壳寡糖与三甲酰氯界面聚合制备纳滤膜及其染料分离性能

界面聚合制备方法通常用于制备纳滤膜或反渗透膜,单体一般为间苯二胺或哌嗪。但是这些水相单体具有较大的毒性、刺激性等不利因素,会对环境及人体造成危害。壳寡糖（chitosan oligosaccharide, COS）是壳聚糖经特殊的生物酶处理得到的较低分子量的海洋多糖类高分子聚合物,绿色无毒,与壳聚糖相比其溶解性大大提高。壳寡糖与壳聚糖的化学性质相似,其分子中含有氨基、羟基,适合作为水相单体通过界面聚合反应制备复合纳滤膜。本研究以壳寡糖为水相单体,均苯三甲酰氯（trimesoyl chloride, TMC）为油相单体,通过界面聚合法在聚醚砜超滤膜（PES）上成功制备COS/PES复合纳滤膜。采用场发射扫描电子显微镜（SEM）和原子力显微镜（AFM）对膜表面进行分析表征;通过错流过滤测试膜通量及染料分离性能。实验结果显示,COS/PES 2复合纳滤膜表面出现斑点状结构,具备较高的膜通量;根据Zisman的临界表面张力外推方法将液体的表面张力与cosθ作图,发现COS/PES复合纳滤膜具有较好的防生物黏着的性能;进一步采用牛血清蛋白质模拟生物质膜污染物,开展了比通量（J/Jw）下降的实验,结果表明COS/PES复合纳滤膜的比通量始终高于商业PES超滤膜,说明交联壳寡糖活性层具有一定的抗生物质膜污染的性能;染料分离实验结果显示,壳寡糖复合纳滤膜对甲基橙的截留率在0.45 ~ 0.53之间,樱草灵的截留率在0.66~0.77之间,染料分子量大于600 Da时,不同浓度（1%、2%、3%,wt）制备的壳寡糖复合膜的染料截留率均保持在90%以上,证明所制备的复合膜属于纳滤的范畴。本研究制备的COS/PES复合纳滤膜符合国内外对发展环境友好型海洋新材料的需求,在环保、医药方面极具应用潜力。     

透射电子显微镜技术新进展及其在地球和行星科学研究中的应用

近年来,各种微束分析技术的快速发展及其在地球和行星科学领域的广泛应用,极大地推动了纳米地球科学和行星科学的学科发展和科学研究.透射电子显微镜（简称透射电镜）因具有空间分辨率高和综合分析能力强等优点,在地球与行星物质的微纳尺度到原子水平的形貌、晶体结构、矿物相鉴定、化学成分、原子成像和微磁结构等研究中发挥着巨大作用.在简要回顾透射电镜的发展历程、物理结构和工作原理的基础上,结合本实验室过去几年的工作内容,重点介绍了透射电镜的基本功能、样品制备方法及其在地球和行星科学研究中的应用范例.通过与其他微束分析技术的简单对比,还初步分析了透射电镜在地球与行星科学研究领域的应用现状和未来趋势.     

大型悬索桥GPS形变监测及其频率响应

利用全球导航卫星系统动态后处理的方法获取桥梁形变时间序列,发现交通荷载与桥梁形变具有较高吻合度.在此基础上利用功率谱密度将时域信号转变为体现桥梁健康状况的频域信号.结果表明:交通荷载是影响频率的主要因素,当一时间段内的风速远低于全天平均风速,其功率谱振幅会显著增加.运营环境因素引发的短期变化会掩盖桥梁细微结构变化,通过...     

基于动态通达网络模型的最优航程规划方法

目的 受局部天气和海况变化影响的航线网络具有动态通达特征,远洋船舶需据此进行计划航线的修正。基于动态通达网络模型,设计了一种最优航程规划方法。首先,在港口和已知航线构建的静态网络基础上,通过叠加由风暴等极端气候形成的移动碍航区和由海洋地形或军事管制等形成的静态碍航区,构建分段航线包含禁航时序信息的动态通达网络模型;其次,在航线通达、续航可行和航线最短等准则约束下,按照“优度递减”策略设计了包含计划航线通达分析(续航决策)、最短绕行航线搜索(改航决策)、最佳停靠邻港搜索(停靠决策)等步骤的最优航程规划技术路线,并对局部航线改变绕行、航线通达判断、最短绕行航线搜索和最佳停靠邻港搜索等关键算法进行了阐述;最后通过模拟数据对算法可行性和有效性进行了验证,对远洋船只航行决策和海洋指挥救援具有重要的应用意义。     

顾及经纬度影响的多站地磁日变改正值计算

本文通过分析地磁日变化的时空规律,顾及地磁日变的经度效应和纬度效应进行多站地磁日变改正值计算。采用时差改正消除经度效应的影响,然后以纬度为自变量,对日变改正值进行多项式拟合,建立纬度与日变改正值的关系模型,以此计算待求点日变改正值。利用Intermagnet网站提供的地磁日变数据进行数值实验发现,本文方法可对地磁台站纬度范围内的点进行较好的日变改正值计算,使用一次和二次多项式拟合模型计算的日变改正精度较高,三次多项式模型存在过拟合现象。与已有的双因子定权法、距离定权法和纬差定权法处理结果相比较,本文方法在某些点位的日变改正计算精度优于以上三种加权方法。在远海磁力测量中,本文方法可作为地磁日变改正值确定的有效补充手段。     

苏北盆地高邮凹陷断裂系统发育特征及其控藏作用

苏北盆地高邮凹陷油气资源丰富,已发现的油气藏类型及其分布与断裂发育特征、断裂演化过程密切相关。利用高精度三维连片地震资料,对高邮凹陷断裂发育特征及活动期次进行研究,划分断裂系统,并分析断裂系统对油气成藏的控制作用。高邮凹陷主要发育晚白垩世—古新世伸展断裂系统、始新统戴南组沉积期伸展断裂系统、始新统三垛组沉积期张扭断裂系统和长期活动断裂系统等4类断裂系统。晚白垩世—古新世,在NW—SE向伸展应力场下发生分散变形,形成NEE—NE向伸展断裂;始新统戴南组沉积期在NW—SE向伸展应力场下发生集中变形,形成NE向伸展断裂;始新统三垛组沉积期在近S—N向伸展应力影响下发生张扭变形,形成近EW向张扭断裂。长期活动断裂系统垂向输导油气,晚白垩世—古新世伸展断裂系统和始新统戴南组沉积期伸展断裂系统侧向封堵油气,始新统三垛组沉积期张扭断裂系统破坏原生油藏,使油气发生逸散。深凹带内长期活动断裂上盘的滚动背斜圈闭和横向背斜,断阶带在长期活动断裂分段点间断层下盘的断块圈闭,以及斜坡带内东部斜坡的掀斜断块圈闭是油气运聚成藏的有利目标区。     

磁矢量势的全球电磁感应时间域三维有限元正演计算方法

全球电磁感应测深方法能获得地球深部电导率结构分布, 目前被广泛应用于地球内部结构与热状态研究.地磁台站与地磁卫星观测的电磁感应数据为时间序列信号, 在时间域分析全球电磁感应数据, 特别是分析频谱极宽的磁暴脉冲响应, 具有天然的优势.然而, 当前的全球电磁感应数据解释技术一般在频率域进行, 缺少时间域中的研究成果.为了弥补缺少时间域全球电磁感应数据解释方法的问题, 本文开发了一种基于磁场矢量势的全球电磁感应时间域三维有限元并行正演求解方法, 具备高精度快速计算源于地球外部时变电流源的地球感应电磁场时间序列的能力, 特别适合于计算与分析频谱极宽的磁暴脉冲电磁感应时变响应.首先, 建立基于磁场矢量势的全球电磁感应时间域微分控制方程, 结合磁层外部电流源的物理属性建立边界条件和初始条件, 从而构建出全球电磁感应时间域初始边界值问题.然后, 利用四面体矢量有限元技术和无条件稳定的隐式后退欧拉公式, 分别实现磁场矢量势的空间域和时间域离散, 进而获得不同时刻的实系数大型有限元线性方程组, 借助于高性能并行直接求解器, 快速高精度地求解不同时刻的磁场矢量势与感应磁场.最后, 利用理论模型验证本文算法的正确性.利用Dst磁暴环电流指数建立的时间域电流源与真实地球三维电性模型, 研究\"澳科一号\"后续卫星200 km轨道对中国和澳大利亚下方地幔转换带高导体的探测能力, 结果表明这些地幔转换带异常体在200 km卫星轨道高度能产生明显异常.综上所述, 本文开发的时间域全球电磁感应方法不仅具备精确快速计算全球感应电磁场时间序列响应的能力, 还能为反演与解释\"澳科一号\"等我国地磁卫星观测数据提供技术支持.     

深海贝莱斯芽孢杆菌DH82的抑菌活性物质初步分离纯化及其抑菌谱检测

贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis) DH82发酵上清液经最佳硫酸铵饱和度(70%)沉淀、透析获得粗蛋白,粗蛋白经Sephadex G-75柱层析的色谱条件为柱1. 6 cm×50. 0 cm;上样量为5 mL;洗脱液为超纯水,流速2 mL/min;检测波长280 nm,获得两个具有抑菌活性的峰蛋白PrⅠ和PrⅡ。两个峰蛋白经抑菌谱检测,发现对常见水产指示病原细菌包括迟缓爱德华氏菌(Edwardsiella tarda)、嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)、坎氏弧菌(Vibrio campbellii)、溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)、哈维氏弧菌(Vibrio harveyi)、无乳链球菌(Streptococcus agalactiae)和金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)都具有较好抑菌活性,表明深海贝莱斯芽孢杆菌DH82产生的抑菌活性物质对水产病原细菌的抑菌谱较广,其中峰蛋白PrⅡ对指示植物病原真菌水贼镰刀菌(Fusarium equisetum)也具有较好抑菌作用。进一步对峰蛋白进行最小抑菌浓度(MIC)检验,发现其对迟缓爱德华氏菌和溶藻弧菌的MIC都较低(为7. 16μg/mL)。以上研究结果表明,深海贝莱斯芽孢杆菌DH82具有较宽的抑菌谱及较强的抑菌活性,预示该菌株在常见水产细菌性及个别植物真菌性病害防治上具有较好的开发利用价值。     

基于全基因组重测序对ARTP诱变的一株高产淀粉酶韩国普李斯特氏菌的关键基因研究

为提高一株海洋来源的韩国普李斯特氏菌（Priestia koreensis FS 1）产淀粉酶的能力,对该株菌采用常压室温等离子体（atmospheric and room temperature plasma, ARTP）技术进行了诱变选育。结果显示：经过诱变选育后得到一株产淀粉酶活力较原始菌株提高了90%且稳定遗传的突变菌株P. koreensis FS 103。为解析该突变菌株酶活力增加的分子机制,对突变菌株P. koreensis FS 103进行了全基因组重测序及比对分析研究。相关分析显示：首先,P.koreensis FS 103的基因组中乙酰化修饰、抗氧化作用以及同义突变相关的基因发生了遗传变异;其次,对COG（clusters of orthologous groups）功能和变异基因进行富集分析,P. koreensis FS 103转录、翻译和翻译后修饰过程相关基因均上调。经过ARTP诱变以后的突变菌株P. koreensis FS 103淀粉酶活力提升的原因是以上功能基因发生上调效应。     

边境城市的建设用地集约利用评价—以凭祥市为例

受地理区位、对外经贸与文化交流等影响,边境城市的发展特征及土地集约利用状况具有其特殊性。以广西壮族自治区所辖的中越边境城市凭祥市为例,利用2014年城市中心城区的城镇土地利用数据,按照聚集特征划分了居住、商业、工业、行政办公和其他等5类功能区64个,建立了每类功能区的建设用地集约利用评价指标体系,采用多因素综合评判模型进行了综合评价。结果表明,凭祥市中心城区的建设用地以中度利用和低度利用为主,集约利用的功能区为14个,仅占总面积的6.38%,主要是城市历史发展过程中无序的土地利用造成的。根据边境城市的社会、经济发展特点和需求,认为凭祥市的土地利用强度改造潜力较小,城市化发展方向应该是在保持土地较低利用强度的基础上优化空间组团布局。