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祖国山河系列-大理巍山

课程教材教学研究(下半月刊) 2024年第2期 65-65页

作者：蔡建林云大附中呈贡校区

关键词：

方解石和钾长石的体外模拟溶解及其对蚯蚓肠道微生物群落的影响

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方解石和钾长石的体外模拟溶解及其对蚯蚓肠道微生物群落的影响

作者：蔡建林天津大学

学位级别：硕士

蚯蚓在土壤生态系统中扮演着重要角色,被称为“生态系统工程师”,不仅直接参与土壤中的物质循环过程,还通过影响植被生长发育,间接地影响土壤碳氮的周转。一直以来,蚯蚓在土壤矿物风化、土壤修复、土壤生物固氮等方面受到广泛关注,但是... 详细信息

蚯蚓在土壤生态系统中扮演着重要角色,被称为“生态系统工程师”,不仅直接参与土壤中的物质循环过程,还通过影响植被生长发育,间接地影响土壤碳氮的周转。一直以来,蚯蚓在土壤矿物风化、土壤修复、土壤生物固氮等方面受到广泛关注,但是蚯蚓土壤矿物风化中的生物学机制及过程仍不清楚。本论文通过体外模拟蚯蚓肠道环境对矿物溶解及分析不同矿物喂养下蚯蚓肠道微生物群落等实验,探索蚯蚓肠道理化环境中土壤矿物溶解的动力学过程以及蚯蚓肠道微生物群落对环境矿物组成的响应,以期揭示蚯蚓的肠道理化环境及微生物在土壤矿物风化中贡献及作用机理。研究结果将有助于进一步了解蚯蚓在土壤矿物风化及土壤肥力提升中的贡献,为蚯蚓参与的元素生物地球化学循环研究提供依据。本论文得到以下结论:(1)方解石和钾长石通过蚯蚓肠道时,在肠道内容物的作用下,矿物的结构、形貌和表面基团均未表现出明显变化。XRD结果显示方解石在经过蚯蚓肠道后矿物晶体结构得以维持,钾长石的晶格遭到一定程度的破坏。扫描电镜下方解石和钾长石颗粒的边缘尖锐,表面未发现溶蚀坑痕迹,表明在蚯蚓肠道中未发生剧烈溶解。FTIR结果显示,钾长石在经过蚯蚓肠道后表面吸附水和结构羟基的吸收峰增强,推测钾长石表面的金属阳离子被溶出。以上结果表明经过蚯蚓肠道消化后,矿物的风化溶蚀局限于微弱的表面溶蚀和表面基团变化。(2)在矿物溶解模拟实验中,矿物在有机酸溶液中的溶解浓度和溶解速率比在纯水中提高了约一个数量级。方解石溶解的残余固体表面出现了数量多、程度深的溶蚀坑,溶解过程中较大颗粒逐渐富集。缩核模型表明方解石溶解主要受到溶液中反应物内扩散速率的影响,Hixson-Crowell模型拟合方解石的溶解过程,计算得出在有机酸和纯水中的溶解速率常数分别为7.18×10±1.87×10mg/min和4.93×10±1.21×10 mg/min。钾长石溶解的残余固体表面仅有少量浅显溶蚀坑,溶解时整体颗粒粒度基本未发生变化,且其固体表面吸附水和结构羟基的吸收峰逐渐增强。钾长石的溶解主要为K的释放,采用初始速率法计算得出了有机酸和纯水中K的初始溶解速率分别为0.258 mmol·L·h和0.022mmol·L·h。上述结果说明有机酸根促进了矿物溶解。(3)分别收集原始土壤中和锯末中的蚯蚓粪和环境土壤样品,对蚯蚓肠道和环境介质(土壤/锯末)中的细菌群落进行比较分析,发现尽管蚯蚓肠道与周围环境在微生物群落组成方面具有相似性,但环境细菌多样性显著高于蚯蚓肠道内。与周围环境中相比,原始土壤的蚯蚓肠道中变形杆菌门(Proteobacteria)相对丰度上升,拟杆菌门(Bacteroidetes),浮霉菌门(Planctomycetes)和芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)相对丰度下降;而锯末中的蚯蚓肠道变形杆菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)相对丰度上升,疣微菌门(Verrucomicrobia),浮霉菌门(Planctomycetes),放线菌(Actinobacteria)相对丰度下降。在属水平上,蚯蚓肠道中气单胞菌属(Aeromonas)、不动杆菌属(Acinetobacter)和假单胞菌属(Pseudomonas)等优势菌属的相对丰度比环境中更高。这是由于蚯蚓肠道环境特殊,无氧、含水量高且氨基酸丰富,外界细菌进入蚯蚓肠道后无法正常生长,因此环境的原始微生物群落组成经蚯蚓肠道后发生了变化。(4)环境中的矿物组成能够显著改变蚯蚓肠道微生物的多样性及群落组成。研究发现,方解石胁迫的蚯蚓肠道细菌群落α多样性指数显著高于钾长石,钾长石胁迫的蚯蚓肠道细菌群落α多样性指数显著高于锯末处理组。钾长石胁迫的蚯蚓肠道中,气单胞菌属(Aeromonas)的相对丰度增加。相比之下,方解石胁迫的蚯蚓肠道中气单胞菌属(Aeromonas)和不动杆菌属(Acinetobacter)的相对丰度降低,其中气单胞菌属(Aeromonas)的相对丰度下降更大。

关键词：蚯蚓矿物风化钾长石方解石有机酸溶解动力学肠道微生物

方解石和钾长石在模拟蚯蚓肠液中的初始溶解动力学机理及意义

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岩石矿物学杂志 2022年第4期41卷 818-834页

作者：蔡建林 TENG Hui Henry 王钺博张坚超天津大学表层地球系统科学研究院地球系统科学学院天津300072

蚯蚓肠道内小分子有机酸与摄入的土壤矿物相互作用,加速矿物溶解。摄入的土壤在蚯蚓肠道内平均停留时间约为12 h,不足以使土壤矿物产生显著的溶解特征,因此这一过程难以在蚯蚓体内进行评估。本研究通过体外实验控制pH值和有机酸浓度,模... 详细信息

蚯蚓肠道内小分子有机酸与摄入的土壤矿物相互作用,加速矿物溶解。摄入的土壤在蚯蚓肠道内平均停留时间约为12 h,不足以使土壤矿物产生显著的溶解特征,因此这一过程难以在蚯蚓体内进行评估。本研究通过体外实验控制pH值和有机酸浓度,模拟蚯蚓肠道中有机酸对土壤中常见矿物的溶解反应,探讨了方解石和钾长石在蚯蚓肠道环境中的初始溶解动力学。研究发现,矿物在混合有机酸中的溶解速率比在纯水中高一个数量级,说明有机配体和质子促进了矿物溶解。溶解速率及粒度分析表明,方解石(CaCO_(3))溶解速率不受溶解过程中粒度变化的影响,而钾长石(KAlSi_(3)O_(8))粒度在溶解期间未出现显著变化。在此基础上,采用初始速率法模拟了钾长石的初始溶解动力学,计算得出的溶解速率表明钾长石在溶解初期主要为表面K^(+)的释放。使用缩核模型(shrink core model)和Hixson⁃Crowell模型对方解石溶解过程进行动力学解析,发现方解石的溶解主要受溶液中反应物内扩散的速率影响。这定量描述了两种矿物在有机酸溶液和纯水中的溶解差异。现有研究表明,有机配体和质子协同促进了矿物的溶解,同时进一步说明蚯蚓肠道加速了土壤矿物的溶蚀以及矿物元素的释放。

关键词：蚯蚓有机酸方解石钾长石风化

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外包钢-混凝土组合梁受扭性能

土木建筑与环境工程 2009年第5期31卷 16-23页

作者：赵静蔡建林淮阴工学院建筑工程系江苏淮安223001 江苏大学土木工程系江苏镇江212013

为了研究外包钢-混凝土组合梁的扭转性能,对8根外包钢-混凝土组合梁进行了纯扭和复合受扭实验。研究了组合梁在纯扭和复合受扭作用下的破坏形态,工作机理以及裂缝发展分布的情况,比较分析了组合梁扭矩-扭率、荷载-应变、弯矩-挠度、荷载... 详细信息

为了研究外包钢-混凝土组合梁的扭转性能,对8根外包钢-混凝土组合梁进行了纯扭和复合受扭实验。研究了组合梁在纯扭和复合受扭作用下的破坏形态,工作机理以及裂缝发展分布的情况,比较分析了组合梁扭矩-扭率、荷载-应变、弯矩-挠度、荷载-裂缝之间的相互关系。通过对组合梁受扭性能的弹塑性理论分析,提出了组合梁纯扭及复合受扭作用下开裂扭矩的计算公式;采用变角空间桁架模型,提出了该新型组合梁在纯扭及复合受扭作用下的极限扭矩计算公式,理论公式计算结果与试验结果吻合良好。

关键词：新型外包钢-混凝土组合梁扭转试验开裂扭矩极限扭矩

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生物接触氧化法处理树脂酯化废水

化工环保 1991年第5期11卷 285-288页

作者：蔡建林上海新华树脂厂

一、概述我厂是生产涂料用树脂的专业厂,由于产品品种多、更换频繁,生产量大;产生的废水成份复杂,有机物含量高,含有对微生物有毒害作用的物质,用常规方法处理,效果不理想,造成有机物对环境的污染。近年来,我们对各种废水的可生化性进... 详细信息

一、概述我厂是生产涂料用树脂的专业厂,由于产品品种多、更换频繁,生产量大;产生的废水成份复杂,有机物含量高,含有对微生物有毒害作用的物质,用常规方法处理,效果不理想,造成有机物对环境的污染。近年来,我们对各种废水的可生化性进行了研究,在此基础上开展了生物接触氧化法处理废水的试验。

关键词：污水处理树脂脂化生物接触氧化

钢—混凝土组合梁纯扭及复合受扭性能及其损伤研究

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钢—混凝土组合梁纯扭及复合受扭性能及其损伤研究

作者：蔡建林江苏大学

学位级别：硕士

本文所提出的新型外包钢-混凝土组合梁是针对普通钢-混凝土组合梁的一些缺陷加以改进而形成的钢-混凝土组合梁,该组合梁具有结构受力合理、施工工序优化、防火性能改善、综合经济指标提高等优点。工程中的钢-混凝土组合梁处于受扭状态... 详细信息

本文所提出的新型外包钢-混凝土组合梁是针对普通钢-混凝土组合梁的一些缺陷加以改进而形成的钢-混凝土组合梁,该组合梁具有结构受力合理、施工工序优化、防火性能改善、综合经济指标提高等优点。工程中的钢-混凝土组合梁处于受扭状态是不少的,且大多处于复合受力状态,国内外对组合梁受扭情况研究较少。因此,对此新型组合梁的抗扭性能进行研究有着重要的现实意义和广阔的工程应用前景。本文是在对此新型组合梁抗弯性能研究的基础上,对其抗扭性能进行了系统的试验研究及理论分析。具体进行了以下几个方面的工作:1.完成了2根外包钢-混凝土T形截面组合梁的纯扭试验和3根外包钢-混凝土T形截面组合梁的弯剪扭试验,得到了组合梁的扭矩-扭率、荷载-挠度、截面应变等关系曲线。研究了此新型外包钢-混凝土T形截面组合梁在纯扭及弯剪扭作用下的破坏形态,工作机理及裂缝发展和分布情况。2.在试验分析的基础上,对纯扭和复合受扭作用下该外包钢-混凝土T形截面组合梁的受力性能进行了理论分析。通过对组合梁受扭性能的弹塑性理论分析,提出了组合梁纯扭及复合受扭作用下开裂扭矩的计算公式;采用变角空间桁架模型,提出了组合梁在纯扭及复合受扭作用下的极限扭矩计算公式。对组合梁的抗扭刚度进行了研究,推导了组合梁开裂前阶段、从开裂到极限破坏阶段和极限破坏阶段的抗扭刚度计算公式;对组合梁弯剪扭复合作用下的相关性进行了研究,分别推导了组合梁在大、小弯扭比以及弯剪扭复合作用下的相关方程。研究了弯剪扭作用下直线组合梁连接件的设计方法,在合理假设的基础上,把受弯扭的直梁等效为受扭的圆弧曲梁,经过理论推导,提出了复合受扭组合梁中剪力连接件的实用设计方法。3.对组合梁结构的断裂形态进行了分析,研究了其受力过程中混凝土损伤-断裂机理及其交织性,在试验的基础上,根据损伤力学的概念并借助于ANSYS软件,分析了外包钢-混凝土T形截面组合梁这一新型结构形式从加载到破坏全过程中混凝土损伤的力学行为,与混凝土损伤模型的计算结果进行了对比,两者吻合较好。4.根据试验研究、理论分析,文章最后提出了外包钢-混凝土T形截面组合梁的研究结论与展望。

关键词：外包钢-混凝土T形截面组合梁纯扭复合受扭抗扭刚度损伤

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新型外包钢混凝土组合梁抗扭的试验及分析

工程力学 2008年第12期25卷 162-170页

作者：石启印蔡建林陈倩倩李爱群秦卫红江苏大学土木工程系江苏镇江212013 东南大学教育部重点试验室南京210096

共进行了5根新型外包钢-混凝土组合梁的扭转试验,其中2根用于研究纯扭性能,3根用于研究复合受扭性能。测得了试件的扭矩-扭率曲线,钢筋扭矩-应变曲线,外包钢的应变分布及混凝土的应变分布。试验和分析结果表明:新型组合梁的受扭承载力... 详细信息

共进行了5根新型外包钢-混凝土组合梁的扭转试验,其中2根用于研究纯扭性能,3根用于研究复合受扭性能。测得了试件的扭矩-扭率曲线,钢筋扭矩-应变曲线,外包钢的应变分布及混凝土的应变分布。试验和分析结果表明:新型组合梁的受扭承载力由混凝土翼板以及外包钢与混凝土翼板组成的箱型梁两者共同承担。弯扭比是影响构件受扭承载力的重要因素。当其它条件相同,弯扭比在3左右时,组合梁受扭承载力达到最大。该文对组合梁受扭性能进行了弹塑性理论分析,提出了组合梁纯扭及复合受扭作用下开裂扭矩的计算公式。采用变角空间桁架模型,提出了该新型组合梁在纯扭及复合受扭作用下发生扭型破坏时的极限扭矩计算公式。理论公式计算结果与试验结果吻合良好。

关键词：组合梁 U型外包钢试验研究纯扭复合受扭弯扭比配箍率变角空间桁架模型

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新型外包钢—混凝土组合梁扭矩计算

四川建筑科学研究 2010年第5期36卷 58-61页

作者：赵静蔡建林淮阴工学院建筑工程系江苏淮安223001 江苏大学土木工程系江苏镇江212013

在对5根新型外包钢—混凝土组合梁进行了纯扭和复合受扭试验的基础上,研究了这种新型组合梁在纯扭和复合受扭作用下的破坏形态、工作机理以及裂缝发展分布的情况,比较分析了新型外包钢—混凝土组合梁的扭矩—扭率、荷载—应变、弯矩—... 详细信息

在对5根新型外包钢—混凝土组合梁进行了纯扭和复合受扭试验的基础上,研究了这种新型组合梁在纯扭和复合受扭作用下的破坏形态、工作机理以及裂缝发展分布的情况,比较分析了新型外包钢—混凝土组合梁的扭矩—扭率、荷载—应变、弯矩—挠度、荷载—裂缝之间的相互关系。通过对组合梁受扭性能的弹塑性理论分析,提出了组合梁纯扭及复合受扭作用下开裂扭矩的计算公式;采用变角空间桁架模型,提出了该新型组合梁在纯扭及复合受扭作用下的极限扭矩计算公式,理论公式计算结果与试验结果吻合良好。为评估结构的安全稳定性提供了依据,丰富了组合梁受扭性能的研究方法和内容。

关键词：新型外包钢混凝土组合梁纯扭复合受扭开裂扭矩极限扭矩

2017-2019年河南省漯河市严重急性呼吸道感染病例人腺病毒基因特征分析

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中华实验和临床病毒学杂志 2022年第4期36卷 385-396页

作者：蔡建林徐瑾赵升张智博刘莹冯意江洁崔爱利张燕许文波朱贞毛乃颖中国疾病预防控制中心病毒病预防控制所国家卫生健康委员会医学病毒和病毒病重点实验室北京102206 河南省疾病预防控制中心郑州450016 漯河市疾病预防控制中心漯河462000

目的了解我国河南省漯河市严重急性呼吸道感染(severe acute respiratory infection,SARI)病例人腺病毒(human adenovirus,HAdV)基因特征。方法对2017年10月至2019年2月SARI病例中鉴定的HAdV阳性标本进行病毒分离后,扩增并测定其Hexon... 详细信息

目的了解我国河南省漯河市严重急性呼吸道感染(severe acute respiratory infection,SARI)病例人腺病毒(human adenovirus,HAdV)基因特征。方法对2017年10月至2019年2月SARI病例中鉴定的HAdV阳性标本进行病毒分离后,扩增并测定其Hexon基因的Loop2区域,初步鉴定病毒分离株型别。然后根据初筛结果,分别使用HAdV各型特异性引物扩增病毒株3个靶基因(Penton base、Hexon和Fiber)的序列全长,并与各型原型株以及国内外相应型别代表株进行系统发育和序列同源性分析,以确定HAdV病毒株型别并了解其基因特征。结果从河南省漯河市783份SARI病例中鉴定的27份HAdV阳性咽拭子标本中,共分离获得18株病毒分离株,分子分型结果显示,这些毒株分属于B亚属(HAdV-3、HAdV-7和HAdV-55)、C亚属(HAdV-1、P1H2F2、Px1/Ps3H5F5、P89H5F5和HAdV-6)和E亚属(HAdV-4)。其中C亚属HAdV-1分离阳性率最高(33.3%),其次为B亚属HAdV-3(22.2%)和C亚属P1H2F2(11.1%)。本研究4种HAdV病毒株(HAdV-3、HAdV-4、HAdV-7和HAdV-55)基因组序列在时间和空间上具有显著的保守性和稳定性特点,而HAdV-C鉴定了3种基因重组模式(P1H2F2、Px1/Ps3H5F5和P89H5F5),其潜在的公共卫生意义需进一步研究证实。结论2017—2019年河南省漯河市SARI病例HAdV感染主要以C亚属为主,其次为B亚属和E亚属,该数据为当地腺病毒相关传染病的预防控制提供了科学依据。

关键词：严重急性呼吸道感染人腺病毒基因分型基因特征