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硫铁元素对铊和砷迁移转化的影响机制

硫铁元素对铊和砷迁移转化的影响机制

作者：张娴广州大学

学位级别：硕士

硫铁矿富含重（类）金属元素砷（As）和铊（Tl）,其开发利用过程易造成土壤砷和铊污染向环境中排放,但针对污染过程中硫和铁如何影响砷和铊的表生迁移转化的研究还很欠缺,开展这方面的研究对于土壤砷铊污染防控有重要指导意义。中国广... 详细信息

硫铁矿富含重（类）金属元素砷（As）和铊（Tl）,其开发利用过程易造成土壤砷和铊污染向环境中排放,但针对污染过程中硫和铁如何影响砷和铊的表生迁移转化的研究还很欠缺,开展这方面的研究对于土壤砷铊污染防控有重要指导意义。中国广东省云浮市硫铁矿资源丰富,是全国最大的硫化工生产基地,但区域土壤砷铊污染严重。本论文以云浮硫铁矿周围土壤污染样品为研究对象,通过对样品进行全元素含量、铁硫同位素测试和矿物表征,探寻硫铁矿区土壤中硫铁元素对铊和砷迁移转化的影响规律及作用机制,并以砷铊在污染排放中的伴生关系为基础结合投入产出分析,揭示重金属污染物砷和铊的排放在社会经济流动中的关系和过程。本研究获得以下主要结论:（1）揭示了硫同位素在沉积物中的分布规律,及硫形态对砷铊形态的影响。在沉积物中,硫酸盐还原菌的活动是影响硫同位素比率的主要因素。随着沉积物深度的增加,硫酸盐还原菌的活动增强,δ34S值的增加。水溶态和酸溶态硫酸根含量高的环境,弱酸可交换态铊、晶质铁铝氧化物结合态砷和残渣态砷的含量也多。非专性吸附的砷和水溶态硫酸根含量负相关。（2）查明了矿区沉积物和农田土壤中铁同位素分布与砷和铊形态的关系。铁元素在表生环境中所经历的分馏过程中主要是质量依赖的分馏过程。在矿区沉积物的还原环境中,铁同位素比值随着深度的增加而减小,表明还原性强的环境倾向于积累较轻的同位素。在农田土壤中,生物过程可能优先吸收轻的铁同位素,导致土壤富集较重的同位素。在重铁同位素积累指示的氧化环境中,随着p H的增大,非专性吸附、专性吸附和无定型铁铝氧化物结合态砷的含量增多,而铊的弱酸可溶态含量减少。（3）阐明了硫铁矿区沉积物和农田土壤微生物的群落结构差异,及其与砷和铊形态的关系。矿区沉积物和农田土壤微生物群落结构差异显著,且农田土壤微生物物种的多样性和丰富性都远高于矿区沉积物,但矿区沉积物微生物群落的模块化程度比农田土壤的大,说明矿区沉积物微生物群落内部存在高度的结构和功能分化,具有更强的生存能力;农田土壤微生物群落促进砷的迁移性,而矿区沉积物中微生物群落促进铊的迁移性。（4）计算了大型硫铁矿砷和铊的年排放量,及其间接排放砷在社会各经济部门间的流动。云浮硫铁矿的砷年均直接排放为0.0054吨,间接排放为0.030吨,隐含排放为0.0354吨。铊年均的直接排放量为4.7×10-4吨,间接排放为2.6×10-3吨,隐含排放为3.08×10-3吨。硫铁矿生产导致的砷间接排放主要是流入石油精炼、焦化部门,而这部分间接砷的排放大部分又流回硫铁矿部门。

关键词：砷和铊污染硫铁矿铁同位素硫同位素投入产出分析

南昌前湖、象湖表层沉积物和悬浮颗粒物有机质碳氮同位素特征及来源

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南昌前湖、象湖表层沉积物和悬浮颗粒物有机质碳氮同位素特征及来...

作者：张娴丹南昌大学

学位级别：硕士

前湖和象湖是南昌市典型的城市湖泊,与南昌市城区饮用水源——赣江相连通,其水体质量与南昌水体生态服务功能和饮用水安全等方面息息相关。但随着城市化进程,前湖和象湖水质常年较差,水体富营养情况较为常见。有机质是是营养物质迁移转... 详细信息

前湖和象湖是南昌市典型的城市湖泊,与南昌市城区饮用水源——赣江相连通,其水体质量与南昌水体生态服务功能和饮用水安全等方面息息相关。但随着城市化进程,前湖和象湖水质常年较差,水体富营养情况较为常见。有机质是是营养物质迁移转化的重要媒介,常存在于悬浮颗粒物中并在湖内沉降,形成C、N纵向循环。因此本研究以前湖、象湖为研究对象,结合水质情况,分别从含量、空间分布、源解析三个层面对研究区域悬浮颗粒物和表层沉积物有机质展开研究,通过碳氮同位素值(δ13C、δ15N)定性、定量分析有机质来源,以期通过对水体有机质的相关研究,为有效控制湖泊污染负荷以及城市湖泊水环境健康发展提供科学的参考及支撑。主要研究结果如下:（1）通过对前湖、象湖表层水体处理与分析,发现:采样期间,前湖、象湖属于劣Ⅴ类水体,主要超标指标为TP、TN。前湖水体无机氮形态以硝态氮为主,象湖则以氨氮为主,前湖和象湖水体均处于浮游植物增长期。前湖和象湖均处于轻度富营养水平,TLI分为别57和52。（2）通过对研究区域沉积物理化指标以及悬浮颗粒物、表层沉积物C/N、δ13C、δ15N值特征分析,发现:前湖、象湖表层沉积物呈中性偏酸性,p H分别为6.93和6.53;含水率分别为4.72%和5.43%;有机质分别为6.83%和6.82%;表层沉积物TOC含量分别为1.14%和1.64%;TN含量分别为0.16%和0.19%。前湖表层沉积物C/N、δ13C及δ15N值分别为7.11、-26.89‰和4.77‰;悬浮颗粒物C/N、δ13C及δ15N值分别为5.98、-28.20‰和1.35‰。象湖表层沉积物C/N、δ13C及δ15N值分别为8.65、-26.64‰和3.99‰;悬浮颗粒物C/N、δ13C及δ15N值分别为9.00、-27.24‰和2.47‰。（3）通过对研究区域悬浮颗粒物和表层沉积物有机质C/N、δ13C值定性分析,得出:前湖、象湖表层沉积物和悬浮颗粒物有机质主要来源于浮游植物和生活污水,其中部分采样点的端元贡献情况有差异。例如,前湖Q4采样点悬浮颗粒物可能来源于浮游植物、生活污水、土壤有机质、C3植物、水生植物以外的物源作用;象湖X1采样点悬浮颗粒物主要来源于水生植物。（4）通过研究区域悬浮颗粒物和表层沉积物δ15N值定性判断其氮素来源,发现:前湖、象湖表层沉积物氮素主要来源于陆源有机质、土壤有机氮、浮游植物和水生植物;前湖、象湖悬浮颗粒物有机氮主要受到陆源有机质和浮游植物影响。其中部分采样点的端元贡献情况有差异。例如,前湖Q1、Q5采样点以及象湖X4～X6采样点悬浮颗粒物有机氮来源于土壤有机氮和浮游植物;象湖X1采样点悬浮颗粒物有机氮则受到土壤有机氮和陆源有机质混合影响。（5）通过对研究区域悬浮颗粒物和表层沉积物C/N、δ13C值定量判断其有机质来源,发现:前湖、象湖表层沉积物和悬浮颗粒物有机质端元贡献情况,发现浮游植物贡献率均最大,不同端元对其有机质来源的贡献程度略有不同。其中,前湖表层沉积物有机质受到各端元贡献情况为浮游植物（79.4%）>土壤有机质（10.4%）>生活污水（6.1%）>C3植物（2.8%）>水生植物（1.5%）;象湖表层沉积物有机质受到各端元贡献情况为浮游植物（62.3%）>土壤有机质（17.9%）>生活污水（12.0%）>C3植物（4.8%）>水生植物（2.9%）;前湖悬浮颗粒物有机质受到各端元贡献情况为浮游植物（90.5%）>C3植物（3.3%）>生活污水（2.7%）>土壤有机质（2.4%）>水生植物（1.1%）;象湖悬浮颗粒物有机质受到各端元贡献情况为浮游植物（58.9%）>土壤有机质（13.5%）>C3植物（12.1%）>生活污水（8.5%）>水生植物（7%）。（6）通过对研究区域悬浮颗粒物和表层沉积物C/N、δ15N值定量判断其氮素来源,发现:前湖、象湖表层沉积物和悬浮颗粒物有机氮端元贡献情况,发现浮游植物贡献率最大。其中,前湖悬浮颗粒物和表层沉积物以及象湖表层沉积物受到的端元贡献程度为浮游植物>土壤有机氮>陆源有机质>人畜排泄废物>水生植物,各端元的贡献率大小不同。而象湖悬浮颗粒物有机氮各端元贡献程度为:浮游植物>陆源有机质>土壤有机氮>人畜排泄废物>水生植物。

关键词：南昌市悬浮颗粒物表层沉积物碳氮同位素有机质源解析

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融合多策略的多目标粒子群算法改进研究

融合多策略的多目标粒子群算法改进研究

作者：张娴子贵州民族大学

学位级别：硕士

基于全二维气相色谱-飞行时间质谱(GC×GC-TOFMS)法溯源溪流水体中有机污染物的来源研究

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环境科学学报 2024年第3期44卷 206-214页

作者：张国慧廖旭颜昌宙张娴中国科学院城市环境研究所厦门361021 福建农林大学生命科学学院福州350002

城市溪流水资源存在水体污染程度较高、污染来源复杂等问题,导致污染物溯源难,污染治理难度大.本研究以厦门某溪流为研究对象,利用全二维气相色谱-飞行时间质谱联用技术(GC×GC-TOFMS)对选定的5个样点进行了有机物的非靶向分析(其中,X1... 详细信息

城市溪流水资源存在水体污染程度较高、污染来源复杂等问题,导致污染物溯源难,污染治理难度大.本研究以厦门某溪流为研究对象,利用全二维气相色谱-飞行时间质谱联用技术(GC×GC-TOFMS)对选定的5个样点进行了有机物的非靶向分析(其中,X1~X4代表支流,X5代表主干流).通过结合受体模型、相似度算法和非负最小二乘法,对下游干流的有机污染物进行了溯源分析.结果显示:5个点位分别检出有机物88、110、123、64、103种,主要为烷烃类、醇类和其他氮氧化合物等有机污染物. 4个上游支流点位(X1~X4)与干流水体(X5)之间的相似度分别为0.46、0.48、0.41、0.32.非负最小二乘法计算出的各支流点位对干流水体污染贡献度分别为1%、43.3%、30.1%、23.2%,二者溯源结果都表明下游干流水体的污染主要来源于支流X2.全二维气相色谱-飞行时间质谱联用技术在鉴定水中未知有机污染物方面具有显著优势,结合数学模型,为有机污染物的溯源提供了有力的技术支撑.

关键词：全二维气相色谱-飞行时间质谱(GC×GC-TOFMS) 有机污染物水污染污染源解析

厦门市近岸海域水环境抗生素抗性基因污染分布特征

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环境科学 2024年第7期45卷 3903-3910页

作者：许文锋刘丽华黄福义贺琦张娴福建省厦门环境监测中心站厦门361022 中国科学院城市环境研究所城市环境与健康重点实验室福建省流域生态重点实验室厦门361021

海岸带及毗连海岛是人类经济社会发展的热点区域,城市化、工业化和农业活动等人类活动对近岸海域水环境生态环境产生了深刻的影响.抗生素抗性基因(ARGs)作为一种新污染物,是当前水生态安全研究和公共关注的热点,但是近岸海域水环境ARGs... 详细信息

海岸带及毗连海岛是人类经济社会发展的热点区域,城市化、工业化和农业活动等人类活动对近岸海域水环境生态环境产生了深刻的影响.抗生素抗性基因(ARGs)作为一种新污染物,是当前水生态安全研究和公共关注的热点,但是近岸海域水环境ARGs污染研究比较匮乏.基于厦门市近岸海域地理环境特征,采用高通量定量PCR技术,深入研究了近岸海域水环境中抗生素抗性基因的种类丰度水平和分布格局.并结合16S rDNA基因扩增子测序方法,探究了水体环境微生物群落结构与组成,深入阐释了近岸海域抗生素抗性基因的影响因素和赋存变化机制.结果表明,近岸海域水体环境总共检测出187种抗生素抗性基因,丰度水平高达1.29×10^(10) copies·L^(-1),多重耐药类、氨基糖苷类和β内酰胺类是厦门市近岸海域水体环境最主要的3大类抗生素抗性基因,整体上呈现出丰度较高、种类多样以及普遍共存的特点,近岸海域水环境是抗生素抗性基因分布的重要热区和储存库;Nautella、Candidatus、Tenacibaculum、Rubripirellula和Woeseia等22种微生物是相应16种抗生素抗性基因的潜在携带者,可移动遗传元件(MGEs)和微生物群落结构对近岸海域水体环境抗性基因变化的综合解释量达到了93.9%,说明微生物群落及其可移动遗传元件是近岸海域水体抗生素抗性基因赋存和演化最重要的驱动力.以上研究结果说明,厦门市近岸海域水体环境抗生素抗性基因具有潜在的水生态安全及人类健康风险,能够为近岸海域水体环境微生物及ARGs污染控制提供科学支撑.

关键词：抗生素抗性基因(ARGs) 近岸海域水生态微生物海水

人工智能在结直肠癌内镜与影像学诊断中的应用现状与进展

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中华消化外科杂志 2024年第4期23卷 622-628页

作者：张娴王庆国程云章黄陈上海理工大学健康科学与工程学院上海200093 上海交通大学医学院附属第一人民医院放射科上海200080 上海交通大学医学院附属第一人民医院胃肠外科上海200080

结直肠癌是全世界常见消化道恶性肿瘤,在中国其发病率和病死率均逐年上升.近年来,基于人工智能的技术呈指数级增长,在医学影像学诊断领域取得飞跃式发展.特别是在结肠镜、CT和磁共振成像(MRI)等检查的应用上,人工智能凭借其高级图像识... 详细信息

结直肠癌是全世界常见消化道恶性肿瘤,在中国其发病率和病死率均逐年上升.近年来,基于人工智能的技术呈指数级增长,在医学影像学诊断领域取得飞跃式发展.特别是在结肠镜、CT和磁共振成像(MRI)等检查的应用上,人工智能凭借其高级图像识别和特征分析能力为结直肠癌的诊断提供了新视角,从而推动精准医学的实现.目前,各种人工智能算法正在开发或优化中,如各种人工智能辅助系统的性能比较、多种算法的协同应用以及与其他组学的结合.此外,人工智能在临床实践中的融合难度、解释性和可信度,以及成本和资源限制等问题仍具挑战,需要进一步规范和完善.笔者从结肠镜、CT、MRI和其他影像学检查4个方面对人工智能在结直肠癌内镜与影像学诊断方面的应用现状与进展进行探讨,以供同行参考与借鉴.

关键词：结肠肿瘤直肠肿瘤人工智能影像学诊断应用进展

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初中物理电学计算中分类讨论的有效应用

理科爱好者 2024年第3期 76-78页

作者：张娴织金县猫场中学

电学是初中物理学科知识体系的重要组成部分，也是中考的必考内容。一般情况下，电学有关题目会以计算题的形式出现，考查学生的问题分析能力、逻辑推理能力与问题解决能力。学生需要根据计算题中的已知条件与不确定条件，展开分类讨论... 详细信息

电学是初中物理学科知识体系的重要组成部分，也是中考的必考内容。一般情况下，电学有关题目会以计算题的形式出现，考查学生的问题分析能力、逻辑推理能力与问题解决能力。学生需要根据计算题中的已知条件与不确定条件，展开分类讨论，从而得到答案。文章根据初中物理电学计算题的常见类型，分别呈现了不同电学计算题的分类讨论应用方法。

关键词：初中物理电学计算题分类讨论

来源：博看期刊

基于UPLC-Q-TOF-MS技术分析马钱子不同炮制品的化学成分

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中国中药杂志 2024年

作者：张娴郑海连张娜徐城卢美琪孟令邦于欢江西中医药大学药学院

基于超高效液相色谱-四极杆-飞行时间串联质谱(UPLC-Q-TOF-MS)技术，对5种马钱子炮制品（生马钱子、砂烫马钱子、油炸马钱子、尿泡马钱子、醋制马钱子）的成分进行快速分析及鉴定。利用PeakView软件提取化合物信息，根据化合物的保留时... 详细信息

基于超高效液相色谱-四极杆-飞行时间串联质谱(UPLC-Q-TOF-MS)技术，对5种马钱子炮制品（生马钱子、砂烫马钱子、油炸马钱子、尿泡马钱子、醋制马钱子）的成分进行快速分析及鉴定。利用PeakView软件提取化合物信息，根据化合物的保留时间、准确分子离子峰和二级质谱信息，并结合对照品及相关文献，共鉴定出50个化学成分，生马钱子41个成分，砂烫马钱子48个成分，油炸马钱子43个成分，尿泡马钱子41个成分，醋制马钱子40个成分。在此基础上，结合主成分分析(PCA)及正交偏最小二乘法判别分析(OPLS-DA)，以变量重要性投影(VIP) 值＞1且t检验中P＜0.05为原则，找出不同炮制品之间的差异性成分。PCA表明5种马钱子炮制品差异明显，能良好聚类分离，OPLS-DA筛选得到马钱子碱、士的宁、番木鳖苷酸、绿原酸等13个差异成分。结果显示，马钱子中主要含有生物碱类、有机酸类及苷类成分，马钱子不同炮制品的成分具有明显差异，其中马钱子碱和士的宁等有效成分在炮制后含量降低，以醋制最为明显。综上，该研究全面比较不同炮制方法对马钱子化学成分的影响，探讨马钱子不同炮制品物质基础的差异性，为阐明马钱子炮制的科学内涵提供数据支撑。

关键词：马钱子炮制化学成分超高效液相色谱-四极杆-飞行时间串联质谱法(UPLC-Q-TOF-MS) 多元统计分析

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岗位需求导向的人才培养方案研究

交通与港航 2024年第S1期11卷 135-138页

作者：张娴上海市交通建设工程管理中心

围绕建设交通类事业单位优化人才发展环境,拓宽职业发展通道,优化人才培养等方面,着重探讨了专业技术人员积极性不足和职业发展通道狭窄的原因,并通过分析建设交通领域的职业需求,提出创新实践路径,包括科学设置岗位比例、岗位实施分级... 详细信息

围绕建设交通类事业单位优化人才发展环境,拓宽职业发展通道,优化人才培养等方面,着重探讨了专业技术人员积极性不足和职业发展通道狭窄的原因,并通过分析建设交通领域的职业需求,提出创新实践路径,包括科学设置岗位比例、岗位实施分级管理以及重视人才培养措施等。通过这些路径的实施,旨在为建设交通行业人才培养模式的改进和打破专业技术人员职业发展瓶颈提供切实可行的建议,最终满足建设交通行业对高素质人才的需求,促进该领域人才培养体系健康、高效发展。

关键词：建设交通岗位设置人才培养