等教育事业、促进高等教育大众化做出了积极贡献。独立学院的学生,

关键词：骨干培养学生骨干化工系独立学院学生

改性柚子皮对污染海水中铜离子的吸附研究应用

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云南化工 2023年第5期50卷 49-51页

作者：吕桂才天津仁爱学院天津301636

为了寻求性能良好的环保型吸附剂,用于去除海水中重金属Cu(Ⅱ),以柚子皮对Cu(Ⅱ)的吸附率和吸附容量为指标,研究不同质量浓度的氢氧化钠和柠檬酸对柚子皮改性后的吸附效果,并探究反应时间、反应温度、pH值、海水中共存主要金属离子(Na^... 详细信息

为了寻求性能良好的环保型吸附剂,用于去除海水中重金属Cu(Ⅱ),以柚子皮对Cu(Ⅱ)的吸附率和吸附容量为指标,研究不同质量浓度的氢氧化钠和柠檬酸对柚子皮改性后的吸附效果,并探究反应时间、反应温度、pH值、海水中共存主要金属离子(Na^(+)、Ca^(2+)、Mg^(2+))、Cu(Ⅱ)浓度与柚子皮用量对改性柚子皮吸附海水中Cu(Ⅱ)性能的影响。实验结果表明:柚子皮被5%柠檬酸改性后的吸附率较好,比未改性柚子皮对Cu(Ⅱ)的吸附率高出约一倍;当Cu(Ⅱ)质量浓度为10 mg/L时,在反应温度为25℃、吸附时间为60 min、改性柚子皮投加量10.0 g/L时,改性柚子皮对Cu(Ⅱ)的吸附效果比较好,吸附率为97.0%;随着Na^(+)、Mg^(2+)、Ca^(2+)质量浓度的变大,改性柚子皮对Cu(Ⅱ)的吸附率减小,但减少幅度不大,仍均保持在90%左右,说明改性柚子皮可以很好地用于海水中Cu(Ⅱ)去除,对于取样于天津附近海水中的Cu(Ⅱ),平均吸附率可达83.03%。

关键词：改性柚子皮铜离子吸附海水

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小麦“小壮高”栽培技术的应用研究

江苏农业科学 1993年第4期21卷 9-11,34页

作者：李庚生袁秋勇李稳林柳林景吕桂才扬州市农业局泰县农业局兴化海河区农技站

小麦随着基本苗数的降低和播期的适当提前,单株成穗数、每穗实粒数随之增加,在一定范围内千粒重得到同步提高;增施拔节孕穗肥能有效地促进小穗分化,减少小穗退化,提高每穗实粒数和千粒重.据此,提出了不同产量层次的播期与基本苗的优化... 详细信息

小麦随着基本苗数的降低和播期的适当提前,单株成穗数、每穗实粒数随之增加,在一定范围内千粒重得到同步提高;增施拔节孕穗肥能有效地促进小穗分化,减少小穗退化,提高每穗实粒数和千粒重.据此,提出了不同产量层次的播期与基本苗的优化组合、理想的产量结构模式、合理的群体动态发展指标,以及与之相适应的高产配套栽培技术.

关键词：小麦栽培

聚合硅酸氯化铁和壳聚糖复合絮凝剂在海水淡化预处理中的应用

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河北渔业 2016年第7期 17-19,55页

作者：李俭平吕桂才河北农业大学海洋学院河北秦皇岛066003 天津大学仁爱学院天津301636

将聚合硅酸氯化铁（PFSC）和壳聚糖（CTS）以及二者复合物用于净化海水,对它们的絮凝效果进行研究。研究结果表明：（1）当聚合硅酸氯化铁的投加量为0.7mg/L、pH值为7~9时,无机絮凝剂聚合硅酸氯化铁对海水的净化效果最佳,对浊度的去除率... 详细信息

将聚合硅酸氯化铁（PFSC）和壳聚糖（CTS）以及二者复合物用于净化海水,对它们的絮凝效果进行研究。研究结果表明：（1）当聚合硅酸氯化铁的投加量为0.7mg/L、pH值为7~9时,无机絮凝剂聚合硅酸氯化铁对海水的净化效果最佳,对浊度的去除率为95.74%、COD的去除率为86.67%;（2）当壳聚糖投加量为4mg/L、pH值为5.5~6.5时,有机絮凝剂壳聚糖对海水的净化效果最佳,对浊度的去除率为64.13%、COD的去除率为55.83%;（3）当PFSC/CTS为1∶6,其浓度分别是2mg/L和0.35mg/L,pH值约为6~8,在增强海水净化率方面,复合絮凝剂的作用更大,COD去除率与浊度去除率分别是96.4%和96.67%;（4）聚合硅酸氯化铁与壳聚糖联合起来发挥的絮凝作用比任何一个单独使用的效果更强。

关键词：聚合硅酸氯化铁壳聚糖复合絮凝剂浊度化学需氧量

新时代高校劳动教育实施体系及路径构建——以天津仁爱学院化工系为例

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科技风 2022年第6期 160-162页

作者：吕桂才陈莹刘淑雅天津仁爱学院化工系天津301636

全国教育大会上提出了要培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人,充分彰显了劳动教育在新时代落实五育并举过程中的重要性。本文以天津仁爱学院化工系为例,充分结合应用型人才培养实际,并在问卷调查的基础上,研究构建新时代大... 详细信息

全国教育大会上提出了要培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人,充分彰显了劳动教育在新时代落实五育并举过程中的重要性。本文以天津仁爱学院化工系为例,充分结合应用型人才培养实际,并在问卷调查的基础上,研究构建新时代大学生劳动教育“1+2”实施体系框架与具体路径。

关键词：新时代劳动教育劳动价值观高校

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