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环境水体中硫化物的分析方法:从实验室分析到原位监测

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环境科学 2022年第11期43卷 4835-4844页

作者：李鹏林坤德袁东星厦门大学环境与生态学院厦门361102

环境水体中硫化物的水生生物毒性大,理化性质活泼,其行为特征与水环境安全及多种元素的生物地球化学过程密切相关.因此,准确和快速测定水中硫化物的浓度具有重要的现实意义.长期以来,水体中硫化物的分析方法研究一直是环境监测的热点问... 详细信息

环境水体中硫化物的水生生物毒性大,理化性质活泼,其行为特征与水环境安全及多种元素的生物地球化学过程密切相关.因此,准确和快速测定水中硫化物的浓度具有重要的现实意义.长期以来,水体中硫化物的分析方法研究一直是环境监测的热点问题之一,研究人员为此建立并完善了以分光光度法、荧光光度法、化学发光法、电化学法、色谱法和流动分析法等为核心技术的分析方法,同时在分析方法的自动化和智能化方面也取得了实质性进展.从技术发展的角度较为系统地综述了水体中硫化物的分析方法,包括样品采集和预处理、实验室分析、现场分析和原位监测,比较了各种方法的优缺点和适用范围,对未来发展趋势进行了展望.

关键词：环境水体硫化物分析方法实验室分析现场分析原位监测

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基于深度学习特征的近重复图像检测算法研究

基于深度学习特征的近重复图像检测算法研究

作者：林坤德南京信息工程大学

学位级别：硕士

现有的基于深度学习的近重复图像检测算法主要依赖于CNN(Convolutional Neural Network,卷积神经网络)特征。相比于传统的手工设计特征,虽然一些基于CNN特征的近重复图像检测算法取得了较大的提升,但现有的方法往往单一地提取图像的全局... 详细信息

现有的基于深度学习的近重复图像检测算法主要依赖于CNN(Convolutional Neural Network,卷积神经网络)特征。相比于传统的手工设计特征,虽然一些基于CNN特征的近重复图像检测算法取得了较大的提升,但现有的方法往往单一地提取图像的全局CNN特征或者局部CNN特征,未充分结合考虑全局CNN特征和局部CNN特征的优点,因此在检测的准确率和效率上仍存在较大的提升空间。并且对于近重复图像中具有高度视觉相似性的相似图片和拷贝图像,由于现有的方法忽视了其本质关系,因此不具备区分拷贝图像和相似图像的能力。鉴于上述不足,本文提出了两种基于深度学习特征的近重复图像检测算法。(1)基于全局CNN特征和局部CNN特征的近重复图像检测算法为了充分发挥全局CNN特征和局部CNN特征的优点,本文提出了一种基于全局CNN特征和局部CNN特征的近重复图像检测算法。该算法总共包含两个特征匹配阶段,分别是粗匹配阶段和细匹配阶段。在粗匹配阶段,该算法提取并匹配全局CNN特征,以此快速地过滤掉大部分无关图像。紧接着,为了进一步地提升检测精度,在细匹配阶段,该算法提出了一种新的局部特征提取方案。首先,筛选CFMs(Convolutional Feature Maps,卷积特征图)上卷积激活值较大的特征点,然后根据这些特征点及其周围邻域框选出局部区域块。此外,该算法还在细匹配阶段引入了视觉注意力机制,通过视觉显著性检测,获取人眼感兴趣的图像区域作为上述局部区域块的补充。由于结合了全局CNN特征和局部CNN特征的优点,且得益于提取局部CNN特征的合理性,该算法能在满足实时检测的同时,维持较高的检测精度。(2)基于残差域深度学习特征的拷贝图像检测算法为了更好地区分视觉相似度较高的拷贝图像和相似图像,本文提出了一种基于残差域深度学习特征的拷贝图像检测算法。该算法首先提取并匹配原始图像和待检测图像的SIFT(Scale Invariant Feature Transformation,尺度不变特征变换)特征,然后,依据SIFT特征包含的尺度信息、方向信息以及位置信息,将原始图像和待检测图像进行图像配准。配准后,分别提取原始图像和待检测图像上的重叠区域,再将提取到的两块重叠区域逐像素作差值运算以生成残差图像。另外,为了使得卷积神经网络更适用于拷贝检测任务,该算法还对经典的Res Net18网络进行了结构优化。最后,将残差图像送入优化后的Res Net18网络中进行特征学习和预测分类。大量的实验证明,与现有的先进算法相比,该方法能在保证检测效率的同时维持较高的检测精度,且对于视觉相似度较高的拷贝图像和相似图像具备较强的辨识能力。

关键词：近重复图像检测尺度不变特征变换卷积神经网络深度学习

液相色谱-串联质谱前驱离子扫描非靶向筛查卤代有机物

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分析化学 2018年第11期46卷 1821-1828页

作者：王昆黄新文林坤德厦门大学福建省海陆界面生态环境重点实验室近海环境化学与毒理研究中心环境与生态学院浙江工业大学环境学院

建立了液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)前驱离子扫描(PIS)非靶向筛查卤代有机物的分析方法。卤代有机物在PIS分析中产生的卤素碎片离子能通过PIS Q3预设的质核比通道(m/z 35、37、79、81和127),根据通过的质核比通道可判断卤代有机物种类,... 详细信息

建立了液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)前驱离子扫描(PIS)非靶向筛查卤代有机物的分析方法。卤代有机物在PIS分析中产生的卤素碎片离子能通过PIS Q3预设的质核比通道(m/z 35、37、79、81和127),根据通过的质核比通道可判断卤代有机物种类,并获取其分子离子质核比信息,而非卤代有机物无法通过PIS Q3的筛选。当Q2碰撞能为50 eV时,PIS对卤代有机物具有较高的灵敏度。利用伯努利概型总结了不同卤代有机物的理论同位素峰数量和丰度比的规律,结合PIS分析结果可判断有机物携带卤素原子数量。本方法成功应用于实验室样品和海水中卤代有机物的筛查,未来有望用于其它环境样品中卤代有机物的快速筛检。

关键词：液相色谱-串联质谱前驱离子扫描卤代有机物同位素丰度比

新型污染物卤代咔唑的环境行为及生态毒理效应

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环境科学 2016年第4期37卷 1576-1583页

作者：林坤德陈艳秋袁东星浙江工业大学生物与环境工程学院杭州310032 厦门大学环境与生态学院厦门361102

卤代咔唑(PHCs)是一类与多氯二苯并呋喃结构相类似的新型环境有机污染物.单种卤素取代的PHCs具有135个同系物.绝大多数PHCs不是人类合成化学品或工业品.虽然20世纪80年代即首次在环境中发现PHCs,但直到本世纪这类化合物才逐渐引起人们... 详细信息

卤代咔唑(PHCs)是一类与多氯二苯并呋喃结构相类似的新型环境有机污染物.单种卤素取代的PHCs具有135个同系物.绝大多数PHCs不是人类合成化学品或工业品.虽然20世纪80年代即首次在环境中发现PHCs,但直到本世纪这类化合物才逐渐引起人们的关注.近年来,20余种PHCs在河流湖泊沉积物和土壤中被陆续检出.另外,PHCs具有类二噁英毒性、持久性和生物累积性.作为一类新型污染物,PHCs的环境行为研究目前相对较少.因此,了解PHCs的环境分布、来源和生态毒理效应对正确认识这类化合物的环境风险具有重要意义.本文综述了PHCs的环境分布、来源、分析方法和生态毒理效应,并对其未来的研究发展方向作了展望.

关键词：卤代咔唑二噁英新型环境有机污染物持久性有机污染物持久性有毒物质

几种典型羟基化多溴联苯醚和多溴联苯的合成、纯化及鉴定

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环境化学 2015年第7期34卷 1377-1379页

作者：丁佳锋苏勉林坤德浙江工业大学生物与环境工程学院杭州310032 厦门大学环境与生态学院厦门361102

通过耦合、氧化和溴化等基本有机化学反应,合成并纯化了几种典型羟基多溴联苯醚和多溴联苯.通过C18半制备高效液相色谱柱对反应粗成品进行分离与纯化,以气相色谱-质谱和氢谱核磁共振对产物进行结构鉴定与表征.结果表明,合成制备的产物... 详细信息

通过耦合、氧化和溴化等基本有机化学反应,合成并纯化了几种典型羟基多溴联苯醚和多溴联苯.通过C18半制备高效液相色谱柱对反应粗成品进行分离与纯化,以气相色谱-质谱和氢谱核磁共振对产物进行结构鉴定与表征.结果表明,合成制备的产物与目标物一致,纯度达99%以上.

关键词：羟基多溴联苯醚羟基多溴联苯合成提纯.

高效液相色谱拆分-荧光法同时分析水中禾草灵和禾草酸对映体

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分析化学 2006年第5期34卷 613-616页

作者：林坤德蔡喜运陈胜文刘维屏浙江大学环境科学研究所浙江工业大学环境科学研究中心

采用手性高效液相色谱法同时拆分禾草灵和禾草酸对映体,用荧光检测分析其浓度。讨论了流动相中异丙醇和乙酸添加量、柱温等对对映体分离的影响。结果表明在柱温为20℃,以正已烷/异丙醇/醋酸(90∶10∶0.2)为流动相且其流速为0.5mL/min时... 详细信息

采用手性高效液相色谱法同时拆分禾草灵和禾草酸对映体,用荧光检测分析其浓度。讨论了流动相中异丙醇和乙酸添加量、柱温等对对映体分离的影响。结果表明在柱温为20℃,以正已烷/异丙醇/醋酸(90∶10∶0.2)为流动相且其流速为0.5mL/min时,禾草灵和禾草酸的对映体可同时达到基线分离。在优化实验条件下,测定了水中的禾草灵和禾草灵酸的对映体,回收率>85%;相对标准偏差<5.0%。

关键词：禾草灵禾草灵酸手性农药手性分离

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环境样品中微塑料的分析方法研究进展

环境化学 2017年第1期36卷 27-36页

作者：王昆林坤德袁东星厦门大学环境与生态学院近海环境化学与毒理研究中心厦门361102

微塑料是尺寸介于0.2—5.0 mm不同形态塑料的统称.微塑料随海流漂流无国界,溯源追责困难.近年来,微塑料已成为全球海洋和海岸带环境中一种备受关注的新型污染物.微塑料在环境中的迁移、转化、归趋和生态毒理效应值得深入研究,因此建立... 详细信息

微塑料是尺寸介于0.2—5.0 mm不同形态塑料的统称.微塑料随海流漂流无国界,溯源追责困难.近年来,微塑料已成为全球海洋和海岸带环境中一种备受关注的新型污染物.微塑料在环境中的迁移、转化、归趋和生态毒理效应值得深入研究,因此建立准确、高效的微塑料分析方法十分必要.本文系统地综述了国内外环境样品微塑料的采集、预处理、定性定量分析方法,比较了各方法的优缺点及应用范围.针对现阶段微塑料分析方法存在的问题和不足,提出进一步研究的方向.

关键词：微塑料新型环境污染物环境分析持久性有毒物质海洋污染

高效液相色谱-圆二色检测法分析甲霜灵的对映体纯度

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分析化学 2006年第4期34卷 525-528页

作者：陈胜文林坤德席萌刘维屏浙江大学环境科学研究所浙江工业大学环境科学研究中心

以手性农药甲霜灵为研究对象,使用非手性高效液相色谱在不拆分对映体的条件下,利用圆二色检测器所测的各向异性系数(g)测定手性对映体纯度。实验结果表明,g与对映体过剩率(ee)具有良好的线性关系;通过比较g所测ee与手性色谱所测的ee,二... 详细信息

以手性农药甲霜灵为研究对象,使用非手性高效液相色谱在不拆分对映体的条件下,利用圆二色检测器所测的各向异性系数(g)测定手性对映体纯度。实验结果表明,g与对映体过剩率(ee)具有良好的线性关系;通过比较g所测ee与手性色谱所测的ee,二者所测ee相对平均偏差小于3.0%,说明该方法具有较高的准确性,可应用于手性化合物对映体纯度的测定。

关键词：圆二色检测器高效液相色谱对映体纯度各向异性系数甲霜灵

针铁矿催化氧化溴酚生成羟基多溴联苯醚和溴代二噁英

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环境化学 2015年第9期34卷 1581-1586页

作者：孙粉玲丁佳锋周时洋林坤德浙江工业大学生物与环境工程学院杭州310032 厦门大学环境与生态学院厦门361102

探究了针铁矿催化转化溴酚(2,4-DBP或2,4,6-TBP)生成羟基化多溴联苯醚(HO-PBDEs)和溴代二噁英(PBDD/Fs)的可能性.结果表明,针铁矿可以在常温和干反应条件下有效地催化转化溴酚化合物生成HO-PBDEs和PBDD/Fs.反应16 d,97.3%的2,4-DBP被针... 详细信息

探究了针铁矿催化转化溴酚(2,4-DBP或2,4,6-TBP)生成羟基化多溴联苯醚(HO-PBDEs)和溴代二噁英(PBDD/Fs)的可能性.结果表明,针铁矿可以在常温和干反应条件下有效地催化转化溴酚化合物生成HO-PBDEs和PBDD/Fs.反应16 d,97.3%的2,4-DBP被针铁矿氧化转化,其中2.4%被转化为2′-OH-BDE-68,2.8%被转化为2,2′-OH-BB-80,0.2%被转化1,3,8-TrBDD,0.4%被转化为2,4,6,8-TeBDF.同样的反应时间内,98.7%的2,4,6-TBP被针铁矿氧化转化,反应产物可能为2′-OH-BDE-121、4′-OH-BDE-121、1,3,6,8-TeBDD和1,3,7,9-TeBDD.根据检测到的产物,提出了针铁矿氧化转化溴酚的可能途径.

关键词：针铁矿羟基多溴联苯醚溴代二噁英耦合反应