2022年37卷第6期
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2022, 37(6): 1-10.
doi: 10.12187/2022.06.001
摘要:
在简述食源性活性肽特点、巨噬细胞免疫调节原理的基础上,着重对食源性活性肽来源与制备、巨噬细胞极化现象及食源性活性肽调控巨噬细胞极化以发挥免疫调节作用的机制进行了综述,指出,食源性活性肽来源主要包括动物源、植物源、微生物源等,其制备方法主要有酶解法、物理辅助酶解法、微生物发酵法、微生物-酶协同法等,其中微生物-酶协同法有助于提高蛋白质水解度、转化率及提取肽的品质,是较好的食源性活性肽制备方法;食源性活性肽调控巨噬细胞极化发挥免疫调节作用的信号通路包括NF-κB、MAPK、TLR4/MyD88等。然而,巨噬细胞与机体健康的关系极为复杂,今后应重点采用代谢组学、基因敲除等技术从巨噬细胞功能多样性、信号通路的协同作用等方面研究食源性活性肽调控巨噬细胞极化对机体健康的作用,以期为食源性活性肽在功能性食品中的应用提供理论依据。
在简述食源性活性肽特点、巨噬细胞免疫调节原理的基础上,着重对食源性活性肽来源与制备、巨噬细胞极化现象及食源性活性肽调控巨噬细胞极化以发挥免疫调节作用的机制进行了综述,指出,食源性活性肽来源主要包括动物源、植物源、微生物源等,其制备方法主要有酶解法、物理辅助酶解法、微生物发酵法、微生物-酶协同法等,其中微生物-酶协同法有助于提高蛋白质水解度、转化率及提取肽的品质,是较好的食源性活性肽制备方法;食源性活性肽调控巨噬细胞极化发挥免疫调节作用的信号通路包括NF-κB、MAPK、TLR4/MyD88等。然而,巨噬细胞与机体健康的关系极为复杂,今后应重点采用代谢组学、基因敲除等技术从巨噬细胞功能多样性、信号通路的协同作用等方面研究食源性活性肽调控巨噬细胞极化对机体健康的作用,以期为食源性活性肽在功能性食品中的应用提供理论依据。
2022, 37(6): 11-17.
doi: 10.12187/2022.06.002
摘要:
对冰岛刺参生物活性成分的组成、功能活性等研究进行综述,指出,冰岛刺参含有脂类、多糖类、皂苷类、多肽及蛋白质类等多种生物活性成分,具有抗肿瘤、免疫调节、抗炎、抗衰老等功能活性,在功能性食品、营养保健品等方面具有潜在用途。未来可创新冰岛刺参深加工技术,加强冰岛刺参活性成分的功能活性、药理效力研究,提高内脏等副产物的附加值,以期为冰岛刺参的高值化利用和全产业链开发提供参考。
对冰岛刺参生物活性成分的组成、功能活性等研究进行综述,指出,冰岛刺参含有脂类、多糖类、皂苷类、多肽及蛋白质类等多种生物活性成分,具有抗肿瘤、免疫调节、抗炎、抗衰老等功能活性,在功能性食品、营养保健品等方面具有潜在用途。未来可创新冰岛刺参深加工技术,加强冰岛刺参活性成分的功能活性、药理效力研究,提高内脏等副产物的附加值,以期为冰岛刺参的高值化利用和全产业链开发提供参考。
2022, 37(6): 18-24.
doi: 10.12187/2022.06.003
摘要:
采用CCK-8法测定细胞的存活率、Annexin V-FITC/PI双染色法检测细胞凋亡率,利用蛋白质免疫印迹检测人结直肠腺癌细胞(Caco-2细胞)中抗凋亡蛋白Bcl-2、促凋亡蛋白Bax及细胞间紧密连接蛋白的表达情况,研究槟榔多糖对DMNQ诱发Caco-2细胞氧化损伤的保护作用。结果表明:槟榔多糖能显著抑制促凋亡蛋白Bax的表达并同时促进抗凋亡蛋白Bcl-2的表达,抑制DMNQ引起的细胞凋亡并减轻内质网应激,显著上调Caco-2细胞紧密连接蛋白ZO-1、Occludin 和Claudin 1的表达,维持细胞紧密连接的完整性,即槟榔多糖能显著改善DMNQ诱导的Caco-2细胞氧化损伤。
采用CCK-8法测定细胞的存活率、Annexin V-FITC/PI双染色法检测细胞凋亡率,利用蛋白质免疫印迹检测人结直肠腺癌细胞(Caco-2细胞)中抗凋亡蛋白Bcl-2、促凋亡蛋白Bax及细胞间紧密连接蛋白的表达情况,研究槟榔多糖对DMNQ诱发Caco-2细胞氧化损伤的保护作用。结果表明:槟榔多糖能显著抑制促凋亡蛋白Bax的表达并同时促进抗凋亡蛋白Bcl-2的表达,抑制DMNQ引起的细胞凋亡并减轻内质网应激,显著上调Caco-2细胞紧密连接蛋白ZO-1、Occludin 和Claudin 1的表达,维持细胞紧密连接的完整性,即槟榔多糖能显著改善DMNQ诱导的Caco-2细胞氧化损伤。
2022, 37(6): 25-33.
doi: 10.12187/2022.06.004
摘要:
选取塔克拉玛干沙漠地区6个产地管花肉苁蓉为研究对象,对其不同部位(根部、中部、顶部)生物活性物质及抗氧化活性进行测定和多元统计分析。结果表明:产地差异对管花肉苁蓉生物活性物质(总多酚、总黄酮、总三萜、总多糖、总原花青素、松果菊苷和毛蕊花糖苷)含量及抗氧化活性均具有显著影响,不同部位的生物活性物质存在显著差异。不同产地管花肉苁蓉均具有较强的体外抗氧化活性,其DPPH自由基清除率的IC50(IC50 DPPH)均小于7 mg/mL,ABTS自由基清除率的IC50(IC50 ABTS)均小于3 mg/mL。相关性分析表明,管花肉苁蓉IC50 DPPH与总多酚、松果菊苷含量呈显著负相关;IC50 ABTS与总多酚、总多糖、松果菊苷及毛蕊花糖苷含量呈极显著负相关。主成分分析提取3个主成分,其方差累计贡献率为80.57%;聚类分析将样品分为3个类群。不同产地管花肉苁蓉综合评分顺序为喀什伽师县(0.445)、阿拉尔市(0.313)、和田墨玉县(0.051)、吐鲁番鄯善县(-0.057)、和田于田县(-0.071)、巴音郭楞且末县(-0.680)。
选取塔克拉玛干沙漠地区6个产地管花肉苁蓉为研究对象,对其不同部位(根部、中部、顶部)生物活性物质及抗氧化活性进行测定和多元统计分析。结果表明:产地差异对管花肉苁蓉生物活性物质(总多酚、总黄酮、总三萜、总多糖、总原花青素、松果菊苷和毛蕊花糖苷)含量及抗氧化活性均具有显著影响,不同部位的生物活性物质存在显著差异。不同产地管花肉苁蓉均具有较强的体外抗氧化活性,其DPPH自由基清除率的IC50(IC50 DPPH)均小于7 mg/mL,ABTS自由基清除率的IC50(IC50 ABTS)均小于3 mg/mL。相关性分析表明,管花肉苁蓉IC50 DPPH与总多酚、松果菊苷含量呈显著负相关;IC50 ABTS与总多酚、总多糖、松果菊苷及毛蕊花糖苷含量呈极显著负相关。主成分分析提取3个主成分,其方差累计贡献率为80.57%;聚类分析将样品分为3个类群。不同产地管花肉苁蓉综合评分顺序为喀什伽师县(0.445)、阿拉尔市(0.313)、和田墨玉县(0.051)、吐鲁番鄯善县(-0.057)、和田于田县(-0.071)、巴音郭楞且末县(-0.680)。
2022, 37(6): 34-41.
doi: 10.12187/2022.06.005
摘要:
以绞股蓝内生真菌CGMCC 6882(Chaetomium globosum CGMCC 6882)发酵所产黄酮类化合物为研究对象,通过检测小鼠生长情况、体重、血清生化指标、肠道菌群组成及代谢物短链脂肪酸(SCFAs),探究其对小鼠生长和肠道菌群的影响。结果表明:饲养21 d后,空白对照组小鼠净增体重为9.5 g,实验组小鼠净增体重为7.2 g,血清生化指标无明显变化;随饲养时间的延长,实验组小鼠Ace指数、Chao1指数与Shannon指数均上升、Simpson指数下降,OTU数也高于对照组;对照组小鼠肠道中Firmicutes/Bacteroidetes(F/B)值均在0.74以上,而实验组小鼠F/B值在0.41以下,且实验组小鼠肠道中乙酸、丙酸、丁酸和总酸含量分别由22.1 μmol/g、9.3 μmol/g、8.1 μmol/g和39.5 μmol/g上升至29.3 μmol/g、15.2 μmol/g、9.5 μmol/g和54.0 μmol/g。因此,C.globosum CGMCC 6882发酵所产黄酮类化合物可以有效降低小鼠体重、提高肠道菌群多样性和丰度、增加肠道中SCFAs含量。
以绞股蓝内生真菌CGMCC 6882(Chaetomium globosum CGMCC 6882)发酵所产黄酮类化合物为研究对象,通过检测小鼠生长情况、体重、血清生化指标、肠道菌群组成及代谢物短链脂肪酸(SCFAs),探究其对小鼠生长和肠道菌群的影响。结果表明:饲养21 d后,空白对照组小鼠净增体重为9.5 g,实验组小鼠净增体重为7.2 g,血清生化指标无明显变化;随饲养时间的延长,实验组小鼠Ace指数、Chao1指数与Shannon指数均上升、Simpson指数下降,OTU数也高于对照组;对照组小鼠肠道中Firmicutes/Bacteroidetes(F/B)值均在0.74以上,而实验组小鼠F/B值在0.41以下,且实验组小鼠肠道中乙酸、丙酸、丁酸和总酸含量分别由22.1 μmol/g、9.3 μmol/g、8.1 μmol/g和39.5 μmol/g上升至29.3 μmol/g、15.2 μmol/g、9.5 μmol/g和54.0 μmol/g。因此,C.globosum CGMCC 6882发酵所产黄酮类化合物可以有效降低小鼠体重、提高肠道菌群多样性和丰度、增加肠道中SCFAs含量。
2022, 37(6): 42-49.
doi: 10.12187/2022.06.006
摘要:
以刺梨果实为原料提取刺梨乙醇提取物,利用超高效液相色谱串联质谱(UHPLC-ESI-HRMS/MS)分析刺梨乙醇提取物的主要成分,测定其体外黄嘌呤氧化酶(XOD)的抑制率,并采用分子对接和分子动力学模拟研究其主要成分的可能分子作用机制。结果表明:刺梨乙醇提取物中主要包含有机酸类、多酚类、黄酮类、萜类等化合物,其中刺梨苷2和(-)儿茶素是含量最丰富的成分,分别占干物质总质量的19.64%和8.83%;刺梨乙醇提取物对XOD具有较好的抑制作用,半抑制浓度(IC50)为8.17 μg/mL;在刺梨乙醇提取物含量较高的成分中,(-)儿茶素与XOD的对接活性较高,分子动力学模拟表明其能通过范德华力、氢键等与XOD多个氨基酸残基相互作用,形成构象稳定的复合物,抑制XOD的活性位点。
以刺梨果实为原料提取刺梨乙醇提取物,利用超高效液相色谱串联质谱(UHPLC-ESI-HRMS/MS)分析刺梨乙醇提取物的主要成分,测定其体外黄嘌呤氧化酶(XOD)的抑制率,并采用分子对接和分子动力学模拟研究其主要成分的可能分子作用机制。结果表明:刺梨乙醇提取物中主要包含有机酸类、多酚类、黄酮类、萜类等化合物,其中刺梨苷2和(-)儿茶素是含量最丰富的成分,分别占干物质总质量的19.64%和8.83%;刺梨乙醇提取物对XOD具有较好的抑制作用,半抑制浓度(IC50)为8.17 μg/mL;在刺梨乙醇提取物含量较高的成分中,(-)儿茶素与XOD的对接活性较高,分子动力学模拟表明其能通过范德华力、氢键等与XOD多个氨基酸残基相互作用,形成构象稳定的复合物,抑制XOD的活性位点。
2022, 37(6): 50-57.
doi: 10.12187/2022.06.007
摘要:
利用Caco-2细胞和HaCaT细胞建立肠-皮肤共培养体系,采用免疫荧光法评价安石榴苷对中波紫外线(UVB)诱导的光损伤产物环丁烷嘧啶二聚体(CPD)的抑制效果,通过实时荧光定量PCR、免疫沉淀、蛋白免疫印迹法探究安石榴苷对核苷酸切除修复(NER)途径相关基因转录和产物表达的影响。结果表明,安石榴苷能降低HaCaT细胞中的CPD水平,上调着色性干皮病基因组C(XPC)的mRNA转录水平,并以SIRT1基因依赖的方式降低XPA蛋白的乙酰化水平。这表明在Caco-2细胞与HaCaT细胞的肠-皮肤共培养体系中,安石榴苷可能通过激活NER途径相关的XPC/XPA蛋白促进UVB诱导的光损伤的修复,其作用依赖于SIRT1蛋白的去乙酰化活性。
利用Caco-2细胞和HaCaT细胞建立肠-皮肤共培养体系,采用免疫荧光法评价安石榴苷对中波紫外线(UVB)诱导的光损伤产物环丁烷嘧啶二聚体(CPD)的抑制效果,通过实时荧光定量PCR、免疫沉淀、蛋白免疫印迹法探究安石榴苷对核苷酸切除修复(NER)途径相关基因转录和产物表达的影响。结果表明,安石榴苷能降低HaCaT细胞中的CPD水平,上调着色性干皮病基因组C(XPC)的mRNA转录水平,并以SIRT1基因依赖的方式降低XPA蛋白的乙酰化水平。这表明在Caco-2细胞与HaCaT细胞的肠-皮肤共培养体系中,安石榴苷可能通过激活NER途径相关的XPC/XPA蛋白促进UVB诱导的光损伤的修复,其作用依赖于SIRT1蛋白的去乙酰化活性。
2022, 37(6): 58-67.
doi: 10.12187/2022.06.008
摘要:
以西湖龙井茶末为原料,以料液比1∶20(g/mL)、提取温度85 ℃、乙醇体积分数60%、提取时间60 min为提取条件对茶末中的多酚进行提取,采用4种不同极性有机溶剂萃取游离多酚,并对不同极性提取物中的总酚质量浓度、自由基清除能力、胰脂肪酶抑制率、α-淀粉酶抑制率等进行测定以研究其生物活性。结果表明:4种萃取相中,乙酸乙酯萃取相的总多酚质量浓度最高(15.66 mg/mL),且具有最强的生物活性,其对DPPH和ABTS自由基清除率的半抑制浓度(IC50)分别为 0.05 mg/mL和 0.15 mg/mL,对胰脂肪酶和α-淀粉酶抑制率的IC50分别为 0.89 mg/mL和0.39 mg/mL;液相色谱-质谱(LC-MS)定性分析共鉴定出15种多酚类化合物,且首次鉴定出根皮苷(5.44 mg/g);高效液相色谱(HPLC)对其中含量较高的化合物进行定量分析发现,表没食子儿茶素、儿茶素、绿原酸的含量较高,分别为72.03 mg/g、48.62 mg/g和41.58 mg/g。
以西湖龙井茶末为原料,以料液比1∶20(g/mL)、提取温度85 ℃、乙醇体积分数60%、提取时间60 min为提取条件对茶末中的多酚进行提取,采用4种不同极性有机溶剂萃取游离多酚,并对不同极性提取物中的总酚质量浓度、自由基清除能力、胰脂肪酶抑制率、α-淀粉酶抑制率等进行测定以研究其生物活性。结果表明:4种萃取相中,乙酸乙酯萃取相的总多酚质量浓度最高(15.66 mg/mL),且具有最强的生物活性,其对DPPH和ABTS自由基清除率的半抑制浓度(IC50)分别为 0.05 mg/mL和 0.15 mg/mL,对胰脂肪酶和α-淀粉酶抑制率的IC50分别为 0.89 mg/mL和0.39 mg/mL;液相色谱-质谱(LC-MS)定性分析共鉴定出15种多酚类化合物,且首次鉴定出根皮苷(5.44 mg/g);高效液相色谱(HPLC)对其中含量较高的化合物进行定量分析发现,表没食子儿茶素、儿茶素、绿原酸的含量较高,分别为72.03 mg/g、48.62 mg/g和41.58 mg/g。
2022, 37(6): 68-77.
doi: 10.12187/2022.06.009
摘要:
以直链淀粉-番茄红素复合物(ALCs)为研究对象,对其结构进行表征,研究了N2和O2处理条件下ALCs中番茄红素保留率和抗氧化活性的变化,并进一步构建番茄红素降解动力学模型。结果表明:直链淀粉包合番茄红素形成了V-型单螺旋结构,且番茄红素与直链淀粉发生的分子链缠绕使ALCs的双螺旋含量增加;N2处理条件下,ALCs中番茄红素的质量浓度和抗氧化活性高于O2处理条件,且降解较缓慢;N2环境下处理24 h后,ALCs中番茄红素保留率和DPPH清除率分别为(85.17±0.42)%和(35.74±0.01)%,均显著高于对照组的(59.74±0.06)%和(17.20±0.01)%;O2环境下处理24 h后,ALCs中番茄红素保留率和DPPH清除率分别为(77.09±0.90)%和(33.24±0.03)%,均显著高于对照组的(50.32±0.42)%和(16.32±0.09)%;N2和O2处理条件下,ALCs中番茄红素的降解均符合二级动力学模型,降解速率常数分别为6.0×10-4 μg/(mL·h)和8.0×10-4 μg/(mL·h),其半衰期(T1/2)分别为115.92 h和86.94 h、十分之一衰期(T9/10)分别为17.57 h和13.18 h,均显著优于对照组。因此,ALCs具有良好的氧稳定性,可较好保持番茄红素质量浓度和抗氧化活性,对番茄红素具有有效的保护作用。
以直链淀粉-番茄红素复合物(ALCs)为研究对象,对其结构进行表征,研究了N2和O2处理条件下ALCs中番茄红素保留率和抗氧化活性的变化,并进一步构建番茄红素降解动力学模型。结果表明:直链淀粉包合番茄红素形成了V-型单螺旋结构,且番茄红素与直链淀粉发生的分子链缠绕使ALCs的双螺旋含量增加;N2处理条件下,ALCs中番茄红素的质量浓度和抗氧化活性高于O2处理条件,且降解较缓慢;N2环境下处理24 h后,ALCs中番茄红素保留率和DPPH清除率分别为(85.17±0.42)%和(35.74±0.01)%,均显著高于对照组的(59.74±0.06)%和(17.20±0.01)%;O2环境下处理24 h后,ALCs中番茄红素保留率和DPPH清除率分别为(77.09±0.90)%和(33.24±0.03)%,均显著高于对照组的(50.32±0.42)%和(16.32±0.09)%;N2和O2处理条件下,ALCs中番茄红素的降解均符合二级动力学模型,降解速率常数分别为6.0×10-4 μg/(mL·h)和8.0×10-4 μg/(mL·h),其半衰期(T1/2)分别为115.92 h和86.94 h、十分之一衰期(T9/10)分别为17.57 h和13.18 h,均显著优于对照组。因此,ALCs具有良好的氧稳定性,可较好保持番茄红素质量浓度和抗氧化活性,对番茄红素具有有效的保护作用。
2022, 37(6): 78-84.
doi: 10.12187/2022.06.010
摘要:
为解决卷烟厂配电有源电力滤波器(Active Power Filter, APF)桥臂故障引起的谐波抑制失效和车间配电系统谐波骤增问题,提出一种模型预测容错控制方法。该方法通过分析APF容错变换器的工作原理,揭示故障容错后电压矢量变化关系,进而建立谐波补偿电流预测模型;设计一种基于二阶广义积分正交发生器(SOGI)的谐波快速检测方法,将SOGI输出的谐波补偿电流作为模型预测控制的参考指令;根据电流预测模型和参考指令,在故障容错APF的菱形电压矢量集内,优选满足代价函数最小的开关状态,进行模型预测容错控制,实现谐波补偿。半实物实验结果表明:发生桥臂故障后,该容错控制方法仍能连续运行,线路总谐波失真由9.91%降至4.87%,卷烟厂配电APF设备的可靠性和故障容错能力得到提高。
为解决卷烟厂配电有源电力滤波器(Active Power Filter, APF)桥臂故障引起的谐波抑制失效和车间配电系统谐波骤增问题,提出一种模型预测容错控制方法。该方法通过分析APF容错变换器的工作原理,揭示故障容错后电压矢量变化关系,进而建立谐波补偿电流预测模型;设计一种基于二阶广义积分正交发生器(SOGI)的谐波快速检测方法,将SOGI输出的谐波补偿电流作为模型预测控制的参考指令;根据电流预测模型和参考指令,在故障容错APF的菱形电压矢量集内,优选满足代价函数最小的开关状态,进行模型预测容错控制,实现谐波补偿。半实物实验结果表明:发生桥臂故障后,该容错控制方法仍能连续运行,线路总谐波失真由9.91%降至4.87%,卷烟厂配电APF设备的可靠性和故障容错能力得到提高。
2022, 37(6): 85-91,100.
doi: 10.12187/2022.06.011
摘要:
针对烘丝机干燥过程中筒壁温度难以准确进行在线检测的问题,提出基于深度门控循环单元(Deep Gated Recurrent Unit,DGRU)网络的筒壁温度动态预测方法。该方法先对现场工业数据进行小波去噪、归一化等预处理;然后采用互信息理论选择与筒壁温度相关性最强的特征作为模型初始输入变量;最后通过堆叠门控循环单元网络提取工业数据中深层非线性动态特征,输入全连接层中用于估计筒壁温度。基于某烟厂烘丝机工业数据的实验结果表明:DGRU算法预测误差箱体图中的误差中值及均值非常接近零刻度线,且造成的异常点较少。该方法的预测精度较高,能够实现筒壁温度精确动态预测。
针对烘丝机干燥过程中筒壁温度难以准确进行在线检测的问题,提出基于深度门控循环单元(Deep Gated Recurrent Unit,DGRU)网络的筒壁温度动态预测方法。该方法先对现场工业数据进行小波去噪、归一化等预处理;然后采用互信息理论选择与筒壁温度相关性最强的特征作为模型初始输入变量;最后通过堆叠门控循环单元网络提取工业数据中深层非线性动态特征,输入全连接层中用于估计筒壁温度。基于某烟厂烘丝机工业数据的实验结果表明:DGRU算法预测误差箱体图中的误差中值及均值非常接近零刻度线,且造成的异常点较少。该方法的预测精度较高,能够实现筒壁温度精确动态预测。
2022, 37(6): 92-100.
doi: 10.12187/2022.06.012
摘要:
针对超高速硬盒包装机多工位转盘在自重较大、超高速及多工位复杂载荷的条件下,其运动惯性冲击大和结构动态特性要求高的问题,分析了在额定工况下多工位转盘的工作载荷与约束,利用ANSYS Workbench平台对原型结构进行了有限元分析模型的构建,通过拓扑优化技术计算了多工位转盘在设计域中的最优拓扑优化材料分布特征,并以拓扑优化迭代结果的密度云图和几何模型为指导,运用梯度环形带与加强筋和梯度弧形槽与减重孔两种设计思路获得具有对称结构的多工位转盘优化设计方案。结果表明:梯度环形带与加强筋结构优化方案可同时满足静力学及结构固有频率要求,该优化方案质量较原型减少了16.33%,最大等效应力降低了11.25%,动态比刚度效能提高了4.14%。
针对超高速硬盒包装机多工位转盘在自重较大、超高速及多工位复杂载荷的条件下,其运动惯性冲击大和结构动态特性要求高的问题,分析了在额定工况下多工位转盘的工作载荷与约束,利用ANSYS Workbench平台对原型结构进行了有限元分析模型的构建,通过拓扑优化技术计算了多工位转盘在设计域中的最优拓扑优化材料分布特征,并以拓扑优化迭代结果的密度云图和几何模型为指导,运用梯度环形带与加强筋和梯度弧形槽与减重孔两种设计思路获得具有对称结构的多工位转盘优化设计方案。结果表明:梯度环形带与加强筋结构优化方案可同时满足静力学及结构固有频率要求,该优化方案质量较原型减少了16.33%,最大等效应力降低了11.25%,动态比刚度效能提高了4.14%。
2022, 37(6): 101-109.
doi: 10.12187/2022.06.013
摘要:
参考2017年EPA推荐的《固定污染源废气 可凝结颗粒物的测定 干冲击瓶法》(Method 202)和我国《固定污染源废气 低浓度颗粒物的测定 重量法》(HJ 836-2017),设计并应用同步采集可过滤颗粒物(Filterable Particulate Matter,FPM)和可凝结颗粒物(Condensable Particulate Matter,CPM)的装置,测定了国内华北地区3家燃煤电厂A、B、C排放的FPM、CPM及其中水溶性离子和金属元素质量浓度,并应用计算流体力学法模拟一定气象条件时固定源排放CPM形成PM2.5的扩散轨迹。结果表明:燃煤电厂A、B、C排放的总颗粒物(Total Particulate Matter,TPM)水平均较低,质量浓度分别为(8.63±3.11) mg/m3、(19.05±8.85) mg/m3、(5.07±1.59) mg/m3,其中CPM占比约90%;CPM中以CPM无机为主,SO42-、NH4+、Na+等水溶性离子是其中重要组分,金属尤其是重金属的排放不容忽视;在不利于污染物扩散的气象条件下,CPM累积在大气边界层下面的固定源周边大气中,引起了PM2.5短时间内累积升高,是重污染天气形成的重要因素。
参考2017年EPA推荐的《固定污染源废气 可凝结颗粒物的测定 干冲击瓶法》(Method 202)和我国《固定污染源废气 低浓度颗粒物的测定 重量法》(HJ 836-2017),设计并应用同步采集可过滤颗粒物(Filterable Particulate Matter,FPM)和可凝结颗粒物(Condensable Particulate Matter,CPM)的装置,测定了国内华北地区3家燃煤电厂A、B、C排放的FPM、CPM及其中水溶性离子和金属元素质量浓度,并应用计算流体力学法模拟一定气象条件时固定源排放CPM形成PM2.5的扩散轨迹。结果表明:燃煤电厂A、B、C排放的总颗粒物(Total Particulate Matter,TPM)水平均较低,质量浓度分别为(8.63±3.11) mg/m3、(19.05±8.85) mg/m3、(5.07±1.59) mg/m3,其中CPM占比约90%;CPM中以CPM无机为主,SO42-、NH4+、Na+等水溶性离子是其中重要组分,金属尤其是重金属的排放不容忽视;在不利于污染物扩散的气象条件下,CPM累积在大气边界层下面的固定源周边大气中,引起了PM2.5短时间内累积升高,是重污染天气形成的重要因素。
2022, 37(6): 110-118.
doi: 10.12187/2022.06.014
摘要:
在稳定运行的基于膜生物反应器的全程自养脱氮工艺过程中投加淬灭酶-酰基高丝氨酸内酯(Acyl-Homoserine-Lactones,AHLs)酰基转移酶,跟踪分析该工艺过程中的脱氮性能、污泥性能、关键酶活及功能微生物组成的变化情况。结果表明,AHLs酰基转移酶的加入导致好氧氨氧化菌的活性严重下降,当AHLs酰基转移酶质量浓度为0.5 mg/L时,氨氮去除率从最初的83.7%下降至57.0%,总氮去除率由65.9%下降至43.6%,但AHLs酰基转移酶可大幅降低膜丝表面附着的污泥中胞外聚合物含量,有利于减缓膜污染;AHLs酰基转移酶的加入导致自养脱氮关键酶—羟氨氧化还原酶、氨单加氧酶及亚硝酸盐还原酶的活性下降。AHLs酰基转移酶对好氧氨氧化菌的活性抑制大于厌氧氨氧化菌,但对两者相对丰度的影响则相反,厌氧氨氧化菌受到的抑制主要表现为基质不足导致的生长受限。
在稳定运行的基于膜生物反应器的全程自养脱氮工艺过程中投加淬灭酶-酰基高丝氨酸内酯(Acyl-Homoserine-Lactones,AHLs)酰基转移酶,跟踪分析该工艺过程中的脱氮性能、污泥性能、关键酶活及功能微生物组成的变化情况。结果表明,AHLs酰基转移酶的加入导致好氧氨氧化菌的活性严重下降,当AHLs酰基转移酶质量浓度为0.5 mg/L时,氨氮去除率从最初的83.7%下降至57.0%,总氮去除率由65.9%下降至43.6%,但AHLs酰基转移酶可大幅降低膜丝表面附着的污泥中胞外聚合物含量,有利于减缓膜污染;AHLs酰基转移酶的加入导致自养脱氮关键酶—羟氨氧化还原酶、氨单加氧酶及亚硝酸盐还原酶的活性下降。AHLs酰基转移酶对好氧氨氧化菌的活性抑制大于厌氧氨氧化菌,但对两者相对丰度的影响则相反,厌氧氨氧化菌受到的抑制主要表现为基质不足导致的生长受限。
2022, 37(6): 119-126.
doi: 10.12187/2022.06.015
摘要:
针对废旧轮胎热解炭的品质和市场应用直接影响废旧轮胎热解回收过程的经济性问题,对废旧轮胎热解工艺、主要影响因素及其资源化利用情况进行综述,指出:废旧轮胎热解过程是一个复杂的过程,主要受热解温度、升温速率、操作压力和反应时间的影响;热解炭含碳率高达80%以上,已广泛应用于活性炭制备、橡胶补强剂、沥青添加剂、电池材料、油墨等领域。未来需进一步改进和优化废旧轮胎热解系统,更深入地研究热解机理和动力学反应过程,以实现对热解过程更精准的控制,同时开发废旧轮胎预处理与热解和热解炭深加工于一体的技术体系,进一步提高热解炭的特性和品质,拓宽其应用领域,实现热解炭的高价值资源化利用。
针对废旧轮胎热解炭的品质和市场应用直接影响废旧轮胎热解回收过程的经济性问题,对废旧轮胎热解工艺、主要影响因素及其资源化利用情况进行综述,指出:废旧轮胎热解过程是一个复杂的过程,主要受热解温度、升温速率、操作压力和反应时间的影响;热解炭含碳率高达80%以上,已广泛应用于活性炭制备、橡胶补强剂、沥青添加剂、电池材料、油墨等领域。未来需进一步改进和优化废旧轮胎热解系统,更深入地研究热解机理和动力学反应过程,以实现对热解过程更精准的控制,同时开发废旧轮胎预处理与热解和热解炭深加工于一体的技术体系,进一步提高热解炭的特性和品质,拓宽其应用领域,实现热解炭的高价值资源化利用。
