基于含气泡液体声波方程的海底冷泉数值模拟

海底冷泉羽状流与海底天然气水合物的分布密切相关,对水合物稳定带的边界具有指示作用,是未来能源勘探的重要领域.研究海底冷泉羽状流的地震响应特征,对确定天然气水合物的储集区域及成藏环境等均有重要意义.当前获得海底冷泉羽状流的地震响应主要通过数值模拟进行,然而该过程所依据的含气泡介质声速模型及随机介质理论不能完整描述海底冷泉的物理性质,采用的声波方程也不适用于高频地震波数值模拟.为了准确地实现海底冷泉羽状流地震波数值模拟,精确分析其地震响应特征,本文提出利用Keller-Miksis气泡振动模型来描述气泡在声波作用下的运动状态,同时考虑气泡间的相互作用,建立海底冷泉气泡模型.在此基础上,本文创新性地采用含气泡液体声波方程进行海底冷泉高频地震波数值模拟.数值模拟结果表明,本文提出的方法能够实现海底冷泉羽状流地震响应的高精度数值模拟.     

海洋细菌脂肪酸的气相色谱分析

以副溶血性弧菌VP-X-3为试验对象,利用气相色谱技术分析了其细胞脂肪酸的组成和含量,以色谱峰的数量、色谱峰高及脂肪酸含量作为评价指标,探讨了不同的皂化和甲酯化条件对细菌细胞脂肪酸测定结果的影响。结果表明:皂化和甲酯化条件都对细胞脂肪酸的组成和含量产生一定的影响。较低温度皂化处理利于增加色谱峰数量和色谱峰高。甲酯化温度过高容易破坏脂肪酸,尤其是长链脂肪酸和不饱和脂肪酸的结构。高温甲酯化条件下,时间越长,甲酯化效果越差。试验得到较为理想的气相色谱前处理条件:2 mol/L NaOH-甲醇溶液2 mL,70℃水浴10 min;10%(V/V)H2SO4-甲醇溶液2 mL,70℃水浴15 min。此条件下的色谱峰的数量多达29种,色谱峰高明显高于其他处理条件下的峰高。     

弹性液舱内液体晃荡实验研究

通过物理模型实验,对水平简谐激励下弹性矩形液舱内液体晃荡问题进行了研究。实验中给出了不同液深和不同激励振幅下弹性液舱内液体最低阶固有频率。采用影像采集与分析系统获得液舱内自由液面的形状和高度,通过压力采集系统得到舱壁上的压力分布。实验中分析了不同液深、不同激励频率下弹性和刚性液舱内自由液面高度和晃荡压力的变化特性。比较了弹性和刚性液舱内不同位置处自由液面高度随外界激励频率的变化规律,以及舱壁上不同位置处的压力峰值随外界激励频率的变化规律。结果表明:非共振情况下,弹性和刚性实验结果及理论值三者的波高和压力较为接近。共振情况下,弹性和刚性波高基本相等,在近舱壁处二者明显大于理论值,而在远离舱壁处二者与理论值存在一定差别;弹性压力较刚性压力略小,但二者与理论值差别较大。     

分散液液微萃取-气相色谱法测定环境水样中间甲苯酚

针对环境中痕量的间甲苯酚用一般仪器很难直接分析测定的问题,提出将分散液液微萃取技术与气相色谱联用测定环境水样中间甲苯酚的新方法.实验考察了影响分散液液微萃取效率的因素,包括萃取剂种类和用量、分散剂种类和用量、萃取时间、离心时间和盐度等,确定了最佳萃取条件为:200μL氯苯(萃取剂)和2.5mL丙酮(分散剂)混匀后,快速注入水样,室温静置8min,以3000r/min离心8rain,吸取1μL沉积相进行气相色谱分析.实验结果为:在最佳的萃取条件下,间甲苯酚的富集倍数为98.7倍,方法的线性范围为0.05～50mg/L,检出限为4.2μg/L(S/N=3),相对标准偏差为5.64％.将方法用于实际水样的测定,水样的加标回收率在86％～～122％,相对标准偏差(RSD)为3.3％～7.3％(n=3),实验表明该方法操作简便快速、成本低、环境友好,可用于实际水样的测定.     

江蓠中类菌孢素氨基酸(MAAs)成分分析及提取研究

利用高效液相色谱技术对江蓠(Gracilariaceae)中类菌孢素氨基酸(MAAs)进行了分析,并采用响应面分析法对MAAs物质的提取工艺进行优化研究。根据正交旋转组合试验设计原理,采用四因素五水平的响应面分析法,依据回归分析确定各因素的显著程度及最优工艺条件。结果表明,江蓠中MAAs的主要成分为porphyra-334;提取温度、浸提时间、甲醇浓度及液固比为影响MAAs物质提取的显著因素。通过多元二次回归拟合模型响应面分析,得到最优工艺条件:提取温度48.12℃,液固比34∶1,甲醇浓度25%,浸提时间1.85 h,优化条件下预测提取率为4.943 mg/g;试验值为4.893 mg/g,试验值与预测值吻合较好,响应面回归模型的准确性得到验证。     

GPU用于高光谱数据高性能计算的应用实践与分析

高光谱遥感数据具有波段多、数据量大、处理复杂等特点, 基于GPU的高性能计算在遥感领域得到了快速发展, 为高光谱数据的快速处理提供了硬件和技术条件。采用GPU对高光谱遥感数据常用的SAM、PPI等处理算法进行应用实验, 验证基于GPU的高光谱遥感数据快速处理技术。实验采用新疆东天山地区的一景星载Hyperion数据, 利用支持IDL开发语言的GPULib、CUDA运行时API库进行算法效率的验证, 结果表明, 基于GPU的高光谱数据处理效率比常规的多核CPU主机处理效率有较大提升, 具有一定的应用推广价值。      

气相色谱-质谱法初步鉴定不同品质的麝香

通过气相色谱-质谱法对不同麝香样品乙醇提取物进行初步定性分析,以判断不同麝香样品的品质。结果表明,天然麝香样品中除含有效成分麝香酮外,还含有多种甾类化合物;而几种市售麝香样品中有些仅麝香酮含量较为显著,几乎不含甾类化合物,其他物质为高级脂肪酸(酯)。通过乙醇提取气相色谱-质谱法可简单、快速、有效鉴定不同麝香的品质。     

顶空进样-固相微萃取测定饮用水源水中吡啶

用75μm CarboxenTM-Polydimethylsiloxane(CAR-PDMS)固相微萃取头顶空萃取15 mL水样中的吡啶,萃取物用气相色谱-质谱法进行分离和检测,采用内标法和质谱的选择离子监测模式进行定量分析。优化了顶空进样-固相微萃取条件,获得较佳的萃取温度(58.0℃)和萃取时间(40 min)。在优化的条件下,方法检出限为1.5μg/L,标准曲线的线性相关系数为0.9994,线性范围为2.5～50.0μg/L;饮用水源水和纯水加标平均回收率为75.6%～81.3%,相对标准偏差(RSD,n=6)为9.60%～12.21%。使用顶空萃取方式可避免样品基体的复杂性,有利于保护萃取头涂层,同时无需使用有机萃取溶剂;使用质谱检测器可减小假阳性带来的影响。顶空进样-固相微萃取操作简单、环保、灵敏度高,适合用于饮用水源水中吡啶的监测分析。     

喂饱西方人的液体黄金——鳕鱼

鳕鱼作为一道海鲜美食,不知曾经迷倒了多少西方人,有些北欧国家为了争夺鳕鱼资源,甚至不惜大动干戈。可见这种海捕经济鱼类在他们心目中的地位。