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微纳米塑料在土壤-植物系统中的迁移机制及毒性效应研究进展

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生态毒理学报 2024年第2期19卷 140-147页

作者：张鑫雨罗庆方旭吴慧秋寇力月张截流冯良山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 辽宁省农业科学院沈阳110161

微塑料是指粒径小于5 mm的塑料碎屑和颗粒,其中粒径小于100 nm为纳米塑料。微纳米塑料作为一种新型污染物,具有难以降解、容易发生积累和可长距离迁移等特点,进而对生态环境产生影响。但是,与其他环境中的微纳米塑料相比,人们对土壤环... 详细信息

微塑料是指粒径小于5 mm的塑料碎屑和颗粒,其中粒径小于100 nm为纳米塑料。微纳米塑料作为一种新型污染物,具有难以降解、容易发生积累和可长距离迁移等特点,进而对生态环境产生影响。但是,与其他环境中的微纳米塑料相比,人们对土壤环境中的微纳米塑料的认识与了解还比较少。所以,本文详细阐明了微纳米塑料在土壤环境中的生物和非生物迁移过程与机制,系统总结了微纳米塑料从土壤到植物的转运过程,并探讨了微纳米塑料对植物种子萌发和根系发育产生的直接毒性效应,通过改变土壤理化性质和吸附重金属、有机污染物进而成为污染物传输载体而对植物产生的间接毒性作用。最后,提出了土壤-植物系统中微纳米塑料污染目前还需要进一步研究和处理的问题。本文可为土壤-植物系统中微纳米塑料污染的生态风险评估提供科学参考。

关键词：微纳米塑料土壤-植物系统迁移毒性效应

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辽河口湿地土壤有机碳组分特征及其影响因素

生态环境学报 2024年第3期33卷 333-340页

作者：罗庆何清吴慧秋寇力月方旭张鑫雨李缘柴育廷张瑞生代文举沈阳大学/区域污染环境生态修复教育部重点实验室辽宁沈阳110044

湿地生态系统碳汇潜力巨大,但不同的气候条件及植被类型,导致湿地土壤有机碳库组分有较大的差异,进而导致不同类型的湿地土壤有机碳受土壤理化性质的影响也有差异。深入了解土壤有机碳组分特征对滨海湿地生态系统开发及保护具有重要意... 详细信息

湿地生态系统碳汇潜力巨大,但不同的气候条件及植被类型,导致湿地土壤有机碳库组分有较大的差异,进而导致不同类型的湿地土壤有机碳受土壤理化性质的影响也有差异。深入了解土壤有机碳组分特征对滨海湿地生态系统开发及保护具有重要意义。以辽河口湿地为对象,选取5种土地覆盖类型(翅碱蓬群落、芦苇群落、光滩裸地、油井区和农耕区),分析不同土地覆盖类型下土壤有机碳组分及土壤基本理化性质,对所得数据进行相关性和差异性分析,以期探明辽河口湿地土壤有机碳组分特征,并确定土壤理化性质对辽河口湿地有机碳储量的影响。结果表明:辽河口湿地在不同土地利用类型下土壤总有机碳(Soil organic carbon,SOC)含量差异显著,其中芦苇群落碳储量最丰富,达(52.6±3.80) g·kg^(-1),光滩裸地碳储量最少,为(28.2±7.05) g·kg^(-1);在植物覆盖下土壤有充沛的碳输入而有利于土壤有机碳的固定,这一现象随土层深度的加深而减弱。轻组分有机碳(Light fraction organic carbon,LFOC)、重组分有机碳(Heavy fraction organic carbon,HFOC)和易氧化有机碳(Easily oxidized organic carbon,EOC)均与SOC含量具有显著的相关性(PHFOC>LFOC。SOC含量与pH值、阳离子交换量呈显著正相关,而受含水率、总可溶性固体的影响不显著,这一现象可能与有机碳组分特征有关。辽河口湿地土壤碳库中HFOC占比最大,EOC占比最小,碳库结构较为稳定。pH值、阳离子交换量主要通过影响HFOC积累速率来影响SOC含量。因此,提高湿地土壤中较为稳定的HFOC储量,有助于提升湿地土壤的固碳能力。研究结果可为滨海湿地生态系统保护与碳汇功能提升提供参考。

关键词：辽河口湿地土壤有机碳碳组分土壤理化性质土地利用重组分有机碳

生物基可降解环氧树脂及其可回收碳纤维复合材料的研究进展

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化工新型材料 2024年第1期52卷 8-12,17页

作者：郑波颜春祝颖丹刘东徐海兵陈刚陈明达刘小青代金月吕东喜宁波大学材料科学与化学工程学院宁波315211 中国科学院宁波材料技术与工程研究所宁波315201

环氧树脂是目前应用最为广泛的热固性树脂之一,其固化后会形成不溶、不熔的高度交联的三维网络结构,从而导致树脂及其碳纤维复合材料的降解困难而且难以再加工,造成了严重的资源浪费与环境污染。采用可再生生物质原料制备生物基可降解... 详细信息

环氧树脂是目前应用最为广泛的热固性树脂之一,其固化后会形成不溶、不熔的高度交联的三维网络结构,从而导致树脂及其碳纤维复合材料的降解困难而且难以再加工,造成了严重的资源浪费与环境污染。采用可再生生物质原料制备生物基可降解环氧树脂及其碳纤维复合材料,在缓解能源危机、减轻环境污染和实现资源再利用上具有重要意义。综述了生物基可降解环氧树脂及其可回收碳纤维复合材料的研究进展,主要包括含有热或化学不稳定键的可降解环氧树脂的合成、性能、降解机理及其碳纤维的无损回收,并总结了其优缺点。

关键词：生物基环氧树脂碳纤维复合材料可降解可回收

挤压联合酶解制备火麻仁饼粕多肽及其抗氧化性研究

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粮食与油脂 2024年第6期37卷 128-133页

作者：马雨心毕崇慧王莉李凡段玉敏王鹏沈阳师范大学粮食学院辽宁沈阳110034 沈阳师范大学实验中心辽宁沈阳110034 渤海大学食品学院辽宁锦州121000

以火麻仁饼粕为原料,经挤压联合酶解制备火麻仁饼粕多肽。以多肽得率为指标,先选择最佳蛋白酶,然后在单因素试验的基础上通过响应面法优化酶解工艺,并研究多肽的抗氧化性。结果表明:最佳蛋白酶为中性蛋白酶;最优酶解条件为酶解时间3.30 ... 详细信息

以火麻仁饼粕为原料,经挤压联合酶解制备火麻仁饼粕多肽。以多肽得率为指标,先选择最佳蛋白酶,然后在单因素试验的基础上通过响应面法优化酶解工艺,并研究多肽的抗氧化性。结果表明:最佳蛋白酶为中性蛋白酶;最优酶解条件为酶解时间3.30 h、酶添加量750 U/g(以火麻仁饼粕蛋白干粉质量计)、酶解温度50℃、pH 7.5,在此条件下多肽得率可达13.52%±0.05%。抗氧化性试验表明,挤压联合酶解可有效提高火麻仁饼粕多肽的抗氧化能力。

关键词：火麻仁饼粕多肽挤压联合酶解抗氧化性

趋优变异反向学习的樽海鞘群与蝴蝶混合优化算法

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计算机应用研究 2024年第3期41卷 721-728,763页

作者：黄鑫宇马宁付伟季伟东亓文凤哈尔滨师范大学计算机科学与信息工程学院哈尔滨150025

针对蝴蝶优化算法(butterfly optimization algorithm,BOA)易陷入局部最优,且收敛速度慢和寻优精度低等问题,提出了一种趋优变异反向学习的樽海鞘群与蝴蝶混合优化算法(hybrid optimization algorithm for salp swarm and butterfly with reverse mutation towards optimization learning,OMSSBOA)。引入柯西变异对最优蝴蝶个体进行扰动,避免算法陷入局部最优;将改进的樽海鞘群优化算法(salp swarm algorithm,SSA)嵌入到BOA,平衡算法全局勘探和局部开采的比重,进而提高算法收敛速度;利用趋优变异反向学习策略扩大算法搜索范围并提升解的质量,进而提高算法的寻优精度。将改进算法在10种基准测试函数上进行仿真实验,结果表明,改进算法具有较好的寻优性能和鲁棒性。

关键词：蝴蝶优化算法樽海鞘群优化算法柯西变异趋优变异反向学习领导者策略

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复合生物膜微生物修复河道水环境技术

中国煤炭地质 2024年第2期36卷 69-73页

作者：赵俊昌宋国晗王子诺杜仲泓霍祥志中国煤炭地质总局水文地质局河北邯郸056000

由于人口增长和经济建设的扩大,水生态环境系统遭到严重破坏,沿河农村和工矿企业对河道水体的影响尤为严重。作为衡量水体污染程度的重要指标之一,水体中的氨氮和有机污染物对生态环境和人类身心健康造成一定影响,环境治理和水生态系统... 详细信息

由于人口增长和经济建设的扩大,水生态环境系统遭到严重破坏,沿河农村和工矿企业对河道水体的影响尤为严重。作为衡量水体污染程度的重要指标之一,水体中的氨氮和有机污染物对生态环境和人类身心健康造成一定影响,环境治理和水生态系统修复治理迫在眉睫。加之沿河工矿企业生产废水流入河道内,导致河道水体的污染具有多重性和复杂性。根据山西省阳泉市郊区温河治理水质提升工程为例,通过“高效生态浮岛+复合曝气生物膜修复”多方位立体式水生态净化技术和新型绿色生物膜修复技术,最终净化塘出水氨氮≤1.1mg/L,总氮≤1.3mg/L,水质指标达到地表Ⅳ类标准。运行成本0.12元/m^(3),低于同类型最新技术“底泥生物氧化技术”运行成本的3~4倍,值得应用推广。

关键词：环境治理水生态环境修复氨氮有机污染物高效生态浮岛复合曝气生物膜

长链非编码RNA-P21在过氧化氢诱导的人晶状体上皮细胞损伤中的表达

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中华实验眼科杂志 2024年第3期42卷 232-239页

作者：董晓鸣刘雨轩纪力旸王静张劲松沈阳爱尔卓越眼科医院、爱尔集团眼科医院集团白内障与人工晶状体研究所、沈阳爱尔眼科精准医疗研究所、中国医科大学附属第四医院眼科、中国医科大学眼科医院辽宁省晶状体研究重点实验室沈阳110000 中南大学爱尔眼科学院长沙410000

目的检测过氧化氢诱导的人晶状体上皮细胞HLE-B3生物活性及长链非编码RNA-p21(lncRNA-p21)的表达变化。方法将HLE-B3细胞分为正常对照组和过氧化氢组,分别用正常培养液和含200μmol/L过氧化氢的培养液培养24 h。采用MTS比色法检测细胞活... 详细信息

目的检测过氧化氢诱导的人晶状体上皮细胞HLE-B3生物活性及长链非编码RNA-p21(lncRNA-p21)的表达变化。方法将HLE-B3细胞分为正常对照组和过氧化氢组,分别用正常培养液和含200μmol/L过氧化氢的培养液培养24 h。采用MTS比色法检测细胞活力;采用活性氧试剂盒检测细胞活性氧簇(ROS)的水平;采用流式细胞术检测细胞凋亡情况;采用Caspase-3活性试剂盒法检测细胞Caspase-3活性;采用Western Blot方法检测细胞凋亡相关Bax,Bcl-2蛋白表达;采用流式细胞术检测细胞周期分布;采用EDU增殖试剂盒检测细胞增殖能力;采用实时荧光定量PCR法检测细胞中lncRNA-p21的表达;采用荧光原位杂交实验法检测细胞中lncRNA-p21的定位。结果过氧化氢组细胞ROS水平为4.65±0.38,明显高于正常对照组的1.00±0.01,差异具有统计学意义(t=16.66,P<0.05)。与正常对照组相比,过氧化氢组细胞凋亡率显著上升,Caspase-3活性增强,凋亡蛋白Bax相对表达量明显升高,差异均有统计学意义(t=20.69、39.80、12.73,均P<0.05)。与正常对照组相比,过氧化氢组G2期细胞比例明显增多,差异有统计学意义(t=23.10,P<0.05)。过氧化氢组EDU阳性细胞比例为(25.41±6.99)%,明显低于正常对照组的(50.58±9.15)%,差异具有统计学意义(t=6.559,P<0.05)。过氧化氢组lncRNA-p21相对表达量为2.36±0.29,明显高于正常对照组的1.02±0.02,差异具有统计学意义(t=7.893,P<0.05)。荧光原位杂交实验结果显示,lncRNA-p21定位于细胞质中。结论过氧化氢诱导的氧化应激模型中晶状体上皮细胞增殖能力显著降低、凋亡水平显著上升,ROS和lncRNA-p21表达水平升高。lncRNA-p21可能参与晶状体上皮细胞的氧化应激损伤过程。

关键词：晶状体上皮细胞长链非编码RNA-p21 增殖凋亡氧化应激

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模块化机器人结构设计及运动特性分析

机床与液压 2024年第5期52卷 45-52页

作者：陶广宏耿世雄赵嘉琪乜府祥沈阳航空航天大学机电工程学院辽宁沈阳110000 中国人民解放军32366部队北京100000

针对传统机器人关节在运动过程中的偏转角度、俯仰承载能力受限问题,以提高机器人偏转、俯仰运动能力为目标,提出单电机驱动双轴式、具有大偏转角度特性的偏转关节模块,和基于平行四边形结构及弹簧部件、具有低功耗高承载能力特性的俯... 详细信息

针对传统机器人关节在运动过程中的偏转角度、俯仰承载能力受限问题,以提高机器人偏转、俯仰运动能力为目标,提出单电机驱动双轴式、具有大偏转角度特性的偏转关节模块,和基于平行四边形结构及弹簧部件、具有低功耗高承载能力特性的俯仰关节模块,进行了偏转模块、俯仰模块运动特性分析。建立基于新型模块的机器人运动学模型,对比分析相同尺寸及工作条件下新型机器人与基于传统关节机器人的工作空间,结果表明:同等条件下新型机器人工作空间明显大于传统机器人结构,所提出新型关节模块可有效提升机器人运动灵活性。

关键词：模块化机器人关节单元运动特性工作空间

补中益气汤对AIT小鼠Th17/Treg免疫失衡及Notch1信号通路的影响

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中国实验方剂学杂志 2024年第5期30卷 19-27页

作者：赵卓宋囡刘子玉李品罗玥张鹏坤王智民尹远平高天舒金哲杨潇辽宁中医药大学沈阳110847 辽宁中医药大学附属医院沈阳110032 辽宁中医药大学附属第二医院沈阳110034

目的:探讨补中益气汤对自身免疫性甲状腺炎(AIT)小鼠辅助性T细胞17(Th17)/调节性T细胞(Treg)免疫失衡及果蝇双翅边缘缺刻同源基因1(Notch1)信号通路的影响。方法:将60只8周龄NOD.H-2^(h4)小鼠,随机分为正常组、模型组、西药组(硒酵母片,... 详细信息

目的:探讨补中益气汤对自身免疫性甲状腺炎(AIT)小鼠辅助性T细胞17(Th17)/调节性T细胞(Treg)免疫失衡及果蝇双翅边缘缺刻同源基因1(Notch1)信号通路的影响。方法:将60只8周龄NOD.H-2^(h4)小鼠,随机分为正常组、模型组、西药组(硒酵母片,32.5 mg·kg^(-1))、补中益气汤低、中、高剂量组(4.78、9.56、19 g·kg^(-1)),每组10只。正常组饲以蒸馏水,其余各组饲以含0.05%碘化钠水8周,自发形成AIT动物模型后,依据分组灌胃给药8周麻醉处死小鼠。酶联免疫吸附测定法(ELISA)检测血清抗甲状腺球蛋白抗体(TGAb)、促甲状腺激素(TSH)、游离三碘甲状腺原氨酸(FT3)、游离甲状腺激素(FT4)含量;苏木素-伊红(HE)染色法观察甲状腺组织改变;实时荧光定量聚合酶链式反应(Real-time PCR)和蛋白免疫印迹法(Western blot)分别检测甲状腺组织维甲酸相关孤核受体γt(RORγt)、白细胞介素(IL)-17、叉头样转录因子3(FoxP3)、IL-10、Notch1、发状分裂相关增强子1(Hes1)mRNA及蛋白表达水平。结果:与正常组比较,模型组小鼠甲状腺结构破坏严重,淋巴细胞明显浸润,血清TGAb、FT3及FT4含量显著升高,TSH含量显著降低(P<0.01),RORγt、IL-17、Notch1、Hes1 mRNA及蛋白表达水平明显升高,FoxP3、IL-10 mRNA及蛋白表达水平显著降低(P<0.01);与模型组比较,各给药组小鼠甲状腺结构破坏及淋巴细胞浸润程度有所改善,血清TGAb、FT3及FT4含量显著降低,TSH含量升高,RORγt、IL-17、Notch1、Hes1 mRNA及蛋白表达水平均有不同程度降低,FoxP3、IL-10 mRNA及蛋白表达水平均有不同程度升高(P<0.05,P<0.01),以补中益气汤中剂量组干预效果最为显著。结论:补中益气汤可缓解AIT小鼠甲状腺结构损伤,其机制可能与改善Th17/Treg免疫细胞异常分化,抑制Notch1信号通路激活有关。

关键词：补中益气汤自身免疫性甲状腺炎辅助性T细胞17(Th17)/调节性T细胞(Treg) 果蝇双翅边缘缺刻同源基因1(Notch1)信号通路炎症