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电感耦合等离子体串联质谱法检测食用农产品中的总溴

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分析试验室 2024年第6期43卷 799-804页

作者：李爱阳吴路辉殷子懿陈宇蔡玲黄建华湖南工学院化学与环境工程学院衡阳421002 湖南省中医药研究院中药研究所长沙410013

建立了电感耦合等离子体串联质谱(ICP-MS/MS)测定食用农产品中总溴的方法,以N_(2)O作为反应气消除质谱干扰。在MS/MS模式下,研究了在八极杆反应池系统(ORS)中N_(2)O与Br^(+)的相互作用。基于氧原子转移反应,将Br^(+)转移为氧化物离子Br ... 详细信息

建立了电感耦合等离子体串联质谱(ICP-MS/MS)测定食用农产品中总溴的方法,以N_(2)O作为反应气消除质谱干扰。在MS/MS模式下,研究了在八极杆反应池系统(ORS)中N_(2)O与Br^(+)的相互作用。基于氧原子转移反应,将Br^(+)转移为氧化物离子Br O^(+),利用Br^(+)→Br O^(+)为离子对,消除质谱干扰。将N_(2)O反应结果与采用O2的反应结果比较,N_(2)O能更有效地形成氧化物离子,灵敏度更高,背景等效浓度(BEC)和检出限(LOD)更低,消除干扰更彻底。通过分析标准参考物质,评价方法的准确性和精密度,发现测定结果与标准参考物质的认证值基本一致。溴的LOD为38.4~52.6 ng/L,相对标准偏差(RSD)为1.8%~4.3%,加标回收率在96.8%~103.0%之间。所建立的方法适用于食用农产品中总溴的测定。

关键词：电感耦合等离子体串联质谱食用农产品总溴 N_(2)O 氧原子转移反应

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移动机器人避障运动研究

系统仿真学报 2024年第1期36卷 1-26页

作者：唐昀超祁少军朱立学卓献荣张芸齐孟繁东莞理工学院广东东莞523419 仲恺农业工程学院广东广州510650

随着人工智能技术的飞速进展,移动机器人在工业、航天及农业等领域的作用逐渐凸显,其自主避障能力直接关系到在不同环境中作业的安全性与效率,而路径规划作为避障的核心技术之一,在决定避障性能方面起着至关重要的作用。对移动机器人路... 详细信息

随着人工智能技术的飞速进展,移动机器人在工业、航天及农业等领域的作用逐渐凸显,其自主避障能力直接关系到在不同环境中作业的安全性与效率,而路径规划作为避障的核心技术之一,在决定避障性能方面起着至关重要的作用。对移动机器人路径规划技术进行了综述。基于作业需求将算法分为全局规划和局部避障两类。详述了以采样、图搜索和仿生学为基础的全局规划方法,分析了其收敛速度、内存需求及计算效率,并探讨了其改进策略。对局部避障算法进行了探讨,概述了其原理与特点,并明确其最佳应用场景。对当前的自主避障技术进行了总结,强调了传统算法的智能化程度仍需提升,以及集成不同的算法以提高规划性能将是未来的发展大势。

关键词：移动机器人避障运动全局路径规划局部避障算法

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黄河典型入干支流噬菌体群落结构特征研究

北京大学学报（自然科学版） 2024年第2期60卷 306-314页

作者：王冰雪吴宗治陈天一刘树枫梁恩航刘唐北京大学深圳研究生院环境与能源学院深圳518055 教育部水沙科学重点实验室北京大学环境工程系北京100871 深圳大学化学与环境工程学院深圳518061

利用宏基因组学技术,分析黄河典型入干支流湟水河、渭河和洛河水体及沉积物中噬菌体的群落结构,并对三条支流的噬菌体多样性、宿主和功能潜能进行比较。结果显示,从宏基因组中识别出的99.77%的未知vOTUs无法与NCBI Refseq参考数据库聚类... 详细信息

利用宏基因组学技术,分析黄河典型入干支流湟水河、渭河和洛河水体及沉积物中噬菌体的群落结构,并对三条支流的噬菌体多样性、宿主和功能潜能进行比较。结果显示,从宏基因组中识别出的99.77%的未知vOTUs无法与NCBI Refseq参考数据库聚类,表明噬菌体群落的物种新颖度较高。检出的噬菌体隶属15科158属,湟水河中特有的噬菌体属最多,Pbi1virus,Badnavirus,Ea214virus和Gammabaculovirus仅在该支流中检出。3条支流的噬菌体群落结构具有显著差异,且沉积物中群落的空间异质性更大。多种辅助代谢基因(AMGs)表明噬菌体可能参与了湟水河、渭河及洛河采样区域的氮、碳和磷等元素的循环过程,但3条支流中的AMGs分布无差异。噬菌体群落的宿主范围跨越18个原核生物门,以变形菌门、放线菌门和拟杆菌门为主,1.8%的噬菌体具有跨门感染的潜在能力。洛河的水体及沉积物中富集了感染Planctomycetota的噬菌体,渭河沉积物样本中感染Chloroflexota的噬菌体含量较高。细菌群落和噬菌体群落存在显著的相关性,且水体中噬菌体与其宿主的一致性比沉积物更高。

关键词：支流病毒宏基因组学噬菌体群落群落结构特征

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二氧化碳转化为氨基甲酸酯的研究进展

物理化学学报 2024年第4期40卷 146-166页

作者：郭艳辉魏丽温中林戚朝荣江焕峰华南理工大学化学与化工学院广东省功能分子工程重点实验室广州510641

二氧化碳(CO_(2))是大气中主要的温室气体,同时也是一种丰富、无毒和可再生的碳一资源。因此,将CO_(2)转化为有价值的化学品对实现可持续发展具有重要意义。然而,由于CO_(2)的热力学稳定性和动力学惰性,其活化转化非常具有挑战性。氨基... 详细信息

二氧化碳(CO_(2))是大气中主要的温室气体,同时也是一种丰富、无毒和可再生的碳一资源。因此,将CO_(2)转化为有价值的化学品对实现可持续发展具有重要意义。然而,由于CO_(2)的热力学稳定性和动力学惰性,其活化转化非常具有挑战性。氨基甲酸酯是一类具有生物活性的重要化合物,广泛存在于天然产物、农用化学品和医药相关分子中,同时也是重要的有机合成中间体。近年来,利用CO_(2)作为光气的替代品用于合成氨基甲酸酯吸引了广泛的关注。本文主要综述了CO_(2)和胺在不同的催化体系下合成氨基甲酸酯的最新研究进展,主要分为无过渡金属催化、过渡金属催化、电催化、光催化四种反应体系来归纳总结,并对CO_(2)转化为氨基甲酸酯的未来研究方向进行了展望。

关键词：胺二氧化碳氨基甲酸酯无过渡金属催化过渡金属催化电催化光催化

给水系统病毒群落及其潜在宿主和功能基因的分布特征

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北京大学学报（自然科学版） 2024年第4期60卷 701-712页

作者：莫秋月晏思岑陈琪陈天一吴宗治刘唐陈倩刘树枫深圳大学化学与环境工程学院深圳518060 北京大学深圳研究生院环境与能源学院深圳518055 教育部水沙科学重点实验室北京大学环境工程系北京100871

基于宏基因组测序,对饮用水供应系统重要监测断面的病毒群落结构、潜在宿主和特定功能基因开展研究。结果表明,该类系统中存在大量未知分类的病毒,双链DNA病毒丰度为94%~100%。Siphoviridae和Myoviridae等噬菌体是已知病毒的主要类群。... 详细信息

基于宏基因组测序,对饮用水供应系统重要监测断面的病毒群落结构、潜在宿主和特定功能基因开展研究。结果表明,该类系统中存在大量未知分类的病毒,双链DNA病毒丰度为94%~100%。Siphoviridae和Myoviridae等噬菌体是已知病毒的主要类群。常规净水工艺和深度处理可降低病毒物种丰富度、多样性和潜在活跃度,经过输配管网后,丰富度和多样性有所回升。水处理过程抑制了病毒作为辅助代谢基因交换媒介的作用,水源地病毒主要携带与能量代谢、糖类/氨基酸/辅因子合成有关的多样化基因,可提高细菌宿主的新陈代谢能力。常规净水工艺处理后,病毒主要编码青霉素结合蛋白辅助代谢基因。值得注意的是,长期置于医院环境的样本中携带抗生素抗性基因的病毒丰度(35%)远远高于其他样本(≤2.6%),且抗性基因种类更加多样化。研究结果阐释了饮用水处理过程、管网输配和环境风险暴露对病毒群落和功能的显著影响,可为给水系统后续运营管理的优化提供理论依据。

关键词：给水系统病毒群落潜在宿主辅助代谢基因抗生素抗性基因宏基因组

基于文献计量学的畜禽养殖废水处理研究现状及发展趋势

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环境工程技术学报 2024年第2期14卷 651-662页

作者：杨杨阳丁千周子振刘加强赵明雷范秀磊侯俊徐州工程学院环境工程学院中原工学院能源与环境学院教育部浅水湖泊综合治理与资源开发重点实验室河海大学环境学院江苏慧创环境检测有限公司

为全面了解畜禽养殖废水领域的研究进展,利用VOSviewer对Web of Science(WoS)核心合集数据库中2003—2023年畜禽养殖废水相关文献进行统计及可视化分析,通过关键词聚类分析,了解该领域的研究主线及多年变化。结果显示:畜禽养殖废水研究... 详细信息

为全面了解畜禽养殖废水领域的研究进展,利用VOSviewer对Web of Science(WoS)核心合集数据库中2003—2023年畜禽养殖废水相关文献进行统计及可视化分析,通过关键词聚类分析,了解该领域的研究主线及多年变化。结果显示:畜禽养殖废水研究领域近3年发文量增长迅猛,截至2023年发文量已达4117篇,中国、美国学者对该领域研究的贡献度较高且合作密切;有机物、营养物质、致病菌、重金属和抗生素为畜禽养殖废水处理的主要污染物,其中,重金属和抗生素近年来引起了较多的关注,加强畜禽养殖废水中抗生素的监管与处理具有紧迫性;在时间尺度上的映射发现,畜禽养殖废水主要以生物处理技术为主,关键词microalgae-based wastewater treatment(微藻驱动废水处理)的平均出现年份为2022年,表明其为当前畜禽养殖废水处理的新兴技术。此外,还从污染物种类、处理技术方面探讨了畜禽养殖废水处理研究的不足及未来发展趋势,提出基于可持续发展观的低能耗、抗冲击、高附加值的处理技术可能是未来的研究重点,应在此基础上开发新的水处理技术及应用研究。

关键词：畜禽养殖废水文献计量发展趋势可视化污染物去除

分子印迹膜固相萃取-高效液相色谱法同时检测橙子中噻苯隆和氯吡脲

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食品科学 2024年

作者：石雨王建豆瑞祁迎春董晓牛志睿任景俞黄华赵怡雪延安大学石油工程与环境工程学院延安市环境检测与修复重点实验室北京理工大学化学与化工学院

以聚多巴胺（Polydopamine，PDA）修饰的聚偏氟乙烯（Polyvinylidene fluoride，PVDF）膜为基膜，噻苯隆（Thidiazuron，TDZ）为模板，甲基丙烯酸（Methacrylic acid，MAA）为功能单体，乙二醇二甲基丙烯酸酯（Ethylene Dimethacrylate，EGDMA）为交联剂，合成了TDZ分子印迹复合膜（Molecularly imprinted membrane，MIM），并将其应用于橙子中TDZ及其结构类似物氯吡脲（Forchlorfenuron，CPPU）的高选择性同时提取。扫描电镜表征表明，致密分子印迹聚合物通过PDA涂层固定在PDA@PVDF膜的三维网络结构表面。性能测试结果表明，MIM对TDZ和CPPU的吸附容量分别是相应非印迹膜的1.80和1.89倍，分别在20 min和30 min达到吸附平衡。MIM对干扰物质香豆素和3-叔丁基苯酚的特异性参数分别达到23.2和19.3。以MIM为固相萃取膜片，成功从橙子样品中高选择性同时提取TDZ和CPPU，在加标浓度为2.0、3.0和5.0 μmol/L时，高效液相色谱法检测的回收率分别为90.3%～99.4%和88.2%～98.1%，相对标准偏差（RSD，n=3）分别为0.9%～2.5%和1.2%～3.0%。该方法能同时快速检测TDZ和CPPU。操作简单，具有较好的灵敏度、精密度及回收率，检测成本低，适于果蔬中TDZ和CPPU残留的检测。

关键词：分子印迹膜固相萃取特异性识别噻苯隆氯吡脲

Fe,Co/NPs@GO双金属三维粒子电极电催化氧化卡马西平

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中国环境科学 2024年第8期44卷 4632-4640页

作者：周紫璇卓琼芳 Ghulam Yasin 谢水波南华大学土木工程学院湖南衡阳421001 东莞理工学院生态环境与建筑工程学院东莞市新污染物重点实验室广东东莞523808

采用冷冻/碳化法制备了铁钴双金属粒子电极(Fe,Co/NPs@GO),并通过改善铁钴的前驱体比例优化了Fe,Co/NPs@GO双金属三维粒子电极体系对CBZ的降解性能,探讨电流密度和PMS投加量对CBZ降解的影响结果表明:0.15g/L的Fe,Co/NPs@GO(Fe:Co=1:1),3... 详细信息

采用冷冻/碳化法制备了铁钴双金属粒子电极(Fe,Co/NPs@GO),并通过改善铁钴的前驱体比例优化了Fe,Co/NPs@GO双金属三维粒子电极体系对CBZ的降解性能,探讨电流密度和PMS投加量对CBZ降解的影响结果表明:0.15g/L的Fe,Co/NPs@GO(Fe:Co=1:1),3mmol/L PMS,在20mA/cm^(2)的电流密度下,CBZ(1mg/L)在30min内的去除率达99.5%.与单纯的催化剂活化PMS体系相比,加入电催化条件后,CBZ的去除率提升了约37%.通过自由基淬灭实验及电子顺磁共振(EPR)证实,羟基自由基和单线态氧是降解CBZ的主导活性物种,并推测出CBZ在电催化耦合三维粒子电极活化过一硫酸盐(PMS)体系的降解机理.同时,粒子电极的循环利用实验表明,Fe,Co/NPs@GO粒子电极具有较好的催化稳定性和重复利用性.

关键词：三维粒子电极电化学氧化卡马西平过一硫酸盐铁钴双金属粒子电极

微塑料和菲对土壤化学性质、酶活性及微生物群落的影响

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环境科学 2024年第1期45卷 496-507页

作者：刘沙沙秦建桥吴贤格肇庆学院环境与化学工程学院广东省环境健康与资源利用重点实验室肇庆526061

微塑料和多环芳烃(PAHs)因在土壤环境中广泛存在及其潜在生态风险而受到越来越多的关注.然而,关于微塑料-PAHs复合污染对土壤生态系统的影响鲜有报道.选用聚乙烯(PE)/聚丙烯(PP)和菲(PHE)作为微塑料和PAHs的代表,进行为期300d的微宇宙... 详细信息

微塑料和多环芳烃(PAHs)因在土壤环境中广泛存在及其潜在生态风险而受到越来越多的关注.然而,关于微塑料-PAHs复合污染对土壤生态系统的影响鲜有报道.选用聚乙烯(PE)/聚丙烯(PP)和菲(PHE)作为微塑料和PAHs的代表,进行为期300d的微宇宙培养实验,利用土壤农业化学分析方法和16S扩增子测序技术研究PE/PP和PHE的单一和复合污染对土壤化学特性、酶活性和微生物群落(数量、结构、功能)的影响,分析PE/PP和PHE存在下土壤性质、酶活性和菌群的互作关系.结果表明,PE/PP和PHE的单一和复合污染对土壤pH值、有效磷(AP)和微生物(细菌、放线菌、霉菌)数量没有产生明显影响,但显著提高了荧光素二乙酸酯酶(FDAse)活性;PE、PP、PHE-PE和PHE-PP的添加显著增加了土壤有机质(SOM)含量和脲酶活性,PHE、PHEPE和PHE-PP显著增强了脱氢酶和磷酸酶活性及速效氮(AN)含量;PHE的添加对微生物群落影响不大,PE、PP、PHE-PE和PHE-PP对群落产生了一定的影响.PE/PP和PHE能够促进微生物产生能量、生长和繁殖,加快污染物的代谢/降解和细胞膜转运等功能.PE/PP和PHE引起的AN和SOM变化是影响土壤酶活性的关键因子,AN、AP和pH的改变是微生物数量增加的主要原因;微生物群落结构的改变与土壤化学性质、酶活性具有一定的相关性,其中SOM对菌群的影响达到了显著水平,土壤中不同碳源(PE/PP和PHE)的存在及菌与菌之间的互作关系也会影响微生物群落的组成.综上,PE/PP和PHE通过改变土壤化学性质、酶活性和微生物群落及其互作过程来促进菌群适应污染物胁迫.

关键词：微塑料菲(PHE) 土壤性质酶活性微生物群落