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基于GRACE重力卫星的黄河流域陆地水储量变化及其潜在环境效应分析

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基于GRACE重力卫星的黄河流域陆地水储量变化及其潜在环境效应分析

作者：鲁晓娟中国矿业大学

学位级别：硕士

文章利用GRACE重力卫星数据反演了黄河流域2005～2015年陆地水储量变化,并以等效水高的形式表示;扣除了煤炭开采在反演过程中产生的误差;针对流域中的城市群以及重点地理单元进行了陆地水储量变化特征分析;同时还对黄河流域陆地水储量... 详细信息

文章利用GRACE重力卫星数据反演了黄河流域2005～2015年陆地水储量变化,并以等效水高的形式表示;扣除了煤炭开采在反演过程中产生的误差;针对流域中的城市群以及重点地理单元进行了陆地水储量变化特征分析;同时还对黄河流域陆地水储量变化与土壤水含量变化、降水量变化、植被NDVI值变化之间的影响效应关系进行了探究。通过对不同区域陆地水储量变化情况进行探究及分析,可以为黄河流域水资源保护及生态修复政策的制定提供新的思路,有助于制定出更加因地制宜的相关政策或建议。文章得到的主要结论如下:(1)为将数据处理过程中损失的部分重力信号进行恢复,需要计算黄河流域的尺度因子,求得结果为1.08,将其与处理之后的重力卫星数据相乘完成重力信号恢复;利用相同纬度太平洋区域对应格网点值计算信号残差均方根,乘以尺度因子,得到研究区误差估计为15.3mm,小于CSR官方发布的误差限度(2cm),达到研究要求。(2)对黄河流域陆地水储量时空变化特征进行分区分析,并定量扣除了煤炭开采引起的直接质量变化影响,取得了更接近真实情况的陆地水储量变化趋势。将2005～2015年煤炭开采引起的区域质量减少转换为等效水高的变化趋势为-1.95mm/a;利用GRACE数据解算出对应时间段内黄河流域陆地水储量变化趋势为-5.20mm/a,扣除煤炭开采引起的区域质量减少趋势之后得到其变化趋势为-3.25mm/a。黄河流域陆地水储量变化在时间上呈现出的特征为:研究时间段内平均变化趋势为-3.25mm/a,每年7、8、9月陆地水储量处于盈余状态;10月基本持平,其他月份处于减少状态。空间分布特征为:以陕西东部为分界区域,往西呈现逐渐明显的增加趋势;往东呈现逐渐明显的减少趋势。针对流域内的特殊区域而言,除了兰西城市群,其他城市群陆地水储量均处于减少状态,晋中城市群平均减少量最大;青藏高原所在区域陆地水储量以+2.33cm/a的趋势变化,黄土高原所在区域陆地水储量以-1.18cm/a的趋势变化。黄河源区陆地水储量增加,主要是温度升高和降水量变化引起的;在中游及部分下游区域,人类活动是引起陆地水储量减少的一个主要原因;在下游区域,降水量的减少以及城市群发展等人类活动是导致陆地水储量显著减少的主要原因。(3)分析了黄河流域陆地水储量变化与相关潜在环境因素之间的相关性,得到了影响不同区域陆地水储量变化的因素。黄河源区陆地水储量变化与降水量变化之间呈现显著正相关关系;流域中下游,陆地水储量变化与降水量变化呈微弱负相关关系,应该考虑煤炭开采、工业发展等人类活动逐渐剧烈的影响。在山西、陕西、河南交界地区,土壤水含量变化与陆地水储量变化之间具有较强正相关关系,建议在该区域加大植被保护力度,从而提高土壤水的保持能力,同时考虑到人类活动与生态共存的问题,达到水资源保护以及生态可持续发展的目标;在流域东北部的干旱、半干旱区域,土壤水含量变化与陆地水储量变化之间呈现较明显负相关关系,水土流失和地貌侵蚀严重,在该区域应加大对水土流失的治理,同时加强抵抗风力侵蚀的有效措施,以改善干旱、半干旱区域的保水条件,达到减少陆地水储量亏损的目标。本文共有图42幅,表4个,参考文献124篇。

关键词： GRACE卫星黄河流域陆地水储量 GLDAS模型环境效应

箬竹叶中性多糖及酸性多糖理化特性及生物活性比较研究

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中国食品添加剂 2022年第12期33卷 255-262页

作者：周路坦鲁晓娟郑州铁路职业技术学院郑州450000

对箬竹叶多糖进行DEAE-52离子层析纯化,并研究其多糖的理化特性以及生物活性。箬竹叶多糖纯化后得到中性多糖和酸性多糖,中性多糖含有少量的蛋白质,不含糖醛酸、硫酸基和氨基糖,其重均分子量在5.0×10^(4)~1.5×10^(5) Da之间,酸性多糖... 详细信息

对箬竹叶多糖进行DEAE-52离子层析纯化,并研究其多糖的理化特性以及生物活性。箬竹叶多糖纯化后得到中性多糖和酸性多糖,中性多糖含有少量的蛋白质,不含糖醛酸、硫酸基和氨基糖,其重均分子量在5.0×10^(4)~1.5×10^(5) Da之间,酸性多糖含有蛋白质、糖醛酸和硫酸基,不含氨基糖,其重均分子量在2.3×10^(4)~1.8×10^(5) Da之间。中性多糖是由岩藻糖、木糖、甘露糖、葡萄糖和半乳糖构成,其物质量比为1.4∶1.6∶0.6∶1.7∶1.0;酸性多糖由岩藻糖、木糖、甘露糖、葡萄糖、半乳糖和葡萄糖醛酸及半乳糖醛酸构成,其物质量比为1.3∶1.5∶0.8∶1.5∶1.3∶1.8∶0.6。在体内抗氧化试验和体外抗氧化试验中,酸性多糖具有更强的抗氧能力,其可以提高T-AOC、SOD及GSH-px含量,显著降低MDA含量;可以较好地清除·OH和DPPH自由基。降血脂试验中表明,酸性多糖对肝胆盐的结合能力更好。因此酸性多糖具有较好的生物学活性,可以作为天然的功能性食品添加剂。

关键词：箬竹叶中性多糖酸性多糖抗氧化降血脂

ERK/Smad通路在BMP2介导的牙髓干细胞增殖、分化中的作用

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中国老年学杂志 2023年第3期43卷 688-693页

作者：沈玉芹崔娟娟鲁晓娟皖西卫生职业学院附属医院口腔科安徽六安237000 安徽医科大学第一附属医院口腔科

目的探讨细胞外调节蛋白激酶(ERK)/SMAD家族(Smad)通路在骨形态蛋白(BMP)-2诱导的人牙髓干细胞(hDPSCs)增殖、分化中的调节作用。方法将前磨牙hDPSCs分为空白组、荧光蛋白(GFP)组、BMP2组(80 ng/ml)、BMP2+ERK通路抑制剂(U0126)组(80 ng... 详细信息

目的探讨细胞外调节蛋白激酶(ERK)/SMAD家族(Smad)通路在骨形态蛋白(BMP)-2诱导的人牙髓干细胞(hDPSCs)增殖、分化中的调节作用。方法将前磨牙hDPSCs分为空白组、荧光蛋白(GFP)组、BMP2组(80 ng/ml)、BMP2+ERK通路抑制剂(U0126)组(80 ng/ml+25μmol/L);空白组正常培养不做任何处理,GFP组转染重组腺病毒空载体溶液作为对照,BMP2组转染BMP2重组腺病毒溶液,BMP2+U0126组在BMP2组基础上加入U0126溶液进行干预培养。各组均培养7 d后,用CCK-8检测hDPSCs细胞的增殖能力;用碱性磷酸酶(ALP)染色法及茜素红染色法检测其分化能力;用实时荧光定量聚合酶链反应(RT-qPCR)检测BMP2、Runt转录因子蛋白(Runx)2、牙本质涎磷蛋白(DSPP)和骨唾液蛋白(BSP)基因表达;用蛋白Western印迹法检测各组细胞中ERK1/2及其磷酸化(p)-ERK1/2、Smad1/5/8及其磷酸化蛋白(p-Smad1/5/8)、Runx2、DSPP、BSP蛋白表达水平。结果hDPSCs分离培养的第3代hDPSCs呈长梭形且阳性表达CD29、CD44及波形蛋白,阴性表达CD34及角蛋白。与空白组比较,BMP2组细胞ALP染色区域所占百分比、矿化结节能力和BMP2、Runx2、DSPP、BSP mRNA表达水平及p-ERK1/2/ERK1/2、p-Smad1/5/8/Smad1/5/8、Runx2、DSPP、BSP蛋白表达水平均明显升高(P0.05)外,其余上述指标均明显降低(P0.05)。结论ERK/Smad通路在BMP2介导的hDPSCs细胞增殖、分化作用中处于激活活化状态,发挥重要作用。

关键词：人牙髓干细胞骨形态蛋白2 细胞外调节蛋白激酶/SMAD家族通路细胞增殖细胞分化

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以学习能力引领高职医学生素质教育的实现

知识窗（教师版） 2023年第2期 108-110页

作者：闫灿李影鲁晓娟郑州铁路职业技术学院

作为一种较为科学、完善的教育模式,素质教育在当代教育体系中发挥着关键性作用。文章以高职医学专业素质教育存在的主要问题为切入点,介绍现代社会对高职医学人才素质的需求,并基于教学观念更新、教师能力培养、教学环境构建、课程设... 详细信息

作为一种较为科学、完善的教育模式,素质教育在当代教育体系中发挥着关键性作用。文章以高职医学专业素质教育存在的主要问题为切入点,介绍现代社会对高职医学人才素质的需求,并基于教学观念更新、教师能力培养、教学环境构建、课程设计优化、评价机制建设等方面,阐述强化高职医学生学习能力与素质的主要路径。

关键词：学习能力高职医学生素质教育人才培养

化妆品塑料包装材料中16种邻苯二甲酸酯的测定

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塑料科技 2022年第1期50卷 82-86页

作者：周路坦齐园圃鲁晓娟郑州铁路职业技术学院河南郑州451460

为了建立化妆品塑料包装材料中邻苯二甲酸酯(PAEs)的测定方法,通过设计正交试验,优化超声振荡萃取的条件,并通过气相色谱-质谱联用仪进行测定。结果表明:16种PAEs在线性范围内的相关系数均大于0.996,方法检出限0.157~0.928 mg/L,加标回... 详细信息

为了建立化妆品塑料包装材料中邻苯二甲酸酯(PAEs)的测定方法,通过设计正交试验,优化超声振荡萃取的条件,并通过气相色谱-质谱联用仪进行测定。结果表明:16种PAEs在线性范围内的相关系数均大于0.996,方法检出限0.157~0.928 mg/L,加标回收率在87.4%~108.3%范围内,RSD(n=6)均小于7.0%。聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯(PP)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚苯乙烯(PS)中PAEs的检出率达到82.6%。该方法操作简单,高效准确,可以检测不同化妆品塑料包装的PAEs。

关键词：化妆品塑料包装材料邻苯二甲酸酯

经括约肌间瘘管结扎术治疗复杂性肛瘘临床治疗体会

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浙江创伤外科 2022年第5期27卷 883-884页

作者：鲁晓娟胡静浙江省淳安县中医院淳安311700

目的探讨经括约肌间瘘管结扎术(Ligation of intersphincteric fistula tract,LIFT)治疗复杂性肛瘘治疗方法和术后疗效。方法收集2020年1月至2021年10月期间收治的复杂性肛瘘患者资料,按照设计的入组标准共纳入86例,均采用LIFT术式治... 详细信息

目的探讨经括约肌间瘘管结扎术(Ligation of intersphincteric fistula tract,LIFT)治疗复杂性肛瘘治疗方法和术后疗效。方法收集2020年1月至2021年10月期间收治的复杂性肛瘘患者资料,按照设计的入组标准共纳入86例,均采用LIFT术式治疗。统计术后创面完全愈合时间;术后1d、3d、7dVAS评分;术前后1个月及术后3个月时肛门失禁功能Wexner评分、术后复发率以及并发症发生情况,总结治疗体会。结果术后第1d、3d、7d VAS评分为(2.85±0.72)、(2.52±0.20)、(1.25±0.45);术后1个月、3个月时Wexner评分(1.80±0.60)、(0.65±0.50)。术后并发症主要为排便时创面渗血、排便疼痛、创面水肿,无术后大出血、肛门失禁发生。所有患者随访期间均痊愈,无术后重大并发症发生,无肛门失禁患者。平均痊愈时间为4周,平均住院时间为(3.21±1.50)天。4例患者在随访期间肛瘘复发,复发率4.65%,治疗总有效率95.35%。4例复发者中位复发时间为术后6个月(3~9个月),其中1例术后3个月时在原病变位置再次出现肛周脓肿;2例出现新的窦道;1例为合并糖尿病,血糖控制欠佳,术后创面愈合时间较长(2个月),愈合后1个月再次出现复发。所有复发病例均在随访期间进行了第二次手术,术后痊愈。结论经括约肌间瘘管结扎术对于复杂性肛瘘的治疗具有良好的临床效果,并发症少、复发率低,但应注意遵循个性化治疗方案。

关键词：经括约肌间瘘管结扎术复杂性肛瘘疼痛

有机光伏异质结分子内/间电荷转移的理论研究

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有机光伏异质结分子内/间电荷转移的理论研究

作者：鲁晓娟兰州理工大学

学位级别：硕士

由给体/受体的二端分子组成的有机光伏异质结近年来受到广泛关注,其不仅有光吸收、激子解离和电荷传输的基本特性,而且具有电池制作工艺简单,成本低以及给体/受体界面形态较为稳定等优点。尤其以富勒烯作为受体的包含给体/受体单分子有... 详细信息

由给体/受体的二端分子组成的有机光伏异质结近年来受到广泛关注,其不仅有光吸收、激子解离和电荷传输的基本特性,而且具有电池制作工艺简单,成本低以及给体/受体界面形态较为稳定等优点。尤其以富勒烯作为受体的包含给体/受体单分子有机异质结活性材料是最为典型并广泛研究的体系。由于卟啉具有较强的双光子吸收、有效电子转移和良好的热稳定性等优点,富勒烯具有适合的还原电位和低重组能等优点,本文对(F 5 P)Z n P-C 二端分子采用密度泛函和含时密度泛函的方法计算了其几何结构、电子结构和激发态性质,进一步理解其激发态性质和分子内电荷转移等;硫富瓦烯衍生物吡咯并吡咯二酮(DPP)具有刚性平面结构且有更强的电子亲和能,研究了DPP作为给体,富勒烯作为受体的二端分子的单体和二聚体的几何结构、电子结构与激发态性质等,对包含给体/受体的二端分子组成的有机异质结的分子内/间电荷转移机制进行了较详细的描述和分析。本论文的主要工作包括:1.采用密度泛函和含时密度泛函的方法分析了(FP)Zn P-C 二端分子的几何结构、电子结构和激发态性质。从几何结构优化参数得知卟啉上锌原子与C中心之间的距离为18.19?;电子结构分析表明最高占据轨道和最低未占据轨道分别局域在卟啉环和C上;跃迁组态和分子轨道表明最大吸收处的激发态属于局域激发,电荷转移态是瞬态中间态;布居分析说明第一单重、三重激发态是发生在卟啉上的局域激发,发生在卟啉上的局域激发(LEP)与C上的局部激发(LEC)之间的激发态是准简并,使得在二端分子中给体和受体上的本征态和激发能量部分离域,而电荷转移态(CT)和LEP之间的准简并产生了对电荷转移的协同增强效应。这项工作的结果有助于理解(FP)Zn P-C 二端分子的光电性质。2.在实验中硫富瓦烯衍生物吡咯并吡咯二酮富勒烯(DP P-F u l)作为活性层的光电转换效率为2.2%。为了探究其分子内/间电荷转移特性以及DP P-Fu l二端分子的光电特性,我们构建了单体模型并设计了二聚体的三种同分异构体,使用密度泛函和含时密度泛函的方法计算了DPP二端分子单体和二聚体的几何结构、电子结构和激发态性质。电子结构分析表明最高占据轨道局域于DPP上且最低未占据轨道局域于富勒烯上;同时对不同泛函计算的HOMO-LUMO能隙(HLG)比较发现,ωB97XD/6-31G(d,p)计算的HOMO-LUMO能隙(HLG)最小。单体的跃迁组态和分子轨道表明最大吸收处是局域激发;二聚体的跃迁组态和分子轨道表明存在分子内电荷转移、分子间电荷转移以及发生在同一个富勒烯上的局域激发,然而,大部分激发态都属于电荷转移。这项工作有助于我们更进一步理解分子内电荷转移以及分子间电荷转移,除此之外,有助于我们理解DPP-Ful二端分子单体和二聚体的光电性质。以上工作通过量子理论的方法研究了包含给体/受体二端分子的有机光伏异质结几何结构、电子结构及激发态性质,进一步探究电子过程和电荷转移特性,更好地理解电荷转移机理及通过理解电荷转移过程来分析光电转换效率的影响因素,为实验提供有力的理论依据。

关键词：密度泛函理论电荷转移 D/A单分子有机光伏异质结富勒烯

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黑曲霉A-25产木聚糖酶的变温发酵研究

黑曲霉A-25产木聚糖酶的变温发酵研究

作者：鲁晓娟河南农业大学

学位级别：硕士

木聚糖酶能降解木聚糖成木糖或木寡糖,在饲料、造纸、食品以及能源工业中有着广泛的用途。木聚糖酶及木聚糖酶基因的研究是当前酶学研究热点之一,在木聚糖酶得研究中,酶活普遍低下是一直困扰人们的一个主要问题,酶活低就会造成在酶制剂... 详细信息

木聚糖酶能降解木聚糖成木糖或木寡糖,在饲料、造纸、食品以及能源工业中有着广泛的用途。木聚糖酶及木聚糖酶基因的研究是当前酶学研究热点之一,在木聚糖酶得研究中,酶活普遍低下是一直困扰人们的一个主要问题,酶活低就会造成在酶制剂的工业化生产中,加大成本量,阻碍其应用。而木聚糖酶的生产主要依靠微生物的发酵,在微生物的发酵过程中,人们发现微生物的菌体生长温度,往往与代谢产物的温度不一致,人为的控制发酵操作温度,进行不同阶段不同温度发酵,有助于其代谢产物的合成。本文对黑曲霉A-25进行了变温发酵试验,并获得了很好的结果,通过进一步研究,探讨了变温发酵导致酶活提高的机理,主要研究内容如下:首先采用不同的培养温度,对黑曲霉A-25分别进行了生长培养,通过测其生物量,得知黑曲霉A-25的最佳生长温度为33℃,而采用不同的发酵温度对黑曲霉A-25进行产木聚糖酶的实验,发现其最佳的产酶温度为29℃,接着对木聚糖酶的发酵过程进行变温操作,得出前48小时33℃以后降为29℃发酵是最佳的变温方案,最高酶活为721U/ml比29℃恒温发酵提高了110个酶活单位,且缩短了发酵周期8个小时。通过变温和恒温条件下菌丝体的产酶能力分析,酶谱检测分析,相对定量分析,对变温发酵酶活提高的机理进行了研究,结果表明,变温发酵促进酶活大幅度提高不仅是因为菌丝体总量的增大,还由于单位菌丝体的产酶能力提高引起的,在分子水平上我们进一步通过酶谱检测发现变温发酵有可能刺激了XynⅢ提前合成或提高了合成量,应用实时定量RT-PCR法对xynⅢ进行了相对定量检测,表明变温发酵在mRNA的表达水平上促进了XynⅢ的大量表达,从而使蛋白质的合成量得到提高。

关键词：黑曲霉A-25 木聚糖酶变温发酵 RT-PCR

2005—2015年黄河流域陆地水储量变化

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南水北调与水利科技（中英文） 2022年第2期20卷 253-262,296页

作者：鲁晓娟雷少刚蔡臻华夏刘峰王维忠李娟中国矿业大学环境与测绘学院江苏徐州221116 矿山生态修复教育部工程研究中心江苏徐州221116 山东省采煤塌陷地与采空区治理工程研究中心山东济宁272100 准格尔旗自然资源和规划局内蒙古准格尔旗017100 准格尔旗矿区事业发展中心内蒙古准格尔旗017100 准格尔旗矿区环境恢复治理中心内蒙古准格尔旗017100 中国矿业大学公共管理学院江苏徐州221116

为研究2005—2015年黄河流域陆地水储量变化,基于GRACE RL05重力数据及全球陆面同化系统模型GLDAS进行陆地水储量反演,通过排除煤炭开采引起的区域质量变化提高反演精度,并分析降水、地下水变化对陆地水储量变化的影响。初步结果表明:... 详细信息

为研究2005—2015年黄河流域陆地水储量变化,基于GRACE RL05重力数据及全球陆面同化系统模型GLDAS进行陆地水储量反演,通过排除煤炭开采引起的区域质量变化提高反演精度,并分析降水、地下水变化对陆地水储量变化的影响。初步结果表明:在时间上,由GRACE卫星数据反演的黄河流域在2005—2015年陆地水储量变化趋势为-5.20 mm/a,2005—2006年的变化趋势达到-0.91 mm/月,各年内仅7—9月份呈现盈余状态;在空间上,流域西部呈现为盈余状态,流域东部呈现为亏损状态;煤炭开采量转换的等效水高变化趋势为-1.95 mm/a,扣除该水高趋势得到更精确的陆地水储量变化趋势为-3.25 mm/a,其对传统陆地水储量反演结果精度的影响不可忽略;此外,降水与地下水变化分别是导致上、下游区域陆地水储量变化的重要因素。本研究综合考虑煤炭开采量影响,有助于提高传统陆地水储量反演方法精度。

关键词： GRACE 黄河流域陆地水储量煤炭开采等效水高