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基于LC-MS-MS对湖南典型涉氟行业土壤全氟化合物污染特征的研究

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基于LC-MS-MS对湖南典型涉氟行业土壤全氟化合物污染特征的研究

作者：沈良辰吉首大学

学位级别：硕士

全氟及多氟化合物(Per-and polyfluoroalkyl substances,PFAS)是一类新兴持久性有机污染物受到全球性关注。因为它们的疏水疏油性、化学稳定性、环境持久性和生物累积性,导致其在全球各类环境介质(土壤、地表水和海水等)中均有检出,甚... 详细信息

全氟及多氟化合物(Per-and polyfluoroalkyl substances,PFAS)是一类新兴持久性有机污染物受到全球性关注。因为它们的疏水疏油性、化学稳定性、环境持久性和生物累积性,导致其在全球各类环境介质(土壤、地表水和海水等)中均有检出,甚至在动植物和人体中也有检出,对生态环境和人体健康产生了严重的威胁。由于行业的需求,发展出许多与管控PFASs功能相似的替代品,而这些替代品对环境的污染特征尚不清楚。本论文以湖南省3个典型使用PFASs的行业为研究对象,基于HPLC-MS-MS建立土壤全氟化合物的检测分析方法,探究典型行业土壤环境中PFASs的来源、分布、组成,得到一些重要的基础数据,为国家对相关企业PFASs的预防和管理政策提供基础的理论数据。主要结果结论如下:(1)建立了超声离心萃取法-PWAX小柱净化-液相色谱三重串联四级杆液质联用法(HPLC-MS-MS)测定土壤中31种PFASs的定性定量分析方法。通过对比萃取方式(加速溶剂萃取、索式抽提和超声涡旋)和固相萃取小柱型号(PWA X柱和HLB柱)对前处理方法进行优化。采用C18-4.6×50 mm型号延迟柱和120EC-C18-4.6×100mm色谱柱进行分离,用三重四级杆质谱在负离子模式和多级反应监测(MRM)方式下进行监测,同位素稀释内标法定量。方法表明,31种PF ASs在0.1-50ng/L范围内线性关系良好,R值范围为0.995-0.998,PFASs的方法检出限(LODs)为0.002-0.048ng/g,定量限(LOQs)为0.005-0.161ng/g。通过基质加标实验对该方法精确度和准确度进行检测,在2 ng/g土壤基质实验中的准确度为80.13%-110.34%,回收率范围为79.50%-119.53%;在20 ng/g土壤基质实验中的准确度为80.03%-121.45%,回收率范围73.00%-115.63%。该方法灵敏度高,快速准确,适用于土壤样品中PFASs的定性和定量分析。(2)对湘潭电镀厂附近35份土壤样品中31种PFASs的含量水平进行分析,其中31种PFASs中检测出24种,检测率范围范围为1.19%-100%,土壤中ΣPFA Ss含量范围为0.87-12.28ng/g,平均值为2.51ng/g,31种PFASs中以PFOA和6:2Cl-PFESA的含量相对较高,平均值含量分别为0.154ng/g和0.453ng/g;对邵阳皮革厂附近34份土壤样品中31种PFASs的含量水平进行分析,其中31种PFASs中检测出中出24种,检出率范围为5.88%-100%,土壤中ΣPFASs含量范围为0.68-5.04ng/g,平均值为1.69ng/g,31种PFASs中以PFOA和PFBA的含量相对较高,平均值含量分别为0.12ng/g和0.089ng/g;对郴州氟化厂附近32份土壤样品中31种PFASs的含量水平进行分析,其中31种PFASs中检测出23种,检出率范围为1.19%-100%,土壤中ΣPFASs含量范围为0.91-9.12ng/g,平均值为2.69ng/g,31种PFASs中以PFOA和PFBA的相对水平较高,平均值含量分别为0.19ng/g和0.28ng/g。在工厂周边土壤中PFASs的含量分布规律为:1公里区域>3公里区域大于5公里区域,呈现出递减的规律。基于HPLC-MS-MS对典型行业周边土壤中31中全氟化合物进行检测分析,在3个典型行业周边土壤中有11种PFASs普遍存在检出率均在90%以上,其中主要为PFOA(ND-5.13ng/g)、PFBA(0.023-1.60ng/g)、6:2 Cl-PFESA(0.059-7.81ng/g)、PFNA(0.008-0.37ng/g)。行业周边土壤中ΣPFASs含量明显高于其他无点源性污染地区,但要远低于国内外相关行业工厂土壤中ΣPFASs含量。生态风险评估表明,研究区内土壤中PFASs含量较低,尚处于较低的生态风险水平,但由于PFASs有远距离迁移能力和生物蓄积性,其长期的生态效应仍不容忽视。

关键词：全氟及多氟化合物土壤分析方法污染特征生态风险

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基于线阵传感器的曲面三维重构方法研究

基于线阵传感器的曲面三维重构方法研究

作者：沈良辰中国计量大学

学位级别：硕士

海洋工程领域具有很多复杂曲面的大型装备,这些大型装备的加工、装配精度决定了装备的最终制造精度。大型装备复杂曲面的测量是控制制造精度的重要手段。本文针对大型复杂曲面加工测量与装配过程中存在无法数字化、无法快速高精度测量... 详细信息

海洋工程领域具有很多复杂曲面的大型装备,这些大型装备的加工、装配精度决定了装备的最终制造精度。大型装备复杂曲面的测量是控制制造精度的重要手段。本文针对大型复杂曲面加工测量与装配过程中存在无法数字化、无法快速高精度测量、测量数据与模型匹配难等问题,开展基于线阵传感器的曲面三维重构方法研究,为曲面加工提供一种快速测量及数模匹配的方法。本论文主要内容如下:(1)设计并搭建了一套基于线阵传感器的曲面三维测量系统,该系统由机架、导轨、电气控制箱和9路激光传感器构成,能实现对2000mm×1000mm的曲面表面点云的自动化测量,并能自行设置测量间隔与测量速度;(2)编写了一套上位机控制软件,实现了线阵传感器模组运动并对曲面点云自动化测量的功能;提出了一套完整的数据采集与转化的流程,并编写了一套软件来实现数据的采集与转化,最后成功地对一块加工成型的曲面完成了点云采集实验;(3)基于三维曲面重构理论,设计了合适的曲面重构算法,基于三维建模软件Geomagic Design X对曲面测量系统测量得到的点云数据及更高精度设备采集的点云数据分别进行曲面重构,获得测量曲面模型与标准曲面模型;(4)基于三维曲面匹配理论,设计了合适的曲面匹配算法,完成了测量曲面模型与标准曲面模型及设计曲面模型的匹配,并进行误差分析。实验结果显示,重构曲面与标准曲面最大匹配误差为4.6304mm,平均匹配误差为-0.4376mm,符合项目精度指标。匹配误差位于项目指标范围内的区域为100%,其中绝大部分匹配误差在-2.5mm～2.5mm的范围之内,占总数量的97.95%。实验结果证明,本套曲面测量系统满足重建曲面的精度要求,重建的曲面模型应用于海洋工程装备曲面的加工与装配,有较好的参考价值。

关键词：线阵传感器点云采集曲面重构曲面匹配

基于Grubbs准则和直线线性度拟合的线纹提取算法

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中国测试 2022年第8期48卷 46-52页

作者：沈良辰郭钢祥孔明郭斌中国计量大学计量测试工程学院浙江杭州310018 浙江省计量科学研究院长度与精密测量研究所浙江杭州310018

针对目前基于图像处理的钢卷尺自动检定方法中存在线纹边缘定位不准确、直线拟合算法精度较差等问题,提出一种基于Grubbs准则和直线线性度拟合的线纹提取算法。该算法能去除因边缘定位不准确而引入粗大误差的奇异点,同时还能拟合出线性... 详细信息

针对目前基于图像处理的钢卷尺自动检定方法中存在线纹边缘定位不准确、直线拟合算法精度较差等问题,提出一种基于Grubbs准则和直线线性度拟合的线纹提取算法。该算法能去除因边缘定位不准确而引入粗大误差的奇异点,同时还能拟合出线性度较高的直线。首先,分析线纹区域灰度值特征分布特点,定位线纹中心特征点;然后基于该线纹提取算法拟合中心线纹;最后结合定斜率直线拟合方法实现线纹提取。实验表明,该算法在保留目前自动检定方法优点的基础上,将单根刻线检定的示值误差值降低至0.002 mm内,显著提高检定精度。

关键词：线纹提取灰度值 Grubbs准则直线线性度拟合算法

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钴金属-有机骨架活化过硫酸钠降解废水中的盐酸土霉素

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环境工程学报 2020年第9期14卷 2506-2514页

作者：喻海彬胡文勇刘静怡杨哲沈良辰吉首大学生物资源与环境科学学院吉首416000

采用新制备的钴金属-有机骨架(Co-MOF)和过硫酸钠(PS)分别作为催化剂和氧化剂,并通过Co-MOF活化PS降解废水中的盐酸土霉素,考察Co-MOF浓度、PS浓度、pH及温度对降解盐酸土霉素的影响。SEM、TEM、XRD及XPS等结果证明,Co-MOF成功地被合成... 详细信息

采用新制备的钴金属-有机骨架(Co-MOF)和过硫酸钠(PS)分别作为催化剂和氧化剂,并通过Co-MOF活化PS降解废水中的盐酸土霉素,考察Co-MOF浓度、PS浓度、pH及温度对降解盐酸土霉素的影响。SEM、TEM、XRD及XPS等结果证明,Co-MOF成功地被合成。降解实验结果表明,与单独的Co-MOF、PS相比,Co-MOF/PS的降解性能有大幅度的提高。当pH=5、温度30℃、Co-MOF为200 mg·L^−1以及PS为2000 mg·L^−1时,5 min后对20 mg·L^−1盐酸土霉素的降解率最高达到97.1%。在催化剂的重复使用实验中,Co-MOF第4次运行对盐酸土霉素的降解率由97.1%(第1次)降低至82.1%,这表明Co-MOF材料可以重复利用降解盐酸土霉素。Co-MOF降解盐酸土霉素实验反应前后的XRD和XPS数据表明Co-MOF具备良好的稳定性。以上研究结果可为新型高效降解体系的开发及其在水环境污染控制领域的应用提供参考。

关键词：盐酸土霉素钴金属-有机骨架降解

硫酸改性生物炭对废水中Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

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化工新型材料 2021年第S1期49卷 273-278,282页

作者：杨哲胡文勇沈良辰蒋飞凤吉首大学生物资源与环境科学学院吉首416000

利用毛竹制备的生物炭(BC)和硫酸改性生物炭(MBC)去除废水中的Cr(Ⅵ)。傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜、比表面积及孔隙度分析仪的表征结果表明,改性MBC表面官能团强度和比表面积明显增加。通过静态吸附实验和循环实验研究了BC和MB... 详细信息

利用毛竹制备的生物炭(BC)和硫酸改性生物炭(MBC)去除废水中的Cr(Ⅵ)。傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜、比表面积及孔隙度分析仪的表征结果表明,改性MBC表面官能团强度和比表面积明显增加。通过静态吸附实验和循环实验研究了BC和MBC的吸附性能,在最佳吸附参数下,MBC对Cr(Ⅵ)的吸附量和去除率可达到43mg/g和99%,同时还具有良好的可回收性。BC和MBC对Cr(Ⅵ)的吸附均符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型。MBC对Cr(Ⅵ)的吸附机理以物理吸附、静电吸附和化学吸附为主。

关键词：生物炭吸附重金属污染可回收性

典型废弃锰矿厂渣库土壤重金属污染特征与评价

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有色金属工程 2022年第8期12卷 187-197页

作者：沈良辰胡文勇张丽娟李歆丁平胡国成吉首大学生物资源与环境科学学院湖南吉首416000 生态环境部华南环境科学研究所国家环境保护环境污染健康风险评价重点实验室广州510535

为研究广西某废弃锰矿厂废渣堆存区土壤重金属污染状况及评价重金属对土壤环境质量的影响,以广西某废弃锰矿厂废渣堆存区土壤为研究对象,在堆存区内设置45个采样点以及周边区域的4个对照点。利用内梅罗综合污染指数法和潜在生态风险法结... 详细信息

为研究广西某废弃锰矿厂废渣堆存区土壤重金属污染状况及评价重金属对土壤环境质量的影响,以广西某废弃锰矿厂废渣堆存区土壤为研究对象,在堆存区内设置45个采样点以及周边区域的4个对照点。利用内梅罗综合污染指数法和潜在生态风险法结合GIS克里金插值法对堆存区土壤中Pb、Hg、Cr、As、Cu、Cd、Ni、Co 8种重金属的污染分布规律及来源进行分析。结果表明:堆存区土壤样品中8种重金属含量均高于广西土壤环境背景值,在垂直分布上的特征为随着土壤深度的增加重金属含量先升高后降低,而Cr因受到酸性土壤的影响含量随着土壤深度增加而增加。堆存区土壤样品中As处于轻度污染状态,Co处于重度污染状态,Hg、Cd具有很强、强的潜在生态风险。

关键词：土壤重金属矿区污染特征潜在生态风险

采用改进遗传算法优化LS-SVM逆系统的外转子无铁心无轴承永磁同步发电机解耦控制

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中国电机工程学报 2024年第5期44卷 2037-2046,I0032页

作者：朱熀秋沈良瑜江苏大学电气信息工程学院江苏省镇江市212013

为了实现外转子无铁心无轴承永磁同步发电机(outer rotor coreless bearingless permanent magnet synchronous generator,ORC-BPMSG)的精确控制,提出一种基于改进遗传算法(improved genetic algorithm,IGA)优化最小二乘支持向量机(least square support vector machine,LS-SVM)逆系统的解耦控制策略。首先,基于ORC-BPMSG的结构及工作原理,推导其数学模型,并分析其可逆性。其次,建立LS-SVM回归方程,并采用IGA优化LS-SVM的性能参数,从而训练得到逆系统。然后,将逆系统与原系统串接,形成伪线性系统,实现了ORC-BPMSG的线性化和解耦。最后,将提出的控制方法与传统LS-SVM逆系统控制方法进行对比仿真和实验。仿真和实验结果表明:所提出的控制策略可以较好地实现ORC-BPMSG输出电压和悬浮力、以及悬浮力之间的解耦控制。

关键词：外转子无铁心无轴承永磁同步发电机最小二乘支持向量机逆系统改进遗传算法解耦控制

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以哈科职院为例的阿城金源文化校园装置设计研究

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包装工程 2024年第S1期 470-480页

作者：谢良辰哈尔滨科学技术职业学院

目的探索如何运用参数化设计方法，结合东北金源传统文化元素，创造出具有代表性、创新性和可持续性的校园装置艺术作品，以弘扬传统文化，丰富校园文化氛围，激发学生的学术兴趣和创造力，促进跨学科交流。方法以阿城金源文化为例，... 详细信息

目的探索如何运用参数化设计方法，结合东北金源传统文化元素，创造出具有代表性、创新性和可持续性的校园装置艺术作品，以弘扬传统文化，丰富校园文化氛围，激发学生的学术兴趣和创造力，促进跨学科交流。方法以阿城金源文化为例，选择六种参数化设计方法，通过文献综述和实地调研，深入了解其内涵、特点和表现形式。结合哈尔滨科学技术职业学院的实际情况，采用设计思维和艺术创意，运用多种材料和艺术形式，提出了校园装置的设计方案。并通过模拟、测试、评估和问卷调查，检验其有效性和吸引力。结果通过问卷数据分析，发现装置文化性和装置功能性更能吸引校园的学生。同时，演示了一套基于工商学院现代化校园建造的六种具有金源文化代表性和实用功能的具有参数化特点的校园装置艺术作品可行性方案的设计方法。结论金源文化现代装置艺术能够为校园带来更多的生机与活力，该参数化现代高校校园装置艺术设计的整套方法为我国其他高校建造校园内参数化装置艺术设计提供了思路和借鉴，为参数化的中国设计提供了思路。

关键词：参数化设计装置艺术高校校园金源文化中国设计

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民事诉讼电子数据应用问题研究

民事诉讼电子数据应用问题研究

作者：郝良辰沈阳师范大学

学位级别：硕士