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Arsenic release from microbial reduction of scorodite in the presence of electron shuttle in flooded soil

Journal of Environmental Sciences 2023年第4期126卷 113-122页

作者： Yujuan Fang Manjia Chen Chengshuai Liu Leheng Dong jimei Zhou Xiu Yi dongqing ji jiangtao Qiao Hui Tong School of Water and Environment Chang’an UniversityXi’an 710054China National-Regional Joint Engineering Research Center for Soil Pollution Control and Remediation in South China Guangdong Key Laboratory of Integrated Agro-environmental Pollution Control and ManagementInstitute of Eco-environmental and Soil SciencesGuangdong Academy of SciencesGuangzhou 510650China State Key Laboratory of Environmental Geochemistry Institute of GeochemistryChinese Academy of SciencesGuiyang 550081China College of Agriculture/Tree Peony Henan University of Science and TechnologyLuoyang 471023China

Scorodite (FeAsO_(4)·H_(2)O) is a common arsenic-bearing (As-bearing) iron mineral in nearsurface environments that could immobilize or store As in a bound *** flooded soils,microbe induced Fe(Ⅲ) or As(Ⅴ) reduction can increase the mobility and bioavailability of ***,humic substances can act as electron shuttles to promote this *** dynamics of As release and diversity of putative As(Ⅴ)-reducing bacteria during scorodite reduction have yet to be investigated in detail in flooded ***,the microbial reductive dissolution of scorodite was conducted in an flooded soil in the presence of anthraquinone-2,6-disulfonate (AQDS).Anaeromyxobacter,Dechloromonas,Geothrix,Geobacter,Ideonella,and Zoogloea were found to be the dominant indigenous bacteria during Fe(Ⅲ) and As(Ⅴ) *** increased the relative abundance of dominant species,but did not change the diversity and microbial community of the systems with *** these bacteria,Geobacter exhibited the greatest increase and was the dominant Fe(Ⅲ)-and As(Ⅴ)-reducing bacteria during the incubation with AQDS and *** promoted both Fe(Ⅲ) and As(Ⅴ) reduction,and over 80%of released As(Ⅴ) was microbially transformed to As(Ⅲ).The increases in the abundance of arrA gene and putative arrA sequences of Geobacter were higher with AQDS than without *** a result,the addition of AQDS promoted microbial Fe(Ⅲ) and As(Ⅴ) release and reduction from As-bearing iron minerals into the *** results contribute to exploration of the transformation of As from As-bearing iron minerals under anaerobic conditions,thus providing insights into the bioremediation of As-contaminated soil.

关键词： Scorodite Fe(III)reduction As(V)reduction Arsenate reductase gene(arrA) AQDS

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RhIr@MoS2 nanohybrids based disposable microsensor for the point-of-care testing of NADH in real human serum

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Chinese Chemical Letters 2020年第8期31卷 2115-2118页

作者： dongqing ji Zi Ying Yuan Zhang Wei Chen Metini Janyasupab Xinghua Gao Lingyan Feng Weijia Wen Materials Genome Institute Shanghai UniversityShanghai 200444China State Key Laboratory of Transducer Technology Shanghai Institute of Microsystem and Information TechnologyChinese Academy of Sciences.Shanghai 200050China Department of Emergency Tongji HospitalTongji University School of MedicineShanghai 200065China Department of Electronics Engineering King Mongkut's Institute of Technology LadkrabangBangkok 10520Thailand

Dihydronicotinamide adenine dinucleotide(NADH)is an important enzyme in all living cells,which is found to be abnormally expressed in cancer *** it is redox-active,an electrochemical detection method would be suitable for monitoring its concentration in biological *** we present a strategy for specific determination of NADH in real human serum by using RhIr@MoS2 nanohybrids based *** implement the protocol,RhIr nanocrysrals are in-situ grown onto MoS2 interlayers forming a nanohybrid structure(RhIr@MoS2).After being locally deposited on an electrochemical microsensor,it could be used for the analysis of *** developed RhIr@MoS2 nanohybrids based microsensor possesses the ability for analyzing NADH at the applied potential of 0.07 V(much lower than most reported values).The detection limit is evaluated as low as 1 nmol/L even in bovine serum albumin(BSA)*** addition,the sampling analysis of human serum from cancer patients and health controls shows that the microsensor displays good diagnostic sensitivity and specificity,illustrating that this developed detection technique is a relatively accurate method for measuring NADH in biological *** proposed electrochemical microsensor assay also owns the benefits of convenience,disposable and easy processing,which make it a great possibility for future point-of-care cancer diagnosis.

关键词： MoS2 Nanohybrid Electrochemical microsensor Point-of-care(POC)test Cancer diagnosis

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流溪河流域景观空间特征与河流水质的关联分析

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生态学报 2015年第2期35卷 246-253页

作者：吉冬青文雅魏建兵吴志峰刘庆程炯广东省生态环境与土壤研究所广州510650 华南农业大学信息学院广州510642 沈阳大学区域污染环境生态修复教育部重点实验室沈阳110044 广州大学地理科学学院广州510006

人类活动影响或改变流域景观空间结构,并有可能对河流水质产生不同程度的影响,以流溪河流域为研究区,分析流域景观空间格局特征与水质指数之间的相关关系。将流域划分为27个子流域,采集水样分析水质状况,所选用的水质指标有氨氮(NH3-N)... 详细信息

人类活动影响或改变流域景观空间结构,并有可能对河流水质产生不同程度的影响,以流溪河流域为研究区,分析流域景观空间格局特征与水质指数之间的相关关系。将流域划分为27个子流域,采集水样分析水质状况,所选用的水质指标有氨氮(NH3-N)、硝态氮-亚硝态氮(NO3-N+NO2-N)、总磷(TP)、化学需氧量(CODCr)。结果表明:1)该流域土地利用结构与水质具有显著相关性,其中居住用地对水质的影响作用最强,林地对河流水质具有净化功能,与水质指标之间的关系表现为负相关,园地与水质指标关系具有不确定性;2)流域景观特征从上游到下游之间表现为城市化增强的梯度,水质状况响应这个梯度变化表现为上游优于下游,人类活动及城市化发展引起的土地利用变化及土地管理方式对水质变化有显著影响;(3)景观破碎度与水质呈现显著正相关性,是影响水质的重要指标,景观聚集程度和斑块形状复杂程度与水质有负相关关系;子流域尺度和河岸带尺度景观空间特征对水质的影响差异不明显。

关键词：土地利用景观空间特征河流水质 spearman相关分析流溪河流域

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粤港澳大湾区生态安全格局及重要生态廊道识别

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生态环境学报 2022年第4期31卷 652-662页

作者：韦家怡李铖吴志峰张莉吉冬青程炯广州大学地理科学与遥感学院广东广州510006 广东省科学院生态环境与土壤研究所/华南土壤污染控制与修复国家地方联合工程研究中心/广东省农业环境综合治理重点实验室广东广州510650 自然资源部大湾区地理环境监测重点实验室广东深圳518060 南方海洋科学与工程广东省实验室广东广州510458 华南农业大学资源环境学院广东广州510642

城市化引发诸多环境问题,如何协调城市建设空间与生态空间的矛盾,已成为中国国土空间规划领域的重大课题之一。确定区域生态安全格局,优化生态廊道是国土空间规划的重要步骤,也是后续开展生态保护和恢复的关键,如何科学识别显得尤为重... 详细信息

城市化引发诸多环境问题,如何协调城市建设空间与生态空间的矛盾,已成为中国国土空间规划领域的重大课题之一。确定区域生态安全格局,优化生态廊道是国土空间规划的重要步骤,也是后续开展生态保护和恢复的关键,如何科学识别显得尤为重要。该文以粤港澳大湾区为例,综合考虑自然资源本底条件和关键生态环境问题,基于生态系统功能重要性和生态系统敏感性评价识别生态源地,利用最小累积阻力模型识别生态廊道,构建区域生态安全格局。基于生态系统重要性和生态敏感性评价结果修正重力模型,并结合廊道连通性指数,进一步识别重要生态廊道。结果显示,生态源地面积为20371 km^(2),占区域总面积的36.7%,主要位于北部林地广布的山地丘陵区、自然保护区和港澳郊野公园。由于城市化快速发展,污染水平高,生态服务供给低,研究区中部不存在或仅存在较少生态源地。区域内共有潜在生态廊道36条,总长2300 km,呈东西两侧环绕式分布。廊道分级结果显示,高重要-低连通廊道最多(22条),其次是低重要-低连通(6条)和低重要-高连通廊道(5条),高重要-高连通廊道最少(3条)。针对不同类别的廊道,建议因地制宜地采取措施进行保护和管理。

关键词：生态安全格局生态廊道生态源地最小累积阻力模型粤港澳大湾区

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珠江三角洲土壤养分多尺度空间分异及环境驱动力

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生态环境学报 2021年第4期30卷 743-755页

作者：牛文鹏李青圃李铖程炯吉冬青蒋新宇刘通广东省科学院生态环境与土壤研究所/华南土壤污染控制与修复国家地方联合工程研究中心/广东省农业环境综合治理重点实验室广东广州510650 珠江水利委员会珠江水利科学研究院广东广州510611

土壤养分累积是多个尺度自然和人为因素共同作用的结果,在空间上呈现出多尺度分异性。定量解析这种多尺度分异规律及其驱动力对于养分管理至关重要。基于珠江三角洲地区417个表层土壤样品和6大类环境变量(气候、成土母质、土壤理化性质... 详细信息

土壤养分累积是多个尺度自然和人为因素共同作用的结果,在空间上呈现出多尺度分异性。定量解析这种多尺度分异规律及其驱动力对于养分管理至关重要。基于珠江三角洲地区417个表层土壤样品和6大类环境变量(气候、成土母质、土壤理化性质、地形/植被覆盖、距污染源的距离、社会经济),采用多元因子克里格方法定量解析土壤总氮、总磷、总钾、碱解氮、有效磷和有效钾的多尺度空间变异及其环境驱动力。结果显示,研究区土壤养分相对丰富,尤其耕地和园地养分含量较高,过量施肥以及养分利用率低是主要原因。研究区土壤有效磷为高度变异(变异系数为108%),其他养分质量分数均为中等变异(变异系数介于44%—78%),且养分高值区主要位于研究区中部(广州、佛山、珠海、惠州中西部和东莞西部)。因子克里格将土壤养分的空间变异分解为块金尺度、短变程尺度(26 km)和长变程尺度(90 km)3个独立尺度空间变异之和。土壤养分的空间变异格局及环境驱动力因尺度而异。短变程尺度,土壤养分的空间变异性更强,高值分布区较为分散,土壤养分质量分数主要受控于海拔和人为活动(如工业排放、社会经济活动)。长变程尺度,土壤养分的高值分布区较为聚集,土壤养分质量分数更多受控于自然因素(气候和成土母质)。基于“特征-机制-管理”思路,该研究提出土壤养分多尺度管理概念模型,根据不同尺度肥力区划及其驱动力制定不同的养分管理策略。

关键词：土壤养分多尺度空间变异因子克里格驱动力珠江三角洲

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考虑电-氢一体化的微电网低碳-经济协同优化调度

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中国电力 2024年第5期57卷 137-148页

作者：谭玲玲汤伟楚冬青于子涵吉兴全张玉敏山东电力工程咨询院有限公司山东济南250013 山东科技大学电气与自动化工程学院山东青岛266590

针对微电网中缺乏对碳排放流特性的精确刻画,导致运行层面中微电网的低碳运行方式和经济运行方式之间矛盾凸显,低碳和经济难以兼顾的问题,构建了计及绿电制氢和多能耦合的电-氢一体化运行框架,提出了综合考虑碳排放流和低碳需求响应的... 详细信息

针对微电网中缺乏对碳排放流特性的精确刻画,导致运行层面中微电网的低碳运行方式和经济运行方式之间矛盾凸显,低碳和经济难以兼顾的问题,构建了计及绿电制氢和多能耦合的电-氢一体化运行框架,提出了综合考虑碳排放流和低碳需求响应的微电网低碳-经济协同双层优化调度模型。上层优化调度模型中,以风光储氢一体化工业园区为典型微电网场景,以低碳性和经济性协调最优为目标,将源侧碳交易机制融入调度决策目标中,充分挖掘微电网低碳-经济协同运行方式,以此制定微电网最优低碳经济调度策略;下层低碳需求响应模型中,以微电网用户碳减排所节约的碳排放成本为激励信号,通过建立微电网能量流与碳排放流的映射关系,实现碳排放责任的转移和分摊以及对微电网运行中的碳排放特性精细化评估,进而建立由负荷碳排放强度时空差异性引导用户参与碳减排策略的低碳需求响应(demond response,DR)模型,深入挖掘微电网源-荷间的低碳性和经济性间的协同性。以某工业园区微电网为例,验证了所提模型能有效兼顾系统的低碳性和经济性。

关键词：微电网电-氢一体化碳交易机制低碳调度需求响应碳排放流

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高重频飞秒激光诱导磁性镍薄膜产生LIPSS的研究

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红外与激光工程 2024年第7期53卷 101-108页

作者：季羽飞王红蕊常虹刘博文庞冬青胡明列天津大学精密仪器与光电子工程学院超快激光实验室天津300072 内蒙古大学物理科学与技术学院内蒙古呼和浩特010021

飞秒激光诱导周期性表面结构(Laser-Induced Periodic Surface Structures,LIPSS)是使用线偏振激光作用于材料时最常见的一种表面形貌,一直被研究人员广泛关注,但是在磁性薄膜上诱导产生LIPSS的研究仍相对较少,因此研究高重频飞秒激光... 详细信息

飞秒激光诱导周期性表面结构(Laser-Induced Periodic Surface Structures,LIPSS)是使用线偏振激光作用于材料时最常见的一种表面形貌,一直被研究人员广泛关注,但是在磁性薄膜上诱导产生LIPSS的研究仍相对较少,因此研究高重频飞秒激光作用于磁性薄膜材料后材料磁学性质的变化是十分必要的。实验使用中心波长1030 nm、脉冲宽度300 fs、重复频率100 kHz的飞秒激光在厚度为100 nm的镍薄膜上进行线扫描,诱导产生了LIPSS。光学显微镜和电子显微镜图像显示,在高重频飞秒激光的热效应影响下,LIPSS条纹的周期测量值约为989 nm。通过X射线衍射仪和超导量子干涉仪对写有周期性LIPSS结构的样品进行测试并分析,证明了产生LIPSS过程中导致的材料原子重组并没有改变镍膜的颗粒大小和组成成分,飞秒激光作用后的磁性材料的饱和磁化强度也基本与原样保持一致,但其矫顽力发生了明显的变化,笔者认为这是由于加工过程中喷溅出的极少量反铁磁氧化镍颗粒产生的钉扎效应所导致的。

关键词：飞秒激光精密加工激光诱导周期性表面结构高重频飞秒激光磁性材料饱和磁化强度

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基于主从博弈的电热氢综合能源系统优化运行

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中国电力 2024年第9期57卷 136-145页

作者：谭玲玲汤伟楚冬青李竞锐张玉敏吉兴全山东电力工程咨询院有限公司山东济南250013 山东科技大学电气与自动化工程学院山东青岛266590

针对综合能源系统(integrated energy system,IES)中各主体间交互关系复杂、利益冲突显著的问题,提出了基于主从博弈的电热氢综合能源系统优化调度模型。首先,在分析氢能“产消一体化”传输特性的基础上,构建计及氢能全过程充分利用的... 详细信息

针对综合能源系统(integrated energy system,IES)中各主体间交互关系复杂、利益冲突显著的问题,提出了基于主从博弈的电热氢综合能源系统优化调度模型。首先,在分析氢能“产消一体化”传输特性的基础上,构建计及氢能全过程充分利用的能源生产商(energy producer,EP)模型;其次,分析EP、负荷聚合商(load aggregator,LA)及能源销售商(energy system operator,ESO)之间的价格信息交互关系,考虑负荷聚合商在需求响应机制下的资源整合效用,建立IES中各利益主体的收益模型;最后,引入“主从博弈”思想,建立以ESO为主导者,采用遗传算法和二次规划相结合的方法,对以EP和LA为跟随者的一主多从Stackelberg博弈模型进行求解。以中国北部某地区的园区IES为例,验证了该模型在促进各主体间利益均衡及共同获利方面的有效性。

关键词：综合能源系统主从博弈氢能需求响应

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不同品种的海参红外光谱的三级鉴定

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中华中医药学刊 2018年第7期36卷 1598-1600,I0004-I0006页

作者：田晓萌孙丹丹季冬青郭庆梅周凤琴孙稚颖山东中医药大学

目的：分析9种海参的一维红外光谱、二阶导数谱及二维相关谱的谱图特征,找出不同品种之间的海参红外谱图的差异,以期为海参的鉴别提供依据。方法：利用现代红外光谱技术,结合红外光谱三级鉴定理论对9种海参的红外原谱、二阶导数谱及二... 详细信息

目的：分析9种海参的一维红外光谱、二阶导数谱及二维相关谱的谱图特征,找出不同品种之间的海参红外谱图的差异,以期为海参的鉴别提供依据。方法：利用现代红外光谱技术,结合红外光谱三级鉴定理论对9种海参的红外原谱、二阶导数谱及二维相关谱进行分析,提取得到红外谱图特征。结果：9种海参的红外原谱、二阶导数谱及二维相关谱特征明显。结论：此技术对不同品种海参的鉴别是可行的,且红外光谱法三级鉴定快速、有效。

关键词：红外原谱二阶导数谱二维相关谱海参鉴定

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拟青霉属内生真菌对杞柳耐盐性的影响

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应用与环境生物学报 2024年第3期30卷 521-529页

作者：季文惠谢东青钟非朱蓉胡颖陈艳红刘国元张健南通大学生命科学学院南通226019 南通市观赏植物遗传育种重点实验室南通226019

滩涂盐碱地是重要的后备土地资源,其改良与开发利用具有重要意义;生物改良法是改善盐碱地土壤质量的有效手段之一,其核心是如何提高植物对盐渍环境的适应性.将一株从海岸带植物根系分离的拟青霉属内生真菌(Paecilomyces sp.)接种到适应... 详细信息

滩涂盐碱地是重要的后备土地资源,其改良与开发利用具有重要意义;生物改良法是改善盐碱地土壤质量的有效手段之一,其核心是如何提高植物对盐渍环境的适应性.将一株从海岸带植物根系分离的拟青霉属内生真菌(Paecilomyces sp.)接种到适应轻度盐渍环境的杞柳(Salix integra)幼苗根系,探讨该菌株提高杞柳耐盐性的潜力及相关机制.通过比较接种拟青霉属菌株对杞柳生长、生理与光合指标的影响,发现在盐胁迫条件下,处理组(接种内生真菌)杞柳根长、根系表面积与体积显著高于对照组(分别增加了163.4%、72.4%和96.4%);叶片过氧化氢酶(CAT)活性、生长素(IAA)含量和主要叶绿素荧光参数(光系统Ⅱ实际光化学量子效率ΦPSⅡ、光化学淬灭系数qP与光合电子传递效率ETR)均显著增加(P<0.05).在盐胁迫条件下,从接种与未接种拟青霉属菌株的杞柳叶片中共鉴定出701个差异表达基因(DEGs),主要富集于苯丙烷类生物合成、植物?病原体互作、植物激素信号转导以及淀粉与蔗糖代谢等通路其中,上调表达的基因显著富集于植物激素信号转导通路.基因功能分析表明,注释到茉莉酸、乙烯、生长素与细胞分裂素信号转导和油菜素甾醇生物合成通路的基因在拟青霉属菌株调控杞柳耐盐性中发挥重要作用.综上,该株拟青霉属内生真菌可有效缓解盐胁迫对杞柳幼苗的不利影响.

关键词：内生真菌杞柳盐胁迫生长指标转录组分析植物激素

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