油气管道事故统计分析与安全运行对策

近40年国内外油气长输管道事故统计分析结果表明:外部影响、腐蚀、材料缺陷等是油气管道发生失效的主要原因.提出了基于我国国情的油气管道安全保障措施:建立健全法规、制定管道完整性管理计划、加强有关科研及应用等.     

Modeling of the influence of sample preparation sequences when measuring selectively induced residual stress depth profiles

The selective introduction of compressive residual stresses is gaining increasing importance as design tool in today's manufacturing process chains. Manufacturing processes such as shot peening or hydraulic autofrettage are used to improve the surface integrity, and hence the fatigue life of the components. However, measuring the corresponding residual stress depth profiles is a challenging task as the results will always include the manufacturing and preparation history of the components. In this paper, results of residual stress measurements with X-ray diffraction and optical hole-drilling after autofrettage and sample preparation are presented and compared to a finite element analysis for two representative geometries. The presented approach can be used to predict the influence of the mandatory sample preparation procedure. As a consequence, the effectiveness of the manufacturing process to improve the surface integrity can be predicted more precisely and wrong interpretations of the measured residual stress depth profiles can be avoided.     

基于干扰梯度的钦江流域底栖动物完整性指数候选参数筛选

候选参数的科学筛选是构建底栖动物完整性指数的关键步骤.在缺乏足够参照样点的情况下,生物参数与环境梯度的响应关系是重要依据.以广西钦江流域冬季枯水期22个样点的环境和底栖动物数据为例,应用主成分分析法提取研究流域的环境梯度,进而采用多重回归分析确定对环境干扰敏感且预测性强的构成参数.相关性分析表明,38个候选参数中有12个参数与其他参数间的信息冗余性很高(|r|>0.80,P<0.05);余下的26个生物参数与环境梯度主成分Ⅰ(PCⅠ)、主成分Ⅱ(PCⅡ)和栖境质量参数的多重回归分析表明,有13个参数能和环境胁迫较好地响应(P<0.05).参考各指数的代表性和实用性,提出了适于构建该区域底栖动物完整性指数的8个生物参数:科级丰度、蜉蝣目丰度、鞘翅目丰度,EPT多度、优势种百分比,捕食者百分比,属级香农多样性指数和BI指数.本研究为类似情况下底栖动物完整性指数的构建提供了一个较好的解决途径.     

镉暴露对文蛤雄性生殖细胞的影响

以文蛤(Meretrix meretrix)为实验材料,采用体外暴露法进行镉染毒,镉离子浓度设置为0、1.5、3、6和12 mg·L-1.染毒5天后解剖取材,测量其精子浓度、运动能力、顶体酶活性和核DNA完整性;目的是从生理、生化和分子生物学角度综合评价镉对文蛤雄性生殖细胞的影响.实验结果表明,文蛤精子浓度、运动能力、顶体酶、DNA完整性均在镉浓度小于成体半致死浓度的情况下,与镉浓度呈现出显著的剂量-效应关系.对镉离子的敏感性分别为:DNA完整性＞精子浓度＞顶体酶活性＞快速运动比例＞运动比例.文蛤雄性生殖细胞的生理、生化指标均可作为重金属镉污染海洋贝类毒性效应的指示物.     

急性镉染毒对河南华溪蟹精子质量的影响

采用急性毒性实验方法,研究了镉(Cd2+)对河南华溪蟹(Sinopatamon henanense)精子质量的影响.实验设置了5个Cd2+浓度组(7.25、14.5、29、58和116 mg·L-1)和1个空白对照组,在2个染毒时间(5d和7d)采用特异性的荧光染料和流式细胞术(FCM)对精子成活率、膜完整性、顶体完整性及染色质结构进行了测定.结果显示,随着Cd2+浓度的增加和染毒时间的延长,精子的成活率下降,质膜和顶体缺失率上升,异染色质所占比率上升.在Cd2+浓度为58、116 mg·L-1条件下暴露5d后,精子成活率显著降低(p ＜0.05);Cd2+浓度为116 mg·L-1时,精子质膜完整性和染色质结构均有明显的损伤;而顶体状态在Cd2+浓度为29 mg·L-1时就呈现显著的损伤(p＜0.01).在Cd2+浓度为29、58、116mg·L-1条件下染毒7d后,精子成活率、质膜完整性和顶体完整性降低;在所有的染毒组,DNA结构受到了显著的破坏.结果表明,Cd2+暴露对华溪蟹精子质量有明显的影响.     

“半个地球”愿景下的保护地识别——基于全球主要优先保护模块

设立保护地是保护生物多样性的最有效举措。“半个地球”愿景提出将50%的面积纳入保护地,并有效保护85%的物种,是全球生态保护的目标。IUCN保护地分类系统是国际通用的标准,一系列优先保护模块研究则对保护地的识别进行着探索。本文旨在通过对这些模块的保护目标、识别标准等进行分析,为保护地科学识别提供合理参考。主要结论如下:（1）物种、栖息地与人类活动是各模块的主要考虑要素,识别标准包括物种丰富度、生境转变率、人类活动强度等;（2）各模块对生境转变率的考虑有“亡羊补牢”和“未雨绸缪”两种思路,对人类活动强度的考虑有直接和间接之分;（3）各模块分布面积占比在5.77%~25.32%之间,总范围占全球陆表的55.59%,超过了“半个地球”愿景的目标比例。     

雅鲁藏布江中游河流生态系统健康状态对水环境因子的响应

河流生态健康评价是保护河流生物多样性、遏制河流水环境恶化趋势的前提,为探究雅鲁藏布江中游河流生态系统健康状态及其对水环境因子响应机制,于2021年的7月和10月在雅鲁藏布江中游进行浮游植物样品的采集和水环境因子的测定,鉴定浮游植物物种并计算其细胞丰度和生物量,构建浮游植物完整性指数评价该河段河流生态健康状态,分析水环境因子和浮游植物群落时空分布特征、P-IBI值和群落参数与水环境因子的相关性.结果表明,水环境因子在时间上差异不明显,在空间上有显著的差异;浮游植物平均细胞丰度和平均生物量大小为：丰水期>枯水期以及干流>支流,硅藻在群落中占绝对优势,pH和WT是驱动浮游植物时空分布的主要水环境因子;雅鲁藏布江中游生态健康状态整体为"健康-亚健康",河流健康状态枯水期优于丰水期、支流优于干流,EC、TUR、WT、NO₃^--N和NH₄⁺-N是影响该河段生态健康状态的主要水环境因子,可通过影响水体中浮游植物群落演替的方向和速率,参与和影响河流生态系统的物质循环和能量流动过程,驱动了雅鲁藏布江中游河流生态健康状态.     

环境流行病学研究中全血长期保存与RNA提取方法

RNA是在基因表达层面探究分子生物学机制的重要研究对象.由于RNA化学性质活泼、结构不稳定,并且内外源RNA酶无处不在,如何从环境流行病学研究收集到的全血样本中提取出高质量的总RNA是困扰研究人员的一大难题.本研究旨在建立一种能长期保存全血样本并从中提取出高质量总RNA的方法.通过将环境流行病学研究中采集到的少量新鲜全血立即与10倍体积的TRIzol试剂混匀后置于-80℃冰箱中,可保护RNA在长期保存过程中不发生降解.针对长期保存的全血-TRIzol混合体系,在经典的TRIzol一步法基础上,无需将全血样本分装至不含RNA酶的1.5 mL离心管,直接在较大操作空间(不含RNA酶的15 mL离心管)中进行总RNA相分离、沉淀、洗涤等操作,并在总RNA晾干前再增加离心并吸取少量残留液体操作,缩短自然晾干时间.本方法无需离心、分离血浆、裂解红细胞等繁杂的前处理步骤,极大地简化了操作步骤,减少了采样工作量,实现了对全血样本的低成本长期保存.通过增大操作空间、改进晾干操作,本方法显著提高了总RNA样本的完整性和纯度.使用本方法提取出保存一年的全血总RNA产率为(9.18±2.10)μg·mL~(-1),完整性指标RIN值和28S/18S分别为8.98±0.18和1.08±0.08,纯度指标OD_(260)/OD_(280)和OD_(260)/OD_(230)分别为2.18±0.04和1.70±0.00.保存两年的全血提取出总RNA的产率、完整性及纯度仍然可以满足下游实验要求.     

基于鱼类和底栖动物生物完整性指数的济南市水体健康评价

F-IBI（fish index of biological integrity,鱼类生物完整性指数）和B-IBI（benthic-macroinvertebrate index of biological integrity,底栖动物生物完整性指数）在大尺度流域范围内应用较广,但在城市水体中的应用研究较少.为了解F-IBI和B-IBI在城市水体中的适用性,分别于2014年和2015年的5月、8月和10月分6次对济南市水体进行野外采样调查,共设46个采样点（其中,12个采样点位于水库,34个采样点位于河流）,采集底栖动物和鱼类,并测定了23个水环境因子.依据生物物种丰富度、种类个体数量比例、敏感性和耐受性、营养结构、繁殖共位群、物种多样性等功能属性,共计算底栖动物生物参数27个、鱼类生物参数22个.采用箱体图法和累计系数法,分别对河流型水体和水库型水体的生物参数进行筛选.根据百分位数法,共划分健康、较好、一般、较差、极差5个等级.通过Pearson相关性检验法判定鱼类和底栖动物评价结果的一致性.结果表明:①底栖动物总分类单元数、BMWP指数、鱼类物种数、鱼类个体数为河流型水体和水库型水体共同核心参数.②鱼类评价结果显示,健康样点6个、较好样点7个、一般样点9个、较差样点12个、极差样点12个,底栖动物依次分别为6、6、8、17、9个.③F-IBI和B-IBI相关系数为0.56,相关性较为显著.研究显示,济南市南部黄河区、小清河区东部生物完整性较高,城区东部及北部徒骇马颊河区生物完整性较差,鱼类和底栖动物评价结果具有较强的一致性.      

An extension of the fuzzy improved risk graph and fuzzy analytical hierarchy process for determination of chemical complex safety integrity levels

The risk graph (RG) is widely used to evaluate the safety integrity level (SIL) of safety instrument systems (SIS). However, subjective opinion-based conventional RGs cannot provide successful results for the problems of risk parameters, such as shortages or lack of data; hence, the output of a conventional approach lacks sufficient reliability. We introduced the fuzzy improved risk graph (FIRG), an extension of fuzzy set theory, to deal with possible ambiguities during SIL study and increase the reliability of conventional RGs. In the present study, the levels of consequences defined as linguistic terms were converted into qualitative intervals; therefore, by correlating the proposed approach with experts’ opinions and attributing weight factors, a desired SIL value was obtained. The output of this new approach can be compared directly with quantitative risk assessment techniques to improve the safety performance of industrial systems.