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屏障环境中IVC小鼠饲养微环境控制方法研究

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制冷学报 2022年第6期43卷 90-99页

作者：龚光彩贺习之陈盟君陈湘彭佩余望贻湖南大学土木工程学院长沙410082 湖南中医药大学实验动物中心长沙410208

独立通风笼具(IVC)的净化空调系统可形成贴近实验动物周围的饲养环境即饲养微环境,饲养微环境是保证实验动物福利的关键。为研究IVC笼盒内小鼠饲养微环境的控制方法以提升IVC净化空调系统性能,本文运用数值模拟和实验相结合的方法对某... 详细信息

独立通风笼具(IVC)的净化空调系统可形成贴近实验动物周围的饲养环境即饲养微环境,饲养微环境是保证实验动物福利的关键。为研究IVC笼盒内小鼠饲养微环境的控制方法以提升IVC净化空调系统性能,本文运用数值模拟和实验相结合的方法对某高校一间SPF级实验动物房中IVC系统的饲养微环境特性进行研究。结果表明:IVC笼盒内部饲养微环境受笼盒上送上回的系统形式和气力(水力)失调影响显著,同一笼架不同笼盒的送风风速变化范围在2.79~4.94 m/s之间;笼盒内饲养微环境速度场分布不均,送风风速为2.79、4.94 m/s时送风口侧截面平均风速分别较回风口侧高60.7%、57.4%,当送风风速为4.94 m/s时小鼠背部部分风速达到0.3 m/s以上,超过规范限值;饲养微环境速度场分布又进而影响温湿度和污染物质量浓度分布。在实际应用中应以空气分布最不利处笼盒为设计基准,考虑各参数相互作用,并增设笼盒末端调控装置以优化饲养微环境状态并改善IVC净化空调系统性能。

关键词： IVC 饲养微环境控制方法实验动物福利

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人源化实验动物饲养微环境调控基础研究

人源化实验动物饲养微环境调控基础研究

作者：陈盟君湖南大学

学位级别：硕士

随着精准生物医学技术的迅猛发展,多样化的人源化小鼠模型要求更严格的环境质量。目前大多数的实验动物房环境及设施研究都是在静态工况下分析大环境状况,实际运行中我们应该更多关注动物生活的笼具内饲养微环境,以此为基础延伸到室内... 详细信息

随着精准生物医学技术的迅猛发展,多样化的人源化小鼠模型要求更严格的环境质量。目前大多数的实验动物房环境及设施研究都是在静态工况下分析大环境状况,实际运行中我们应该更多关注动物生活的笼具内饲养微环境,以此为基础延伸到室内大环境的状态甚至室外的环境安全问题。根据笼养系统的划分,我国应用最广泛的饲养间类型为层流架饲养间和IVC(Individually Ventilated Cage)饲养间,我国对于层流架饲养间的环境标准只是针对室内大环境给出范围值,对IVC饲养间的环境规范及检测标准仍处于空白阶段。本文以人源化小鼠为研究对象,开展IVC实验小鼠饲养间环境测量实验,建立小鼠表皮散热模型及垫料散氨模型,并以此为基础建立层流架实验小鼠饲养间及IVC实验小鼠饲养笼盒的CFD(Computational Fuild Dynamics)模型,模拟对比研究静态、动态工况下的实验小鼠饲养间外部大环境与饲养微环境特性,以实验动物房内气流组织最不利点和饲养微环境为重点分析方向,监测饲养微环境的温度、风速、氨气浓度等环境参数,以探讨不同类型实验小鼠饲养间的设计、管理、检测方法,为建立更全面、精准的面向生物安全及动物福利等多方面的实验动物设施环境参数指标提供依据。实验测量的结果表明,不同位置的IVC笼盒内外送风风速不同,且动态工况下比静态工况下的笼盒内温度高0.2～2.7℃,相对湿度高3～18%,可见小鼠产生的湿度对笼盒内部湿度有很大影响,饲养小鼠的笼盒与紧靠笼盒周围的外环境相比,最高相对湿度差为16%,温度高出1～2℃,外环境的检测并不能代表实际笼盒环境状态;对层流架小鼠饲养间和IVC小鼠饲养间模拟结果表明,层流架饲养间大环境与笼盒内的温差仅有0.3～0.98℃,大环境的平均氨气浓度达到0.48mg/m,上送下回的气流组织形式并不能有效排出余热和污染物;IVC小鼠饲养间外部大环境的温湿度和氨气浓度很低,笼盒微环境温湿度、氨气浓度能控制在现存标准之内,但笼盒内的风速有超标的风险,应该控制IVC笼盒的换气次数;两种类型的饲养间不同位置的笼盒内饲养微环境都不同,应该重点检测底层和顶层的笼盒饲养微环境,对不同换气次数下的饲养环境进行进一步研究发现两者换气次数都有可以降低的空间。本文围绕实验小鼠饲养间提出了相应的管理调控建议,既可以为实验动物房环境及设施调控提供参考,也可以为今后进一步开展不同系统形式下的温湿度、污染物、风速等多种因素耦合作用对人源化小鼠影响研究提供基础。

关键词：人源化小鼠生物传热饲养微环境动态运行工况 CFD模拟

动态工况下SPF级实验兔饲养微环境模拟分析

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中国比较医学杂志 2020年第10期30卷 99-106页

作者：龚光彩陈盟君安珂慧刘激扬石星湖南大学土木工程学院长沙410082

目的本研究对SPF级实验动物房动态工况下的大环境与饲养微环境参数的展开对比分析,以探讨饲养微环境对实验动物的影响。方法建立实验兔等温体表生物传热模型与托盘散湿散氨模型,通过CFD模拟对比分析静态与动态工况下实验动物房的大环境... 详细信息

目的本研究对SPF级实验动物房动态工况下的大环境与饲养微环境参数的展开对比分析,以探讨饲养微环境对实验动物的影响。方法建立实验兔等温体表生物传热模型与托盘散湿散氨模型,通过CFD模拟对比分析静态与动态工况下实验动物房的大环境与饲养微环境。结果加入实验兔之后的实验动物房大环境变化不明显,而笼架处及微环境内的气流流动更加混乱,导致传热传湿及污染物的排出受到影响,部分微环境参数值可能超过标准。结论得到了静态及动态工况下环境因素的变化情况,控制饲养微环境状态更能保证实验动物的福利及质量。

关键词：饲养微环境动态运行生物传热模型日本大耳兔

基于源导向的土壤重金属风险评价及管控因子分析

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环境科学 2024年第2期45卷 1026-1037页

作者：潘泳兴陈盟王櫹橦桂林理工大学环境科学与工程学院桂林541004 广西岩溶地区水污染控制与用水安全保障协同创新中心桂林541004 桂林理工大学地球科学学院桂林541004

量化重金属来源风险可以识别主要污染源,为减轻土壤重金属对生态和人类健康风险提供科学依据.以桂北某铅锌矿流域浅层土壤为研究对象,利用潜在生态风险评价(RI)和人体健康风险评价(HRA)进行生态和人体健康风险评价,利用绝对主成分-多元... 详细信息

量化重金属来源风险可以识别主要污染源,为减轻土壤重金属对生态和人类健康风险提供科学依据.以桂北某铅锌矿流域浅层土壤为研究对象,利用潜在生态风险评价(RI)和人体健康风险评价(HRA)进行生态和人体健康风险评价,利用绝对主成分-多元线性回归受体(APCS-MLR)模型和随机森林模型进行土壤重金属源解析,最后结合RI、HRA和APCS-MLR组成联合风险评价模型量化土壤重金属来源风险.结果表明,ω(Pb)、ω(Zn)、ω(Cu)和ω(Cd)均值分别为342.77、693.34、61.27和3.08mg·kg^(-1),含量均超出农用地土壤环境筛选值,存在一定程度的污染;Pb、Cr和As是主要健康风险影响因子,对儿童的健康风险要高于成年人;源解析结果识别出矿山开采活动(来源Ⅰ)、成土母质及原生地层(来源Ⅱ)和未知源,其中Pb、Zn、Cu和Cd主要由来源Ⅰ,Cr和As主要由未知源和来源Ⅱ贡献;土壤重金属来源风险评价结果表明,潜在生态风险和非致癌风险主要由来源Ⅰ和来源Ⅱ贡献,而致癌风险主要由未知源贡献;未知源在来源解析和风险评价均占有较高比例,应对其进一步研究,为土壤重金属防治提供科学依据.基于源解析的联合风险评价模型,注重不同来源的风险特征,精准查明高风险污染源,是一种更为合理可靠的风险评价方法.

关键词：土壤重金属生态风险健康风险联合风险评价模型源风险评价

德阳市平原区浅层地下水水化学特征与健康风险评价

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环境科学 2024年第4期45卷 2129-2141页

作者：刘楠陈盟高东东吴勇王櫹橦桂林理工大学环境科学与工程学院桂林541004 桂林理工大学岩溶地区水污染控制与用水安全保障协同创新中心桂林541004 四川省生态环境科学研究院成都610041 成都理工大学环境与土木工程学院成都610059 桂林理工大学地球科学学院桂林541004

地下水是德阳市的重要供水水源,了解其水化学特征及生态风险状况对可持续发展至关重要.以德阳市平原区为研究对象,采集78个地下水样,分析其水化学特征及其影响因素,运用绝对主成分-多元线性回归模型(APCS-MLR)进行水化学组分来源解析,... 详细信息

地下水是德阳市的重要供水水源,了解其水化学特征及生态风险状况对可持续发展至关重要.以德阳市平原区为研究对象,采集78个地下水样,分析其水化学特征及其影响因素,运用绝对主成分-多元线性回归模型(APCS-MLR)进行水化学组分来源解析,并综合运用熵权水质指数(EWQI)和人类健康风险评价模型(HHRA)进行地下水水质及健康风险评价.结果表明,地下水中Ca^(2+)、HCO_(3)^(-)、Mn^(2+)和TFe浓度均值超过国家Ⅲ类水质标准;Na^(+)、K^(+)、Cl^(-)、NO_(3)^(-)、Mn^(2+)和TFe变异系数介于1.11~3.72,含量起伏变化大,局部富集程度高;区内地下水化学类型以HCO_(3)·SO_(4)-Ca、HCO_(3)-Ca·Mg、HCO_(3)·SO_(4)-Ca·Mg和HCO_(3)-Ca型为主,分别占比33.33%、25.64%、19.23%和14.10%.APCS-MLR模型源解析结果表明,地下水水化学组分主要来源为:水岩作用源(32.87%)、农业活动源(12.75%)、生活污水和工业废水排放源(12.40%)、原生地质环境和水岩作用复合源(9.86%)、农业与工业复合源(9.44%)和未识别源(22.69%).熵权水质指数(EWQI)结果显示,地下水质量Ⅰ级和Ⅱ级占比分别为6.41%和74.36%,达到优良和良好程度;地下水质量为Ⅲ级占比11.54%,质量中等;地下水质量为Ⅳ级和Ⅴ级占比分别为6.41%和1.28%,地下水质量差或极差;影响地下水水质等级的主要指标依次为:TFe>Ca^(2+)>Mn^(2+)>HCO_(3)^(-).HHRA模型结果显示区内潜在非致癌风险较低,均未超过1;与皮肤接触相比,直接摄入是这些指标危害人类的主要途径;在相同环境下儿童比成人暴露更容易受到伤害.整体而言,区内地下水水质状况良好,研究区东南部存在一定的潜在风险,在地下水资源利用中应加强对该地区的地下水资源管理和污染防治.

关键词：浅层地下水水化学特征绝对主成分-多元线性回归模型(APCS-MLR) 熵权水质指数(EWQI) 德阳市平原区

基于RF和MLR的土壤重金属影响因素分析及生物有效性预测

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农业环境科学学报 2024年第4期43卷 845-857页

作者：潘泳兴陈盟王櫹橦刘楠桂林理工大学环境科学与工程学院广西桂林541004 广西岩溶地区水污染控制与用水安全保障协同创新中心广西桂林541004 桂林理工大学地球科学学院广西桂林541004

为探究影响土壤中重金属累积和生物有效性的因素,以桂北地区某铅锌矿流域为研究对象,综合运用单因子指数法、风险评价编码法(RAC)、多元线性回归模型(MLR)和随机森林模型(RF)进行土壤重金属(Pb、Zn、Cu和Cr)累积影响因素分析及生物有效... 详细信息

为探究影响土壤中重金属累积和生物有效性的因素,以桂北地区某铅锌矿流域为研究对象,综合运用单因子指数法、风险评价编码法(RAC)、多元线性回归模型(MLR)和随机森林模型(RF)进行土壤重金属(Pb、Zn、Cu和Cr)累积影响因素分析及生物有效性预测。结果表明:研究区Cr含量无超标且空间分布相对均匀(变异系数为0.51);Cu、Pb和Zn的含量均值(分别为52.58、280.31 mg·kg^(-1)和654.71 mg·kg^(-1))均大于广西西江流域土壤重金属背景值,在思的河山前和地下河入口处全量和生物有效性均较大,对土壤生态环境具有一定风险;对于重金属全量分布和生物有效态的影响因素,阳离子交换量(CEC)、黏粒(Clay)、土壤有机质(SOM)和铁铝氧化物对Cr影响较大,SOM、Clay、pH和铁铝氧化物对Cu影响较大,pH、电导率(EC)和Clay对Pb影响较大,CEC、pH、土壤质地和铁铝氧化物对Zn影响较大;生物有效性预测结果显示RF和MLR均可较好地预测土壤重金属的全量与次生相,其中RF预测的R2区间为0.44~0.93,MLR预测的R2区间为0.30~0.72,RF预测结果表现更为准确。

关键词：土壤重金属影响因素生物有效性预测随机森林模型(RF) 多元线性回归模型(MLR)

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立足资源禀赋推动柞蚕产业高质量发展——阿荣旗柞蚕产业发展典型案例研究

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商业经济 2024年第5期 82-85页

作者：陈盟盟中国共产党阿荣旗委员会党校内蒙古呼伦贝尔162750

柞蚕产业是内蒙古阿荣旗富民强旗的特色产业,为进一步促进该产业高质量发展,通过对阿荣旗发展柞蚕产业的资源禀赋、效益情况、现有做法进行了专项调研,全面阐述分析了阿荣旗发展柞蚕产业的优势条件、典型经验做法;结合高质量发展要求,... 详细信息

柞蚕产业是内蒙古阿荣旗富民强旗的特色产业,为进一步促进该产业高质量发展,通过对阿荣旗发展柞蚕产业的资源禀赋、效益情况、现有做法进行了专项调研,全面阐述分析了阿荣旗发展柞蚕产业的优势条件、典型经验做法;结合高质量发展要求,深入分析推动阿荣旗柞蚕产业高质量发展面临的政策性扶持缺乏、管理机制仍不健全、产业化程度低、蚕业文化发展滞后等问题,并提出了加大政府扶持力度、培育市场化新品种、建立柞蚕养殖基地、创新产业发展模式、加快蚕业产业化发展步伐的对策建议。

关键词：内蒙古阿荣旗柞蚕产业高质量发展对策建议

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药王谷隧道降雨诱发涌突水灾害成因机理分析

甘肃水利水电技术 2024年第1期60卷 44-49,53页

作者：李强李苍松陈盟于维刚卢松中铁西南科学研究院有限公司四川成都611731 桂林理工大学环境科学与工程学院广西环境污染控制理论与技术重点实验室广西桂林541006

九(九寨沟)绵(绵阳)高速公路药王谷隧道于2022年4月、7月和8月,在强降雨后隧道内多次发生瞬时性涌突水灾害,淹没了大部分施工掌子面,严重影响隧道的施工,危及隧道结构安全。采用水文地质调查法和水化学分析法对涌突水水源进行判断,分析... 详细信息

九(九寨沟)绵(绵阳)高速公路药王谷隧道于2022年4月、7月和8月,在强降雨后隧道内多次发生瞬时性涌突水灾害,淹没了大部分施工掌子面,严重影响隧道的施工,危及隧道结构安全。采用水文地质调查法和水化学分析法对涌突水水源进行判断,分析研究了涌突水成因机理。结果表明:(1)降雨是涌突水的主要补给来源,隧道内涌突水与降雨具有线性响应关系,同时具有明显的滞后性;(2)药王谷隧道施工揭露的岩溶水系统是典型的溶隙-溶管集排式,水化学关系表明,隧道内的涌突水与地表水之间的水力联系密切;(3)受隧道施工的影响,导致原有溶洞的径流通道发生改变,使得溶隙或暗河管道贯通性增强,以及岩溶地下水系统与地表水的水力联系更加紧密,发生季节性涌突水灾害的风险大大提高;(4)结合现场监测资料及试验资料,对降雨入渗系数进行了反演计算,预测了药王谷隧道的最大涌水量,为制定隧道防排水设计方案提供参考。

关键词：隧道工程岩溶涌突水充水水源成因机理

基于CBR的调水工程水资源应急管理影响效应研究

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水利技术监督 2024年第5期 94-98页

作者：刘波杨波陈盟李肖男山东省调水工程运行维护中心东营分中心山东东营257300

文章研究调水工程水资源应急管理影响效应,以提升水资源应急管理的运行效率。采用案例推理技术(CBR)分析水资源管理驱动因素关系,选取水资源应急管理影响因子,并对水资源应急管理系统状态进行诊断,从而求取调水工程水资源应急管理系统... 详细信息

文章研究调水工程水资源应急管理影响效应,以提升水资源应急管理的运行效率。采用案例推理技术(CBR)分析水资源管理驱动因素关系,选取水资源应急管理影响因子,并对水资源应急管理系统状态进行诊断,从而求取调水工程水资源应急管理系统的平均影响值,获取其得分状态,完成管理效应研究。研究结果:以山东省某调水工程为研究案例,研究其水资源应急管理影响效应,结果表明,所提方法能够有效确定水资源应急管理系统的得分状态,得到各因子的效应排序,实现影响效应分析。研究成果可为调水工程水资源应急管理提供科学依据和指导,有助于提高管理效率和应对突发事件的能力。

关键词： CBR 调水工程水资源应急管理影响效应