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气溶胶粒子相有机物在线检测的空气动力学透镜-质子转移反应质谱装置研制

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质谱学报 2024年第5期45卷 624-630页

作者：李艳文鲍珣丁月婷梁渠张强领陆燕夏磊刘亚伟邹雪黄超群沈成银储焰南安徽大学安徽合肥230039 中国科学院合肥物质科学研究院健康与医学技术研究所医学物理与技术安徽省重点实验室安徽合肥230031

针对气溶胶粒子相有机物的在线检测分析,设计加工了一套空气动力学透镜进样系统。该进样系统主要由1个用于气相有机物去除的气相剥蚀模块、1个用于颗粒聚焦富集的空气动力学透镜模块和1个用于粒子相有机物提取的热解吸模块组成。气相剥... 详细信息

针对气溶胶粒子相有机物的在线检测分析,设计加工了一套空气动力学透镜进样系统。该进样系统主要由1个用于气相有机物去除的气相剥蚀模块、1个用于颗粒聚焦富集的空气动力学透镜模块和1个用于粒子相有机物提取的热解吸模块组成。气相剥蚀模块的气相有机物去除率可达98.89%,295~375 nm粒径范围内颗粒物的透过率为75.16%~91.15%。模拟结果表明,在所设计的空气动力学透镜中,0.36~6.0μm粒径范围内颗粒物的透过率可达90%以上。将本研究设计的进样系统与实验室自制的质子转移反应质谱仪联用,研制了1套空气动力学透镜-质子转移反应质谱装置,并通过模拟气溶胶样品(α-蒎烯和臭氧反应的产物)的检测,证实了该装置可实现亚微米至几微米级粒子相上有机物的在线检测。

关键词：气溶胶粒子相有机物空气动力学透镜质子转移反应质谱(PTR-MS) 实时检测

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针对船舶排放污染物分布监测的地基快速IDOAS技术研究

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光谱学与光谱分析 2024年第6期44卷 1537-1545页

作者：胡春桥罗宇涵宋润泽常振奚亮周海金司福祺中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所安徽合肥230031 中国科学技术大学安徽合肥230026

针对我国船舶排放污染物防治的迫切需求,2021年中国出台了《船舶大气污染物排放监测通用要求》,对船舶大气污染物排放的监测精度提出了更高的要求。现阶段,我国内河中的多数船只都以低端柴油发动机作为主要动力来源,并在未来的很长一段... 详细信息

针对我国船舶排放污染物防治的迫切需求,2021年中国出台了《船舶大气污染物排放监测通用要求》,对船舶大气污染物排放的监测精度提出了更高的要求。现阶段,我国内河中的多数船只都以低端柴油发动机作为主要动力来源,并在未来的很长一段时间内,柴油机都将继续作为船舶的主要动力装置使用。船舶使用的油品通常杂质多、品质差,加上柴油发动机大多较为老旧,老化的柴油发动机工作时会排放大量硫氧化合物、氮氧化合物等大气污染物,对大气环境造成严重危害,因此对于船舶大气污染物排放的监测研究尤为重要。基于成像差分吸收光谱技术研制了一套地基快速成像差分吸收光谱系统,能够实现对污染物空间分布的“拍照”式探测。系统时间分辨率可达秒级,系统视场角为6°×6°。选择无云条件下的正午天顶太阳散射光光谱作为参考光谱并使用QDOAS软件对获得的数据进行反演。根据系统中摄像头采集到的观测区域图像信息,将污染气体浓度信息与空间信息进行匹配,能够获得船舶大气污染物的空间二维分布情况。为验证系统的可靠性,2022年9月,在铜陵以发电厂烟羽中的SO_(2)为目标进行了比对验证实验,并与推扫地基成像差分吸收光谱仪器的结果进行了相关性分析,SO_(2)斜柱浓度的相关性为0.935。2022年12月,采用地基快速成像差分吸收光谱系统对长江船舶污染物排放进行了观测,获取了时间分辨率为5 s的SO_(2)连续空间二维分布信息,通过与摄像头获取的图像信息匹配,能够将高浓度排放追溯到具体船只。该研究为船舶等快速移动污染源的监测提供了有效的实时监测手段,为船舶排放的治理提供了可靠的数据支撑。

关键词：快速成像差分吸收光谱技术二维分布船舶大气污染二氧化硫

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基于神经网络反演中国南海海域透明卷云参数

光学学报 2024年第6期44卷 24-33页

作者：陆文强杨世植罗涛李学彬崔生成程晨韩露石建军韩叶颜中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所中国科学院大气光学重点实验室安徽合肥230031 中国科学技术大学研究生院科学岛分院安徽合肥230026 先进激光技术安徽省实验室安徽合肥230037 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所基础科学研究中心安徽合肥230031 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所通用光学定标与表征技术重点实验室安徽合肥230031

基于中分辨率成像光谱仪/云和气溶胶探测激光雷达(MODIS/CALIOP)的匹配数据集,提出一个分类神经网络进行透明卷云的识别,利用两个回归神经网络对透明卷云的光学厚度和云顶高度进行反演。结果表明,分类网络的精确度可达到84%,检测率达到... 详细信息

基于中分辨率成像光谱仪/云和气溶胶探测激光雷达(MODIS/CALIOP)的匹配数据集,提出一个分类神经网络进行透明卷云的识别,利用两个回归神经网络对透明卷云的光学厚度和云顶高度进行反演。结果表明,分类网络的精确度可达到84%,检测率达到79%。对成功识别的透明卷云参数进行了反演,得到透明卷云光学厚度的平均绝对误差为0.2,均方根误差为0.25,相关系数为0.79。对云顶高度进行了反演,得到云顶高度的平均绝对误差为0.61 km,均方根误差为0.74 km,相关系数达到0.87。本研究利用MODIS/CALIOP匹配数据集以及神经网络算法,可得到透明卷云的分布以及其参数特性,为其在南海海域上空的分布情况提供了数据支撑,有助于相关研究人员了解该地区透明卷云的分布情况,提高辐射计算的精度。

关键词：大气光学透明卷云中分辨率成像光谱仪云和气溶胶探测激光雷达神经网络中国南海海域

机载光纤式成像差分吸收光谱仪测量区域大气污染应用研究

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光谱学与光谱分析 2024年第2期44卷 310-317页

作者：张晓莉王煜奚亮周海金常振司福祺安徽大学物质科学与信息技术研究院安徽合肥230031 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所环境光学与技术重点实验室安徽合肥230031

我国大气污染呈现出区域性和复杂性等特性,开展污染气体区域分布的立体监测,能够及时了解大气环境现状、研究分析影响大气质量的各种因素,指导大气污染控制措施。机载成像差分吸收光谱仪,是目前有效的污染气体区域分布遥感手段之一。该... 详细信息

我国大气污染呈现出区域性和复杂性等特性,开展污染气体区域分布的立体监测,能够及时了解大气环境现状、研究分析影响大气质量的各种因素,指导大气污染控制措施。机载成像差分吸收光谱仪,是目前有效的污染气体区域分布遥感手段之一。该技术观测区域大,覆盖率高,最终可提供精细化的污染气体区域分布资料,实现污染分布及传输的可视化探测。以往机载成像差分吸收光谱仪采用整体式设计,需要占用飞机光学观察窗口,航空搭载需求苛刻、应用受限。为此提出了光纤式机载成像差分吸收光谱仪,采用光纤束传输方式,安装过程中对飞机改装需求小,极大的便利了机上安装和调试,适应了适航设备认证需求。该系统采用特制多芯光纤束结合Littow-offner结构光谱成像系统,具有光谱成像分辨率高、大视场、结构紧凑等优点。在此详细介绍了该设备性能参数,并利用该系统在芜湖市周边开展了区域污染遥感应用。应用过程中,针对光纤式成像差分吸收光谱仪,提出了数据处理算法。对采集到的太阳散射光谱进行反演得到污染气体的斜柱浓度,并利用大气传输模型计算大气质量因子,实现垂直柱浓度转化。最后结合飞机姿态位置信息,快速获取了芜湖市区及其周边上空的NO_(2)、SO_(2)的浓度分布,并进行了区域内污染源快速定位和传输过程分析。从反演结果来看,本次实验NO_(2)垂直柱浓度在实验区域存在4个高值点,SO_(2)垂直柱浓度在实验区域存在2个高值点,高值点附近均存在重工企业,结果与实际情况相符。并结合卫星数据评估二者交叉校验精度,二者呈现正相关,相关性系数为0.77。应用效果验证了光纤式成像差分吸收光谱仪的方案可行性,可为大气污染气体航空遥感技术推广提供参考,同时弥补了地面站点监测在空间尺度上以及卫星遥感在时间尺度上的不足。

关键词：机载成像差分吸收光谱仪二氧化氮二氧化硫污染气体二维分布

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大气辐射传输计算中气溶胶模型评估及选取

光学学报 2024年第12期44卷 112-121页

作者：汪沁程晨施海亮王先华叶函函孙熊伟朱锋吴时超熊伟中国科学技术大学环境科学与光电技术学院安徽合肥230026 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所安徽合肥230031 光学定量遥感安徽省重点实验室安徽合肥230031

利用AOD-AROD气溶胶分类方法,选用MODIS数据,分析研究区域气溶胶模型的年际变化规律。在规律不明显的月份,分析了气象要素和气溶胶源对模型的影响,构建了基于随机森林方法的多时相气溶胶模型评估方法,即后向轨迹与大气概率分布场分析方... 详细信息

利用AOD-AROD气溶胶分类方法,选用MODIS数据,分析研究区域气溶胶模型的年际变化规律。在规律不明显的月份,分析了气象要素和气溶胶源对模型的影响,构建了基于随机森林方法的多时相气溶胶模型评估方法,即后向轨迹与大气概率分布场分析方法,并分析了多时相气溶胶模型评估方法的准确性,讨论误差原因。使用所提方法评估了香河地区的气溶胶模型,并使用TROPOMI L1B数据对评估结果进行验证。研究结果显示,采用该模型对香河地区的气溶胶类型进行评估的准确度为71.04%,辐亮度模拟的平均误差率减少了38.25%,表明该方法能有效提高气溶胶模型选择的准确性。

关键词：大气光学气溶胶模型大气辐射传输计算多源数据气象要素随机森林

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中国机收再生稻研究现状与展望

应用生态学报 2024年第3期35卷 827-836页

作者：林文雄翁佩莹林文芳邵彩虹郭春林李忠陈鸿飞陈婷福建农林大学农业生态研究所福州350002 江西农业科学院土壤肥料与资源环境研究所南昌330200 安徽农业科学院水稻研究所合肥230031

随着水稻育种方法的不断改善和栽培技术的持续创新,再生稻的种植面积及比重在中国水稻生产系统中逐渐增大,已发展成为生产成效显著的水稻种植模式之一。本文结合作者多年来的研究与实践,从作物生理生态学的视角,紧紧围绕再生稻适宜品种... 详细信息

随着水稻育种方法的不断改善和栽培技术的持续创新,再生稻的种植面积及比重在中国水稻生产系统中逐渐增大,已发展成为生产成效显著的水稻种植模式之一。本文结合作者多年来的研究与实践,从作物生理生态学的视角,紧紧围绕再生稻适宜品种筛选及类型划分、机收再生稻的适宜留桩高度与水肥调控、再生稻干物质生产与分配特性及其与产量形成的关系、再生稻根系和再生活力及其与根际微生态特性的关系4个方面,综述了再生稻高产形成及其生理生态机制的研究现状与展望。在推广低留桩再生稻栽培技术时,应重视根际系统的合理调控,促进根际营养供给和腋芽适时萌发及分蘖再生协调发展,实现高再生系数、高再生穗数、高收获指数、高产优质、低碳安全可持续的“四高一低”目标,促进再生稻产业可持续发展。

关键词：再生稻机械化留桩高度再生力腋芽萌发固碳减排

超高压等灭菌方式对刺梨汁营养及风味的影响研究

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食品科技 2024年第2期49卷 82-89页

作者：张欣王辉罗婧文刘嘉龙明秀王梅陈朝军贵州大学酿酒与食品工程学院贵州贵阳550025 贵州省农科院食品加工研究所贵州贵阳550006 贵州省现代农业发展研究所贵州贵阳550025

刺梨汁含有丰富的抗坏血酸和多酚类等热敏性物质,超高压灭菌能有效降低刺梨汁中功能性成分的损失。该实验研究了超高压对刺梨汁中色泽、抗坏血酸、总酚、总可溶性固形物、总酸等营养成分和超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)、... 详细信息

刺梨汁含有丰富的抗坏血酸和多酚类等热敏性物质,超高压灭菌能有效降低刺梨汁中功能性成分的损失。该实验研究了超高压对刺梨汁中色泽、抗坏血酸、总酚、总可溶性固形物、总酸等营养成分和超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)、多酚氧化酶(Polyphenol oxidase,PPO)酶活力的影响。利用气相色谱串联质谱法测定灭菌前后风味的变化,并与其他4种杀菌方式进行了对比,包括高温瞬时杀菌、辐照杀菌、微波杀菌、超声杀菌。结果表明,高温瞬时杀菌处理后刺梨汁褐变度显著高于超高压处理和超声处理。超高压、微波及超声处理可显著提高刺梨浊汁的总糖含量(P0.05),提高刺梨浊汁中的营养物质留存率。仅超高压处理可使刺梨浊汁SOD酶活性提升11.44%(P研究结果可为刺梨饮品深加工提供一定的理论依据。

关键词：刺梨汁超高压杀菌技术营养品质风味

种植方式对再生稻产量、生育期和温光资源利用的影响

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西北农林科技大学学报(自然科学版) 2024年 1-8页

作者：解振兴朱业宝施龙清董萌张居念连玲吴春珠姜照伟福建省农业科学院水稻研究所

【目的】明确不同种植方式对再生稻产量、生育期和温光资源利用的影响,为再生稻种植模式的选择提供理论指导。【方法】以甬优2640为试验材料,设置人工移栽、机械移栽和直播3种种植方式,研究了再生稻生育期和产量的变化规律,并分析了不... 详细信息

【目的】明确不同种植方式对再生稻产量、生育期和温光资源利用的影响,为再生稻种植模式的选择提供理论指导。【方法】以甬优2640为试验材料,设置人工移栽、机械移栽和直播3种种植方式,研究了再生稻生育期和产量的变化规律,并分析了不同生育阶段温光资源利用状况。【结果】再生稻头季产量表现为直播>人工移栽>机械移栽,其中直播和人工移栽差异不显著,但均显著高于机械移栽;再生季产量直播和机械移栽均较人工移栽显著提高。在产量构成方面,头季和再生季有效穗数均表现为机械移栽和直播较人工移栽显著增加,而穗粒数和千粒质量均表现为机械移栽和直播较人工移栽降低。头季全生育期机械移栽和直播较人工移栽分别缩短了4和14 d,主要差异时期为播种-齐穗期,与播种期推迟有关;再生季全生育期人工移栽和机械移栽相同,直播较二者均缩短了5 d。头季机械移栽和直播的日均温度均高于人工移栽,而有效积温、光合有效辐射均低于人工移栽;再生季机械移栽的日均温度、有效积温和光合有效辐射与人工移栽相当,直播明显减少。从温光利用效率来看,头季有效积温生产效率、光合有效辐射生产效率和热量利用率均表现为直播最高,人工移栽次之,机械移栽最低;再生季表现为直播最高,机械移栽次之,人工移栽最低。【结论】再生稻3种种植方式下,直播的有效穗数多、总产量最高、温光资源利用效率高,说明选用分蘖能力中等的再生稻品种结合直播可作为轻简高效栽培模式应用于生产中。

关键词：种植方式再生稻水稻产量温光资源

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脱落酸对北方杂交粳稻灌浆的调节作用

分子植物育种 2024年

作者：马秀芳商文奇吕桂兰李小婉庞秀王铮张忠旭王先俱辽宁省水稻研究所

脱落酸是一种重要的植物激素，对水稻籽粒灌有重要的调控作用。本研究以4个北方杂交粳稻组合为试材，花后喷施2×10-5mol/L的脱落酸，对籽粒灌浆动态和产量构成因素进行了分析。结果表明，与对照相比，脱落酸处理使强、弱势粒最大生长... 详细信息

脱落酸是一种重要的植物激素，对水稻籽粒灌有重要的调控作用。本研究以4个北方杂交粳稻组合为试材，花后喷施2×10-5mol/L的脱落酸，对籽粒灌浆动态和产量构成因素进行了分析。结果表明，与对照相比，脱落酸处理使强、弱势粒最大生长速率的出现时间分别推迟13.64～17.64 d和12.92～29.54 d；使强势粒灌浆前、中、后期分别延长14.52～17.28 d、13.79～18.65 d和13.99～18.05 d，弱势粒分别延长13.51～26.65 d、13.61～31.42 d和8.71～25.38 d。对弱势粒的籽粒增重和灌浆速率的影响更为明显。脱落酸处理使籽粒结实率提高1.38%～7.62%，千粒重提高2.39%～12.14%，且对照和处理之间的差异达极显著水平。本研究为提高北方杂交粳稻产量潜力的发挥提供理论指导。

关键词：北方杂交粳稻脱落酸籽粒灌浆