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鱼菜共生水体中大肠杆菌自动检测系统研究

鱼菜共生水体中大肠杆菌自动检测系统研究

作者：白壮壮山东农业大学

学位级别：硕士

大肠杆菌O157:H7是一种常见的水源性致病菌,不仅可以通过受污染的水生环境转移到鱼类身上引发病害,还可以通过受污染的灌溉水内化到水培蔬菜的可食用部分引发食品安全问题。因此,在绿色高效的新型鱼菜共生生产模式下,进行大肠杆菌O157:H... 详细信息

大肠杆菌O157:H7是一种常见的水源性致病菌,不仅可以通过受污染的水生环境转移到鱼类身上引发病害,还可以通过受污染的灌溉水内化到水培蔬菜的可食用部分引发食品安全问题。因此,在绿色高效的新型鱼菜共生生产模式下,进行大肠杆菌O157:H7的检测是控制水产品病害和保障农产品食用安全的关键。现有的大肠杆菌O157:H7检测方法存在操作步骤复杂、检测时间过长和自动化程度低等问题。基于此,本文结合分析化学技术、微流控技术、免疫磁分离技术和电子信息技术,创制一种微流控比色生物传感器,实现鱼菜共生水体中大肠杆菌O157:H7的快速、灵敏和特异的自动化检测,保证鱼菜共生绿色高效生产模式下水产品的病害预防和农产品的食用安全。主要研究内容和结果如下:(1)构建一种用于大肠杆菌O157:H7检测的比色生物传感方法。合成免疫磁珠、免疫铂纳米酶与目标细菌反应形成“免疫磁珠-目标细菌-免疫铂纳米酶”双抗夹心复合物,在磁场的作用下实现目标细菌与样本背景的特异性分离,利用结合在细菌上的铂纳米酶介导催化TMB-HO反应显色,并应用AS7265x光谱传感器在645 nm波段下的归一化光谱值反映有色溶液的光吸收能力,进而得到目标细菌浓度。另外,利用塑料光纤传导入射光和反射光,降低了光在传输过程中的损耗。(2)研制一种用于大肠杆菌O157:H7检测的微流控芯片。针对细菌检测过程中前处理复杂的问题,设计并研制一种集进样、混合、孵育、分离和检测于一体的“珍珠链”式微流控芯片。Comsol流体仿真和实际测试结果表明,该微流控芯片具有较高的混合效率、较好的磁分离性能和较强的键合质量,能够在片上完成目标细菌检测的全过程。(3)集成一种用于大肠杆菌O157:H7检测的自动化装置。基于STM32F103ZET6单片机开发便携式光学检测装置,利用精密蠕动泵实现微流控芯片流体的控制,自动化的执行样品进样、混合、孵育、清洗、催化和检测等操作,实现“样本进-结果出”的自动化检测过程。通过优化各项参数,该生物传感器能够在50分钟内对浓度范围在5×10～5×10 CFU/mL的大肠杆菌O157:H7进行定量检测,最低检测限为17 CFU/mL,并且具有良好的特异性和实用性。

关键词：鱼菜共生水体大肠杆菌O157:H7 微流控芯片比色生物传感自动检测系统

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清代以来鄂尔多斯高原的沙漠化及其驱动机制

中国历史地理论丛 2022年第2期37卷 15-22,32页

作者：白壮壮崔建新复旦大学历史地理研究中心上海200433 陕西师范大学西北历史环境与经济社会发展研究院陕西西安710119

本文基于鄂尔多斯高原相关历史文献,利用现代多元回归分析法及植被净第一生产力模型,尝试反演清代以来鄂尔多斯高原沙漠化过程及其驱动机制。研究结果表明:1650—1920年,鄂尔多斯高原的沙漠化面积在波动中缓慢增加;1920—1945年,沙漠化... 详细信息

本文基于鄂尔多斯高原相关历史文献,利用现代多元回归分析法及植被净第一生产力模型,尝试反演清代以来鄂尔多斯高原沙漠化过程及其驱动机制。研究结果表明:1650—1920年,鄂尔多斯高原的沙漠化面积在波动中缓慢增加;1920—1945年,沙漠化面积逐渐减少;1945—2000年,沙漠化面积急剧增长;2000年以后,沙漠化趋势发生明显逆转。就驱动机制而言,气候因素在1650—1805年、1912—1948年、2001—2015年鄂尔多斯高原沙漠化过程中起主导作用;1805—1911年、1949—2000年人类活动对该区域沙漠化的影响更为显著。本研究可为历史时期气候、人类活动以及地表景观变动关系的重建,提供定量化的分析路径与可行方法。

关键词：沙漠化鄂尔多斯高原清代植被净第一生产力模型

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近2000a毛乌素沙地沙漠化及成因

中国沙漠 2019年第2期39卷 177-185页

作者：白壮壮崔建新陕西师范大学西北历史环境与经济社会发展研究院陕西西安710119

历史时期毛乌素沙地发生了沙漠化现象,但对沙漠化过程及成因尚有争议。利用毛乌素沙地风成沙-古土壤沉积的测年数据建立累积频度曲线,重建了沙漠化过程;结合高分辨率气候曲线与历史人类活动记录,对近2 000 a毛乌素沙地沙漠化与气候变化... 详细信息

历史时期毛乌素沙地发生了沙漠化现象,但对沙漠化过程及成因尚有争议。利用毛乌素沙地风成沙-古土壤沉积的测年数据建立累积频度曲线,重建了沙漠化过程;结合高分辨率气候曲线与历史人类活动记录,对近2 000 a毛乌素沙地沙漠化与气候变化、人类活动的关系进行了探讨。结果表明:风成沙-古土壤沉积的测年数据记录了毛乌素沙地在公元440—570、840—960、1525—1890年经历3个沙漠化阶段,均属于温度较低、降水较少的冷干气候,且尘暴频次高;前2次沙漠化时期人口较少,土地开垦面积较小,人类活动程度较低,冷干气候在沙漠化过程中影响显著;第3个沙漠化阶段人口总体处于高压状态,土地开垦面积不断扩大,人类活动强度的增大加剧了沙漠化程度。

关键词：毛乌素沙地沙漠化气候变化人类活动

1986-2015年鄂尔多斯高原沙漠化及其驱动因素研究

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干旱区研究 2020年第3期37卷 749-756页

作者：白壮壮崔建新丁晓辉陕西师范大学西北历史环境与经济社会发展研究院陕西西安710119

本文以1986-2015年Landsat卫星影像为基础,利用多元线性逐步回归分析法,综合气候数据、人类活动数据建立模型,探讨30 a来鄂尔多斯高原沙漠化过程及其驱动因素。研究结果表明:①1986-2015年鄂尔多斯高原沙漠化总体呈逆转趋势,并以2000年... 详细信息

本文以1986-2015年Landsat卫星影像为基础,利用多元线性逐步回归分析法,综合气候数据、人类活动数据建立模型,探讨30 a来鄂尔多斯高原沙漠化过程及其驱动因素。研究结果表明:①1986-2015年鄂尔多斯高原沙漠化总体呈逆转趋势,并以2000年为转折点分为两个发展阶段:1986-2000年鄂尔多斯高原沙漠化面积维持在较高水平,尤其是高原西部、南部沙漠化较为严重;2001-2015年沙漠化面积在波动中逐渐减少,减少区域集中在高原东部、南部,但2012年以后高原西部沙漠化面积又有轻微增长趋势。②年降水量与乡村人口数量是影响鄂尔多斯高原沙漠化过程最主要的驱动因素,其中降水量又与沙漠化关系最为密切,其他因素与沙漠化关系并不显著。

关键词：沙漠化驱动因素多元线性回归鄂尔多斯高原

荥经-峨眉地区上三叠统物源变化及对扬子板块西缘构造活动的启示

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岩石学报 2024年第8期40卷 2538-2556页

作者：田亚杰魏国齐杨威金惠周国晓白壮壮中国石油勘探开发研究院北京100083

碎屑岩物源研究是当今地质学研究的热点,利用多种物源研究方法可以全面揭示碎屑岩的源岩信息,揭示源区构造古地理格局的变化。三叠纪期间,扬子板块西缘由被动大陆边缘转变为挤压构造带,引起了显著的古地理格局和沉积体系的变化,但目前... 详细信息

碎屑岩物源研究是当今地质学研究的热点,利用多种物源研究方法可以全面揭示碎屑岩的源岩信息,揭示源区构造古地理格局的变化。三叠纪期间,扬子板块西缘由被动大陆边缘转变为挤压构造带,引起了显著的古地理格局和沉积体系的变化,但目前对这一转变过程仍缺乏研究。本文综合利用砂岩颗粒成分统计、电子探针测试重矿物成分和碎屑锆石U-Pb年龄方法,研究了荥经-峨眉地区上三叠统碎屑岩物源转变时间,并结合其他地区物源研究探讨了扬子板块西南缘的物源变化过程。结果显示,上三叠统马鞍塘组的砂岩主要由石英和长石组成;电气石主要来自贫锂的花岗岩类和相关伟晶岩、细晶岩,其次来自富铝贫钙变质碎屑岩;铬尖晶石来自具有洋岛和大火成岩省背景的基性-超基性火山岩;碎屑锆石U-Pb年龄的主要分布在730~850Ma范围内。上三叠统须家河组的砂岩由石英、岩屑和长石组成,具有再旋回造山带物源;电气石大部分来自富铝贫钙、贫铝贫钙的变质碎屑岩,小部分来自贫锂的花岗岩类和相关伟晶岩、细晶岩;铬尖晶石主要来自具岛弧背景的橄榄岩;碎屑锆石U-Pb年龄主要分布在200~300Ma、400~500Ma、650~850Ma、1750~1950Ma和2400~2600Ma年龄段。综合分析表明,马鞍塘组的物源为康滇构造带的新元古代花岗质结晶基底,并包含少量新元古代中酸性火山岩、变质碎屑岩和二叠纪基性-超基性火山岩;须家河组的物源包括松潘-甘孜褶皱带的三叠系浊积岩、花岗岩类以及龙门山断裂带的上古生界碎屑岩与新元古界基底。马鞍塘组与须家河组之间的物源转变,表明扬子板块西缘的松潘-甘孜褶皱带和龙门山断裂带取代康滇构造带成为新的地貌高部位和主要剥蚀区,这一古地理格局的转变发生于马鞍塘组沉积之后,即晚三叠世的卡尼期与诺利期之间或诺利期期间。

关键词：扬子板块西南缘晚三叠世物源变化龙门山断裂带松潘-甘孜褶皱带康滇构造带

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“110工法”沿空留巷技术应用案例分析

科学技术创新 2019年第23期 61-62页

作者：白壮壮宿州煤电(集团)有限公司界沟煤矿安徽宿州234000

“110工法”是指在长壁式采煤工作面通过“切顶卸压”技术对回采巷道进行沿空留巷,从而实现1个工作面平均掘进1条顺槽、同采区相邻工作面间不留煤柱目标的新型留巷工艺。1022工作面机巷采用“110工法”实施沿空留巷204m,现对应用效果进... 详细信息

“110工法”是指在长壁式采煤工作面通过“切顶卸压”技术对回采巷道进行沿空留巷,从而实现1个工作面平均掘进1条顺槽、同采区相邻工作面间不留煤柱目标的新型留巷工艺。1022工作面机巷采用“110工法”实施沿空留巷204m,现对应用效果进行分析思考,以供其他类似条件工作面参考。

关键词：煤层留巷施工

特提斯域演化对四川超级盆地油气系统形成的影响

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石油勘探与开发 2024年第5期51卷 1024-1039页

作者：石书缘杨威周刚姜华孟昊武赛军张岩鲁卫华白壮壮中国石油勘探开发研究院北京100083 中国石油西南油气田公司勘探开发研究院成都610041

基于“单向裂解—聚合”地球动力学模型,研究特提斯域演化对四川超级盆地油气系统形成的影响,探讨天然气富集规律。结果表明:①四川盆地及周缘新元古代—三叠纪历经了原特提斯洋和古特提斯洋叠加影响的两次单向裂解—聚合旋回,侏罗纪—... 详细信息

基于“单向裂解—聚合”地球动力学模型,研究特提斯域演化对四川超级盆地油气系统形成的影响,探讨天然气富集规律。结果表明:①四川盆地及周缘新元古代—三叠纪历经了原特提斯洋和古特提斯洋叠加影响的两次单向裂解—聚合旋回,侏罗纪—新生代并入新特提斯构造域及环青藏高原盆山体系,板块内部各幕次构造运动控制沉积充填形式。②特提斯域演化、古气候环境和重大地质事件控制了盆地内部优质烃源岩形成与分布;裂谷、克拉通内裂陷、被动大陆边缘斜坡和克拉通内凹陷是烃源岩发育的有利地质构造单元。③特提斯域演化、超级大陆旋回、全球海平面变化以及构造-气候事件控制了碳酸盐台地及储盖组合的分布;克拉通台地边缘、台地内部水下地貌高带是寻找碳酸盐岩高能相带的重点区,同沉积古隆起及围斜区、区域性不整合面和后期改造断裂带是规模碳酸盐岩储层分布区;区域性蒸发岩或者泥页岩盖层有利于盆地油气大规模保存。④早期构造-沉积演化格局和后期构造改造程度共同影响的成藏要素时空匹配关系是油气富集的关键,未来油气勘探要重点关注南华纪裂谷期潜在含气系统,四川盆地东部—南部地区寒武系盐下含气系统以及二叠系、三叠系全油气系统等领域。

关键词：特提斯域构造-沉积演化大陆单向裂解—聚合四川盆地超级盆地地质事件油气成藏

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便携式土壤墒情采集器设计

节水灌溉 2019年第1期 84-86,91页

作者：员玉良白壮壮吴聪康青岛农业大学机电工程学院山东青岛266109

针对目前土壤墒情采集器存在兼容性差、精度低以及稳定性差等问题,设计了一种便携式多通信接口的土壤墒情采集器。基于FD阻抗变换原理的土壤湿度传感器和数字温度传感器可同时测量土壤的温湿度;多种通信接口设计可满足不同需求的无线数... 详细信息

针对目前土壤墒情采集器存在兼容性差、精度低以及稳定性差等问题,设计了一种便携式多通信接口的土壤墒情采集器。基于FD阻抗变换原理的土壤湿度传感器和数字温度传感器可同时测量土壤的温湿度;多种通信接口设计可满足不同需求的无线数据传输。GPS用于传感器地理位置信息获取,通过蓝牙或GPRS网络可将测得土壤信息发送至手机及远程服务器,也可直接存储。试验结果表明,所设计的便携式土壤墒情采集器,具有响应速度快、稳定性高、成本低等优点,可实现土壤温湿度的便携式采集与数据的多途径传输。

关键词：土壤墒情便携式采集器 GPRS GPS 蓝牙

测井数据小波变换在川中寒武系洗象池群层序地层划分中的应用

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地质科技通报 2021年第4期40卷 242-251页

作者：曹庆超白壮壮李浩武张宁宁中国石油勘探开发研究院北京100083

川中地区寒武系洗象池群由于缺乏生物化石,岩性、电性变化小,利用传统的岩心和测井等资料很难精确地划分层序。自然伽马能谱测井Th、U、K曲线的突变点能指示层序界面和最大海泛面,其Th/U和Th/K曲线不仅能够反映沉积时的氧化还原环境,还... 详细信息

川中地区寒武系洗象池群由于缺乏生物化石,岩性、电性变化小,利用传统的岩心和测井等资料很难精确地划分层序。自然伽马能谱测井Th、U、K曲线的突变点能指示层序界面和最大海泛面,其Th/U和Th/K曲线不仅能够反映沉积时的氧化还原环境,还可以反映沉积水体的变化,将沉积旋回记录下来。再通过小波变换技术进行多尺度分解,得到不同级数的小波曲线。以GT2井为主要研究对象,对Th/U曲线进行多波基分解,对比发现Dmeyer小波为最优选。结合碳同位素正漂移事件,对小波变换后得到的小波曲线Th/U-d8分析,总结出2种层序划分地质模型,并将洗象池群划分为4个三级层序、8个体系域,每个三级层序由海侵体系域和高位体系域构成。同时选取了分辨率更高的小波曲线Th/U-d7和Th/U-d6曲线对四级和五级层序进行精细划分,共划分11个四级层序和25个五级层序,分别以三级层序和四级层序刻画了沉积期的相对海平面变化。该研究有助于对川中洗象池群进行精细的层序划分,推进其沉积演化与储层发育特征研究。

关键词：洗象池群自然伽马能谱测井 Dmeyer小波小波变换层序地层