核电厂野外示踪试验的三维数值模拟研究

为深入分析国内某拟选滨海核电厂址的大气扩散特征,在现场野外示踪试验的基础上,采用计算流体动力学（CFD）软件Fluidyn-PANACHE,结合三维GIS、结构化贴体网格构建、区域加密等技术方法,创建了可模拟野外示踪试验的精细化大气扩散模拟系统.相比于高斯模式,CFD模式能够更好地模拟示踪剂在不同下风距离处的峰值浓度和烟羽宽度,对近场及复杂下垫面条件下的扩散模拟更贴合实际,且可在稳态模拟的基础上获得连续变化风场中接近实时模拟的仿真效果.模拟结果的偏差统计分析表明,CFD稳态模拟和高斯模拟的统计学评价指标均位于国际公认的可接受范围内,CFD模拟的随机偏差优于高斯模拟.因此,CFD模式可用于辅助和优化其他核电厂址的野外示踪试验工作,提高我国核安全审评的效率和针对性.     

沙漠化驱动因子及定量辨识方法研究综述

从沙漠化定义出发,阐述了沙漠化驱动因素研究的发展历程。分析了温度、干旱、风等自然驱动因子和人口与牲畜数量、土地利用方式、技术、政策等人文驱动因子对沙漠化的影响,系统梳理了沙漠化过程中自然和人文驱动因子的定量辨识方法。指出目前评价方法的不足和片面性,应进一步考虑沙漠化过程中的微观变化,加强人文与社会经济学角度的研究,提高数据精度和数据库建设步伐。     

城市污水中人类星状病毒的检测及变化规律

人类星状病毒是典型的水媒病毒,可引起腹泻等疾病. 为了明确污水中人类星状病毒的分布及去除规律,利用常规PCR和定量PCR方法对西安市3个污水处理厂的进水和出水进行了为期1 a的监测;采用特异性引物,确立了人类星状病毒在环境水体中的定性PCR和荧光定量PCR的检测方法. 结果表明,人类星状病毒在进水和未消毒二级出水中呈较高的阳性率,分别为91.5%和36.6%. 经过核苷酸测序鉴定,人类星状病毒的主要血清型为HAst V-1和HAst V-4. 人类星状病毒在进水和未消毒二级出水中的平均浓度分别为1.47×104和1.03×103 copies/mL,污水处理厂对人类星状病毒的去除率为93.15%. 污水处理厂进水中人类星状病毒浓度呈季节性变化,春季和冬季较高,夏季和秋季较低,这一分布规律与该地区历年人类星状病毒的流行规律相似.      

硫化叶菌病毒dUTPase基因的表达及酶学活性分析

对硫化叶菌病毒(Sulfolobus virus)STSV2脱氧尿苷焦磷酸酶(dUTPase)基因进行克隆表达,并分析其酶学特征.根据STSV2的dUTPase基因序列设计特异性引物,以病毒STSV2 DNA为模板进行PCR扩增,将产物克隆至原核表达载体pET32a(+)中,然后,将其转化至Escherichia coli BL21(DE3)进行dUTPase的IPTG诱导表达及纯化,通过SDS-PAGE检测其大小,并测定其酶学活性.结果表明,诱导表达的重组dUTPase蛋白分子量(Mr)约为38×103(含pET32a(+)自带的助溶标签),重组dUTPase在Mg2+存在的情况下能特异性催化dUTP生成dUMP和PPi,其反应最适温度为60℃,在pH值3-8之间有较高的活性,其在提高PCR扩增效率和特异性方面具有一定的作用.本研究通过克隆表达获得了硫化叶菌病毒(Sulfolobus virus)STSV2脱氧尿苷焦磷酸酶,其在基因扩增领域有一定的应用价值.图5表1参18     

有机磷酸酯对青海弧菌Q67毒性的构效关系

以淡水发光菌Q67为受试生物,结合微孔板高通量检测技术,测定了15种常见有机磷酸酯的毒性,同时选用极化率(P)、分子表面积(TSA)、正辛醇/水分配系数(logD)和芳香环个数(N Ar)等有机磷酸酯的7种分子结构描述符,采用偏最小二乘回归分析方法建立了15种有机磷酸酯对Q67发光菌毒性的定量结构活性相关(quantitative structure-activity relationships,QSAR)模型。结果表明,15种有机磷酸酯的EC50在1.13×10-5~3.27×10-3mol·L-1之间。在7个结构变量中,4个变量发挥主要作用。其中分子极化率(P)在有机磷酸酯类污染物对发光菌的急性毒性中发挥重要作用,推断发光菌中的荧光素酶及其辅酶是其主要作用位点;脂溶性(logD)越大的化合物越较易穿过细胞膜,进而使Q67发光菌的毒性效应增大;芳香环数(N Ar)越多,有机磷酸酯对发光菌的急性毒性越大;对分子结构类似的有机磷酸酯,其Q67发光菌的毒性效应随TSA值的增大而增强。利用所构建的构效关系模型,其稳定性(Q2CUM=0.544)和预测能力(Q2EXT=0.808,RMSE=0.195)较好,可用来预测有机磷酸酯对Q67发光菌的急性效应。     

褐菖鲇肝HSC70基因的环介导等温扩增技术的建立及在石油污染剂量效应研究中的应用

从褐菖鲉肝脏中克隆了热休克蛋白HSC70基因,利用环介导等温扩增技术(loop-mediated isothermal amplification,LAMP)建立HSC70基因的定量检测方法.为检测该方法的可行性,将褐菖鲉分别暴露于石油水溶性成分(water-soluble fraction,WSF) 20、60、180 μg·L-11d后,利用real-time PCR及LAMP技术同时测定褐菖鲉肝HSC70 mRNA表达量,两种方法测定结果基本一致,证实LAMP技术可用于褐菖鲉肝HSC70基因的定量.为更细致了解石油WSF影响褐菖鲉肝脏HSC70基因表达的剂量-效应关系,将褐菖鲉分别暴露于25、50、75、100、125、150、175 μg·L-1 WSF中,5d后采样,用LAMP技术定量检测HSC70 mRNA.结果表明,HSC70 mRNA表达量在50 μg· L-1浓度组即被显著诱导,在75μg·L-1浓度下达到最大值,这说明褐菖鲉肝HSC70基因对石油污染较敏感,有潜力作为海洋石油污染的生物标志物.     

1-取代-2-氨基苯并咪唑化合物毒性和热力学性质的密度泛函理论研究

用密度泛函理论(DFT)B3LYP方法,在6-31G(d)基组水平上,对8个1-取代-2-氨基苯并咪唑化合物分子进行了全优化计算,得到其轨道能(ENHOMO、ENLUMO以及二者轨道能隙ΔE2)、原子电荷(Q)等量子化学参数,以及热能校正值Eth、恒容热容Cv、熵S等热力学性质,并计算了8种1-取代-2-氨基苯并咪唑化合物分子的电性拓扑状态指数Em。通过最佳变量子集回归建立这些化合物毒性的QSAR模型,以及热力学性质的QSPR模型。模型的相关系数R2和采用逐一剔除法得到的交叉验证相关系数R2cv均大于0.84和0.72,利用2个模型得到毒性的预测值与实验值的误差分别为0.11和0.20,3个热力学性质预测模型的误差分别为3.89%、4.03%和2.64%,吻合度较好,经检验证明所建模型具有良好的鲁棒性和预测能力。研究工作揭示了基团对毒性大小影响的变化规律、有利于对苯并咪唑类化合物在生态环境中的危害性进行评价,可为研发高效、低毒的苯并咪唑类新型药物提供理论依据。     

Quantitative characterization of Cu binding potential of dissolved organic matter （DOM） in sediment from Taihu Lake using multiple techniques

Dissolved organic matter （DOM） plays an important role in heavy metal speciation and distribution in the aquatic environment especially for eutrophic lakes which have higher DOM concentration. Taihu Lake is the third largest freshwater and a high eutrophic lake in the downstream of the Yangtze River, China. In the lake, frequent breakout of algae blooms greatly increased the concentration of different organic matters in the lake sediment. In this study, sediment samples were collected from various part of Taihu Lake to explore the spatial difference in the binding potential of DOM with Cu. The titration experiment was adopted to quantitatively characterize the interaction between Cu（II） and DOM extracted from Taihu Lake sediments using ion selective electrode （ISE） and fluorescence quenching technology. The ISE results showed that the exogenous DOM had higher binding ability than endogenous DOM, and DOM derived from aquatic macrophytes had a higher binding ability than that derived from algae. The fluorescence quenching results indicated that humic substances played a key role in the complexation between DOM and Cu（II） in the lake. However, because of the frequent breakout of algae blooms, protein-like matters are also main component like hnmic matters in Taihu Lake. Therefore, the metals bound by protein-like substances should be caused concern as protein-like substances in DOM were unstable and they will release bound metal when decomposed.     

基于RBI与多米诺效应的输气站场设备定量风险评价

针对目前输气站场设备风险评价方法仅以单个设备为评价对象,并未考虑设备间相互影响的特点,提出将多米诺效应分析引入输气站场设备风险评价当中,再结合RBI(基于风险检测方法)对输气站场设备进行定量风险评价。首先,计算所评价设备的失效概率与危险指数,得到设备固有风险;然后对设备的多米诺效应风险进行计算;最后,得到设备总风险。实例分析表明,考虑多米诺效应风险后,站场单个设备的风险要明显增大。     

液化天然气加注船安全定量风险分析

液化天然气（LNG）加注船是一种为LNG动力船提供燃料的新型船舶,国内目前尚处于起步阶段,缺乏相关安全标准和规范。采用国际定量风险评价（QRA）的通用理念,研究适用于我国LNG加注船的安全评价方法,提出具体实施步骤和依据准则,并以国内某LNG加注船作为实例分析说明。建立加注船LNG火灾事故树,确定相关火灾事故概率;研究适合加注船火灾事故后果的方形火焰模型,以及LNG火灾热辐射对人体伤害的计算方法;参考国际海事组织（IMO）的风险准则,确定LNG加注船个人风险和社会风险;最后与按NFPA-59A计算的防火间距作对比分析。通过计算,例中加注船的风险位于须采取相关安全措施的ALARP区域,风险控制区域半径20m。若按NFPA-59A要求计算防火间距,该加注船对外部须划定半径52m区域作为安全区域,且须将船身增长37m以满足内部防火要求,在实际工程中无法实现,相比较QRA方法更适合我国LNG加注船的安全评价工作。