利用核酸适配体修饰氧化石墨烯复合物的17β-雌二醇检测机理

为了提高复杂环境水体中雌激素污染的检测性能,通过直接吸附法将核酸适配体固定在氧化石墨烯表面,合成出核酸适配体修饰氧化石墨烯复合物,并将其应用于17β-雌二醇水体污染的高灵敏和特异性均相检测。采用紫外可见分光光谱分析核酸适配体修饰氧化石墨烯复合物,发现该复合物在250 nm处有较宽的肩峰,证明核酸适配体成功固定在氧化石墨烯表面。通过荧光分光光度计分析核酸适配体修饰氧化石墨烯复合物与目标物17β-雌二醇反应前后的荧光强度变化,发现荧光强度由峰值110增加到峰值450,表明该复合物可以成功用于对17β-雌二醇的检测,并且荧光强度与17β-雌二醇的质量浓度在10~100 μg/L范围内呈正比,最低检出限为6.2 μg/L。     

基于核酸适配体功能化石墨纳米颗粒荧光探针的17β-雌二醇快速检测方法

为构建一种能够简单、快速、特异性检测复杂环境水体中雌激素污染的方法,利用石墨纳米颗粒作为荧光淬灭剂、核酸适配体作为识别元素、1-芘丁酸N-羟基琥珀酰亚胺酯作为异型双功能交联剂,构建了一种新型纳米荧光探针;并探究了构建荧光探针时核酸适配体初始投加量和荧光探针投加量对雌二醇检测的影响及最佳实验条件下检测雌二醇的效果和特异性。实验结果表明：核酸适配体能成功修饰在石墨纳米颗粒表面形成的稳定荧光探针;构建荧光探针时核酸适配体的最佳初始投加量为1.0 μmol/L;检测雌二醇时,荧光探针的最佳投加量为4 μg/mL;最佳实验条件下,相对荧光强度与雌二醇的质量浓度在50~800 ng/mL范围内成正比,最低检测限为34.5 ng/mL,且该荧光探针能实现对雌二醇的简单、快速、特异性检测。     

中国东部农村地区土壤及水环境中全氟化合物的组成特征和来源初探

关于全氟化合物(PFCs)在中国农村环境中的分布还未见相关的报道。本文利用固相萃取分离富集结合高效液相色谱-电喷雾负电离源串联质谱法分析中国东部8个农村地区土壤、地表水、地下水样品中17种PFCs的污染水平和组成特征,并利用比值法初步判定了水环境中PFCs的污染来源。结果显示,土壤中全氟羧酸类以PFOA为主(0.34~14.5 ng/g),全氟烷基磺酸类以PFOS为主(0.02~0.08 ng/g);地表水中PFCs以PFOA、PFHx A、PFOS和PFBA为主(4.8~29.6、0.73~31.8、nd~7.1和nd~6.1 ng/L);地下水中PFCs主要为PFOA、PFHx A、PFBA(nd~176、nd~50.1和0.08~16.1 ng/L)。土壤及水环境中PFCs总体上呈现从南到北递减的趋势;地表水中PFCs污染源大致分为生活污水和大气沉降两大类,其中大气沉降的贡献较大。     

攀枝花苏铁自然保护区夏季PM_(2.5)中二次有机物的研究

采用混合溶剂提取、N,O-双(三甲硅醚)-三氟乙酰胺(BSTFA)衍生化预处理和GC/MS分析技术,对四川攀枝花苏铁国家自然保护区PM2.5中的大气二次有机气溶胶进行了定量检测,探讨了研究区域内气溶胶中异戊二烯、α-/β-蒎烯光氧化产物、β-石竹酸及小分子羧酸和的浓度水平与变化规律,并讨论了有机物占有机碳(OC)的比值。结果表明,24 h PM2.5中,异戊二烯光氧化产物、α-/β-蒎烯光氧化产物和β-石竹酸的平均浓度分别为51.2、16.1和1.7 ng/m3;苹果酸和2-羟基戊二酸的平均浓度分别为12.4 ng/m3和4.9 ng/m3。OC和元素碳(EC)的平均浓度分别为20.3μg/m3和5.9μg/m3。异戊二烯氧化产物、α-/β-蒎烯氧化产物及β-石竹烯氧化产物对OC的贡献率分别为1.63%、0.34%和0.36%。     

顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用法同时测定湖库水中12种氯苯甲醚的条件优化

氯苯甲醚类化合物(CAs)是地表水中普遍存在的嗅味物质,在世界各地水环境中均可发现CAs的存在,CAs易在食物链中富集和放大,且随着氯原子取代数增加其毒性逐渐增强。水体中CAs属于痕量物质,检测时需要先对其进行富集处理,以往研究大多是对单个物质进行检测。本文建立了采用顶空固相微萃取结合气相色谱-质谱联用技术同时测定湖库水中12种CAs的方法。对顶空固相微萃取过程中的萃取纤维、萃取温度、离子强度、萃取时间及搅拌速率等实验条件进行对比和优化,确认了最佳萃取条件为:萃取温度80℃,离子浓度0.35g/mL,萃取时间40min,搅拌速率1150r/min,样品体积10mL(15mL萃取瓶)。采用气相色谱-质谱选择性离子扫描方式进行定量分析,方法的线性范围为1～50ng/L,检出限为0.045～0.185ng/L,回收率为95.5%～115.1%,相对标准偏差≤13.02%。该方法相较于固相萃取及吹扫捕集法的检出限更低,对于样品浓度的变化感应度高,实验仪器的精密度优于其他方法。     

高效液相色谱法分析地下水和饮用水中苯并(a)芘

采用液-液萃取、高效液相色谱法测定地下水和饮用水中的苯并(a)芘,建立了适用于全国地下水污染调查项目多环芳烃中苯并(a)芘必测组分的检测方法。标准曲线的线性范围为2.00～80.0ng/L,相关系数为0.9999,方法检出限为1.8ng/L,回收率为93.1%～103.2%,相对标准偏差(RSD,n=7)为6.48%。方法检出限低,精密度好。     

我国东部农村地区土壤及水环境中全氟化合物的组成特征和来源初探

关于全氟化合物(PFCs)在我国农村环境中的分布还未见相关的报道。本文利用固相萃取分离富集结合高效液相色谱-电喷雾负电离源串联质谱法分析我国东部8个农村地区土壤、地表水、地下水样品中17种PFCs的污染水平和组成特征, 并利用比值法初步判定了水环境中PFCs的污染来源。结果显示, 土壤中全氟羧酸类以PFOA为主(0.34~14.5 ng/g), 全氟烷基磺酸类以PFOS为主(0.02~0.08 ng/g);地表水中PFCs以PFOA、PFHxA、PFOS和PFBA为主(4.8~29.6、0.73~31.8、nd~7.1和nd~6.1 ng/L);地下水中PFCs主要为PFOA、PFHxA、PFBA(nd~176、nd~50.1和0.08~16.1 ng/L)。土壤及水环境中PFCs总体上呈现从南到北递减的趋势;地表水中PFCs污染源大致分为生活污水和大气沉降两大类, 其中大气沉降的贡献较大。     

气相色谱法测定地下水中15种有机氯农药

通过优化色谱分离条件,建立了一种以正己烷为液-液萃取溶剂,气相色谱法(电子捕获检测器)检测地下水中15种有机氯农药组分的分析方法。采用内标法降低了系统误差,定量分析结果更加准确。加标20ng/L时测定回收率为84.8%～101.0%,相对标准偏差(RSD,n=7)为1.9%～5.6%;基于5ng/L加标样品计算的检出限为0.6～1.4ng/L。方法适用于地下水中有机氯农药的检测。     

2010—2018年北京市人体中六溴环十二烷的残留特征与风险评估

六溴环十二烷(HBCDs)作为一种持久性有机污染物,具有生物累积性及多种生物毒性,以母乳、血清、头发及脂肪组织为介质,评价人体HBCDs的残留特征和健康风险受到广泛关注。本文以北京地区为研究区域,连续采集和分析2010—2018年母乳样品中的HBCDs,探究北京人体中HBCDs的残留特征与变化趋势,同时评估婴幼儿通过母乳喂养摄入HBCDs是否存在健康风险。研究共招募85名志愿者采集233份母乳样品,采用液液萃取-多级净化法进行样品处理,高效液相色谱-串联质谱法(LC-MS/MS)测定样品中HBCDs及其异构体含量。样品的测定结果显示：(1) HBCDs的检出率为100%,浓度范围为0.46～93.5ng/g lw(脂重),均值和中值分别为7.27ng/g lw和5.77ng/g lw,高端暴露量第95百分位值为15.6ng/g lw;(2)α-HBCD为主要异构体,3种非对映异构体的含量占比大小为：α-HBCD>γ-HBCD>β-HBCD;(3)婴幼儿HBCDs的每日估计摄入量EDI中值为20.5ng/kg bw/day,第95百分位值为71.4ng/kg bw/day,高...     

衍生化气相色谱-质谱法测定复垦土地样品中19种酚类污染物

近年来国家对自然环境的保护愈加重视,更多被破坏或污染的土地需要进行复垦整治。在评价效果时,需要检测酚类等多项污染物指标。采用气相色谱与气相色谱-质谱联用等方法对酚类化合物直接测定时,存在色谱响应值低、稳定性差、检出限高等问题。本文针对复垦土地样品基质复杂、干扰因素多、前处理困难等特点,对该类样品的提取与净化方法进行筛选优化。根据酚类污染物检测中浓度范围大、重现性差等问题,对衍生化与非衍生化效果进行对比确定了提取和净化方法,结合衍生化条件的优化、实际样品测定结果等方面的综合研究,建立了复垦土地样品19种酚类污染物(其中2,4,6-三氯苯酚和2,4,5-三氯苯酚,以及2,3,4,5-四氯酚和2,3,5,6-四氯酚,因无法分离而合并计算)的衍生化气相色谱-质谱检测方法。该方法采用加速溶剂萃取仪,以正己烷-丙酮(体积比1∶1)提取样品,提取液经浓缩、净化后,由五氟苄基溴衍生化,气相色谱-质谱联用仪测定。该方法基质加标回收率为73.3%~107.0%,检出限为0.67~3.95μg/kg,相比非衍生化方法的检出限(10~80μg/kg)显著降低;并且衍生物的稳定性更好,色谱响应值更高,各组分表现在色谱图上的峰高(峰面积)更均衡,对于低浓度样品的测定结果更加准确。该方法能有效去除基质干扰,可为复杂基质土壤样品中的酚类污染物痕量检测提供参考。     

克里金算法与多重分形理论在岩土参数随机场分析中的应用

岩土参数的空间分布特征由于存在取样数据之间自相关和互相关的特性,未知点的岩土参数属性可通过特定的方法内插或外推,经典的数理统计方法难以确定周围的数据样本点以及相应的插值系数。首先介绍地统计学中基于距离加权的普通克里金（ordinary kriging, OK）算法、泛克里金算法（UK）和协克里金算法（CK）。由于基于滑动距离加权的OK算法无法度量局部空间的奇异性,将引入多重分形理论弥补该缺陷。以2010上海世博会的世博轴区域（长525 m,宽80 m）为工程背景,区域内共有42个取土钻孔,以典型的粉质黏土层3个重要的物理力学指标,即黏聚力、内摩擦角和压缩模量验证以上算法。对于岩土参数黏聚力和内摩擦角,预测精度由高至低为多重分形联合模型（MK）、协克里金模型（CK）、泛克里金模型（UK）、普通克里金模型（OK）;对于岩土参数压缩模量,相应的顺序为泛克里金模型和普通克里金模型位置互换。研究结果证明,在岩土参数空间场的分析中,辅助信息有助于提高数据预测精度,并且多重分形联合模型有助于分析空间局部的奇异性。     

页岩油(气)微尺度流动中的若干问题

本文调研了国内外近些年在页岩油(气)微尺度流动方面的研究成果。从分子动力学方法(MD)、格子玻尔兹曼方法(LBM)、孔隙网络模型(PNM)3种计算模型的角度展开分析,同时结合作者的前期工作,分析了影响页岩油(气)流动输运的关键因素,指出3种方法的局限性及存在的问题,认为PNM方法可作为微尺度流动研究的基础模型,并将3种方法之间的联系有机地体现在研究路线框图中,为页岩油(气)微尺度流动的研究指明了方向。     

Karst database implementation in Minnesota: analysis of sinkhole distribution

This paper presents the overall sinkhole distributions and conducts hypothesis tests of sinkhole distributions and sinkhole formation using data stored in the Karst Feature Database (KFD) of Minnesota. Nearest neighbor analysis (NNA) was extended to include different orders of NNA, different scales of concentrated zones of sinkholes, and directions to the nearest sinkholes. The statistical results, along with the sinkhole density distribution, indicate that sinkholes tend to form in highly concentrated zones instead of scattered individuals. The pattern changes from clustered to random to regular as the scale of the analysis decreases from 10–100 km² to 5–30 km² to 2–10 km². Hypotheses that may explain this phenomenon are: (1) areas in the highly concentrated zones of sinkholes have similar geologic and topographical settings that favor sinkhole formation; (2) existing sinkholes change the hydraulic gradient in the surrounding area and increase the solution and erosional processes that eventually form more new sinkholes.     

Speciation of Cr and V within BOF steel slag reused in road constructions

Basic Oxygen Furnace (BOF) steel slag is a residue from the basic oxygen converter in steel-making operations, which is partially reused as an aggregate for road constructions. It is essentially composed of calcium, silicon and iron but also contains potential toxic elements present as traces, like chromium (Cr, 2600 mg kg^− 1) and vanadium (V, 690 mg kg^− 1), which can be released. The linked results of chemical analysis, XRD and SEM-EDX enabled to identify the main mineral phases composing BOF slag and EDX micro-analyses indicated that V and Cr were associated to dicalciumferrite. A 47-days static leaching test at a laboratory scale with a controlled pH of 5 (pH_stat leaching test) showed that Cr was little released, while V was significantly released. Finally, X-ray absorption near-edge structure (XANES) spectra of 3 BOF slag samples were recorded (“raw”, leached 47 days at pH 5 and aged 2 years in a lysimeter). XANES spectra showed that Cr is present at octahedral coordination in the trivalent form, the less mobile and less toxic one, and that its speciation does not evolve during natural ageing and leaching at pH 5. They also indicated that V is predominantly present in the + 4 oxidation state and seems to become oxidized to the pentavalent form (the most toxic form) during natural ageing.     

利用直接推进技术测定渗透系数的最新进展

高精度测定渗透系数（K）的重要性不言自明,但是现阶段野外试验手段能够提供的关于K的信息不能满足高度非均质地层中污染物迁移预测模拟的需求。直接推进注入记录器(Direct Push Injection Logger, DPIL)和直接推进渗透仪(Direct Push Permeameter, DPP)是新发展的水文地质参数测量仪器,能够使K值的测定达到前所未有的分辨率和成本效益水平。工具向地下推进过程中,通过对注水量、注水压力和其它的水文地球物理参数的同步监测,直接推进技术(Direct Push, DP)能快捷准确地获得地层渗透系数的垂向分布。DP技术几乎适用于所有野外松散地层,并且对场地的干扰很小。因此,它克服了许多基于既有井的传统含水层测试方法的局限性。最近在美国MADE试验场的一个案例研究表明,使用DPIL/DPP可以获得空间分辨率达15cm的K值垂向分布。未来,高精度直接推进技术还可以与新一代的地球物理技术,例如高精度探地雷达相结合,以实现不同位置DP测定K值的互联以及整个试验场K值三维分布的确定。     

“3S”技术在煤田勘查中的应用

讨论了“３Ｓ”技术用于煤田地质勘探的优越性,分析了“３Ｓ”技术在烟田地质勘查领域的应用现状及存在的问题,并展望了应用前景。     

基于SVD和PCA方法重构干涉格林函数

地震干涉法(SI)是一种用来计算两个信号接收点之间格林函数(GF)的方法,它的基本假设是以其中一个接收点位置为虚拟源,可用来计算两点间震源传播的旅行时间。然而采用直接叠加的方法压制干扰信号,计算得到的干涉格林函数效果不佳,因而计算得到的旅行时间也不够精确。这里基于奇异值分解法(SVD)对叠加前的互相关矩阵进行分解及重构,可以有效压制两点间来自干扰源的信号,再利用主成分分析法(PCA)对固有几何拓扑结构降维特性提取主信号,计算得到新的干涉格林函数。数值模拟及实测数据处理结果表明:使用SVD和PCA综合处理方法,能有效提高干涉格林函数的准确性。     

土壤Cd污染对甘蓝光学显微成像特征的影响

在不同浓度CdNO_3的土壤中栽培甘蓝,应用光学相干层析成像系统(OCT)对甘蓝不同生长时期的叶片进行检测。结果显示:土壤中Cd含量较低时OCT值有降低的趋势,表明Cd对甘蓝植物的种子萌友与生长有一定的促进作用;而Cd浓度高于100mg/kg时,OCT值持续升高,表明Cd对甘蓝植物的种子萌发与生长均起到强烈的抑制作用,并且后期的累积作用对甘蓝叶片组织造成一定的损害。     

Adsorption of Lead (II), Copper (II) on tourmaline from Altai mine in China's Sinkiang

Tourmaline from Altai mine in China's Sinkiang was used to remove lead (II), copper (II) from aqueous solution. The results demonstrate that tourmaline contains Na(Mg,V)3Al6(BO3)3Si6O18(OH)4, NaFe3Al6(BO3)3Si6O18(OH)4. The data show that Tourmaline from Altai mine in China's Sinkiang can be used natural adsorbent for lead (II), copper (II).It is observed that the adsorption data fitted to the Langmuir isotherm. Furthermore, both Pb (II) and Cu (II) absorbed by tourmaline and tourmaline were characterized by X-ray diffraction, Laser Raman Spectrum, Fourier transform infrared spectroscopy, X-ray energy dispersive spectrometer, Transmission electron microscopy and Zeta potential.     

副蝎蛉科化石（昆虫纲长翅目）在中国首次发现

报道了华夏三叠副蝎蛉Triasoparachorista huaxiaensis gen. et sp nov. (T2t)、吐孜沟准噶尔蝎蛉Junggarochorista tuzigouensis Hong. nom. nov. (J1b) 和1个新转移属——冀北直脉蝎蛉属Jibeiorthophlebia Hoing, 1983 (transl. nov.) (J2)及其2个种J. xiaofangzhangziensis Hong,1983 (transl. nov.)、J. internata Hong,1983 (transl. nov.) 在中国首次发现。根据它们的脉序特征,在分类上应当归于Parachoristidae Tillyard, 1937。这个科既具有二叠蝎蛉科(Permochoristidae) MP 带6支脉的特征,又有直脉蝎蛉科(Orthophlebiidae) Rs1至少带3支脉呈扇形排列的特征, 形成二叠蝎蛉科和直脉蝎蛉科之间的一种独特的过渡特征的中间类群,这个类群对它们之间的演变关系的研究有重要意义。副蝎蛉科化石在中国的发现很有意义：①填补了中国中三叠世、早侏罗世、中侏罗世副蝎蛉科的空白;②可以帮助我们追溯副蝎蛉科、直脉蝎蛉科和二叠蝎蛉科之间在不同地质背景中的演变关系;③关于中侏罗世燕辽生物群及其有关问题,笔者曾先后指出,燕辽生物群(Yanliao Biota)（J2）和热河生物群（K1）均起源于华北古陆（North China Paleocontinent）,燕辽地区（覆盖了新增加的内蒙古宁城地区）是它们的起源中心,尔后向外扩散与迁移,并向北覆盖到蒙古东部、俄罗斯外贝加尔等地区,形成东亚古陆（Eastern Asian Paleocontinent）中一个广阔的燕辽生物群和热河生物群的区系;④讨论了宁城地区地层层位的归属问题。