模拟100m氦氮氧常规潜水水下阶段减压方案的计算与动物实验验证

目的:制定100 m氦氮氧(Trimix)常规潜水水下阶段减压方案并通过模拟家兔100 m Trimix常规潜水对方案的安全性和可行性进行验证。方法:根据何尔登理论(Haldane theory),确定适合100 m Trimix常规潜水水下阶段减压方案计算的假定时间单位、理论组织分类、氮过饱和安全系数及其选取方法,建立潜水减压方案的计算方法。本实验减压方案计算中共取五类理论组织:5 min、10 min、20 min、40 min和75 min,氮过饱和安全系数则以1.6计算;8只家兔作为对照组,8只潜水组家兔按实验设计和计算所得减压方案实施模拟100 m Trimix常规潜水,通过比较和观察潜水组家兔肺、脑组织湿干比的变化以及行为学表现来评价减压方案的安全可行性。结果:按计算得到的减压方案减压出舱后的家兔均未出现行为学异常;潜水后家兔肺、脑组织湿干比均较对照组无显著变化(均P0.05)。结论:按haldane理论计算得到的减压方案安全可行,潜水呼吸气的配比浓度使潜水家兔不致发生氧中毒和氮麻醉,减压时在肺型氧中毒剂量单位(UPTD)安全范围内使用富氧气体大大提高了潜水效率。     

氦氧潜水呼吸介质转换时内耳减压病发病机理探讨

氦氧潜水减压时间长。Ｋｅｌｅｒ利用转换呼吸气体成分的方法大大地缩短了减压时间,在减压中,以氦氧混合气（Ｈｅ－Ｏ２）转为空气最常见,但是,这种方式的气体转换后,有时会发生内耳减压病,其症状为眼震、耳呜、耳聋、恶心、呕吐,重者出现运动平衡失调。本研究旨在...     

呼吸不同富氧浓度气体后迅速减压对狗气体交换功能的影响

本实验观察了迅速减压前呼吸模拟机载分子筛产氧系统不同富氧浓度的气体对狗高空迅速减压后气体交换功能的影响。按拉丁方的实验顺序,8条狗在减压前分别呼吸70％～100％4种富氧气体或空气5min,然后,再迅速减压到12000～18000m高度呼吸空气30s。实验结果表明,在减压后6～8s内,呼吸70％以上富氧浓度组的生理反应是等效的,表现在血氧饱和度和静脉氧分压的变化没有明显差别,但与空气对照组有显著差别。研究表明,高空迅速减压时氧自体内到体外的反向弥散分两个时相,它们与减压瞬间的生理效应和有效意识时间有密切的关系。这一结果是分子筛氧气装备工程设计与应用的基础。     

480米氦氧饱和潜水时粘附分子及腺苷的表达变化

目的:探讨480m氦氧饱和潜水时潜水员体内粘附分子、环磷酸腺苷(cAMP)及环磷酸鸟苷(cGMP)的表达改变。方法:4名潜水员经氦氧混合气加压至饱和深度480m,饱和逗留期间巡潜到493m。高压暴露时间共约447 h,其中加压96 h,饱和逗留49 h,减压302 h。分别在进舱前及出舱后抽取静脉血,ELISA法测定血清中的细胞间黏附分子-1(ICAM-1)、E-选择素(E-selectin)、P-选择素(P-selectin)、L-选择素(L-selectin)、cAMP、cGMP的表达变化。结果:和基础值比较,480 m饱和潜水后各潜水员血清中ICAM-1、P-selectin、E-selectin、L-selectin、cGMP均无显著改变,但cAMP由进舱前(66.72±83.15)nmol/L增高为(629.91±75.01)nmol/L(P<0.05)。结论:480 m氦氧饱和潜水减压程序是安全的,未引起减压障碍的病理生理的改变,但引起机体应激反应增强。     

模拟100 m氦氮氧常规潜水对家兔氧化应激和炎性反应的影响

目的：探讨模拟100 m氦氮氧（Trimix）常规潜水对家兔氧化应激和炎性反应的影响。方法：空白组家兔8只,模拟100 m Trimix;常规潜水组家兔8只。模拟潜水按照Haldane理论计算所得的水下阶段减压表减压。Elisa法检测家兔模拟潜水前、后血清超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽（GSH）、过氧化氢酶（CAT）、丙二醛（MDA）和过氧化脂质（LPO）等氧化/抗氧化指标的变化。同样采用Elisa法检测空白组和潜水组家兔肺、脑组织γ干扰素（IFN-γ）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白介素6（IL-6）、白介素8（IL-8）、髓过氧化物酶活力（MPO）和基质金属蛋白酶9（MMP-9）等炎性因子的表达,并比较组织湿干比（Wet/Dry ratio）。结果：家兔潜水后SOD和GSH活性明显降低（P<0.01）,CAT、MDA和LPO含量明显升高（P<0.01）;潜水组家兔肺、脑组织中IL-8、IL-6、IFN-γ、TNF-α、MMP-9和MPO的表达均较空白组显著升高（P<0.05,P<0.01）;潜水组家兔肺、脑组织湿干比与空白组差异不显著。结论：模拟100 m Trimix常规潜水对家兔氧化应激和炎性反应有显著影响。     

利用氮、氧稳定同位素识别水体硝酸盐污染源研究进展

水体硝酸盐污染已经成为一个相当普遍且重要的环境问题.为了保证人类的身体健康、水环境的良性演化,有效识别水体中硝酸盐污染的来源就显得尤为重要.水体中不同来源的硝酸盐具有不同的氮、氧稳定同位素组成,因此,可以利用氮、氧稳定同位素对水体中的硝酸盐污染进行源识别.本文介绍了氮、氧稳定同位素在氮循环主要过程中的分馏系数和主要硝酸盐来源的氮、氧稳定同位素组成,对比了5种硝酸盐氮、氧同位素分析预处理方法的优缺点,综述了国内外学者在该方向的研究进展并划分为3个阶段:单独使用氮稳定同位素;同时使用氮、氧稳定同位素;结合数学模型的应用.最后,对该领域今后的研究方向进行了展望.     

呼吸及血液气体的气相色谱分析法及其应用

50年代末期,气相色谱法开始用于呼吸生理研究工作,成为分析呼吸及血液气体的一种有效方法。其优越性在于:能分离多种气体组份(如氧、氮、二氧化碳、一氧化碳、氦、氢、氩、氖、氪、氧化亚氮、甲烷、乙炔、六氟化硫及麻醉气体等),精确度高,可测浓度范围广,技术设备条件较易建立,能实现半自动化或自动化连续测量等。     

非饱和潜水减压方案计算中确定领先组织的新方法

到目前为止,非饱和潜水在我国乃至世界范围内仍然占有相当重要的地位、为了保证潜水作业的安全,必须正确选择减压方案并严格执行,而减压方案必须首先经过正确的理论计算。无论是徒手还是计算机(器)计算减压方案,为了简化或舍弃不必要的繁杂计算步骤以提高计算速度,行之有效的方法之一就是在计算停留站停留时间时,确定哪一类理论组织为领先组织(以下简称确定领先组织)。在简化计算步骤提高计算速率的同时,还必须保证应有的准确性,这就要求确定领先组织的方法必须准确无误。因此探讨正确的确定领先组织的方法不仅具有重要的理论意义而且也有一定的实用意义。     

氧对膜生物反应器短程硝化的影响

为了研究膜生物反应器的短程硝化性能以及氧对短程硝化的影响,通过对比耗氧率和供氧率,提出了膜生物反应器短程硝化的控制优化建议。在膜生物反应器硝化过程中,DO小于1 mg/L开始出现亚硝氮积累;DO降到0.5 mg/L,出水氨氮浓度与亚硝氮浓度之比接近1∶1;DO调控在0.5-1 mg/L范围内,有利于前置硝化反应器与后续厌氧氨氧化反应器衔接。膜生物反应器中污泥浓度可达20 g/L,耗氧能力可达19.86 mg O2/(L·s),但最大供氧能力仅为0.369 mg O2/(L·s),供氧成为反应器运行的制约瓶颈,"低DO高流量"曝气是继续提高短程硝化效能的控制策略。     

好氧反硝化细菌及其在微污染水源水修复中的应用研究进展

相比于氨氮,天然水体中的硝酸盐氮通常更稳定,导致更难将其从水中去除。由于好氧反硝化可以在有氧环境下进行反硝化作用去除硝酸盐氮,该过程对含有较高溶解氧的天然水体中硝酸盐氮处理有重要作用。本文综述了好氧反硝化菌的分离纯化现状、微生物代谢机制和环境影响因子,并介绍了功能菌群在微污染饮用水源水生物修复的应用研究进展。与一般的厌氧反硝化类似,好氧反硝化菌的种属分布较广,常见的如假单胞菌属(Pseudomoas)、产碱杆菌属(Alcaligenes)、副球菌属(Paracoccus)和芽孢杆菌属(Bacillus)等所属部分微生物均有好氧反硝化能力。大部分好氧反硝化菌株在最佳生长条件下(25–37℃、溶解氧浓度为3–5mg/L、pH为7–8、碳氮比为5–10)具有高效的脱氮效率。但目前好氧反硝化作用在微污染饮用水源水的生物修复方面的应用仍有着脱氮性能不稳定、菌剂流失等不足。此外,目前较少相关中试及实际工程应用的研究,需要进一步的深入探究。     

Soil nitrogen availability intensifies negative density-dependent effects in a subtropical forest

负密度制约在维持森林群落物种多样性方面起重要作用。然而,在不同的非生物条件下密度制约效应的强度和方向有可能发生改变。理论预测密度制约效应随土壤可利用氮浓度上升而增强,但仍有待实验结果的验证。本研究基于黑石顶常绿阔叶林群落长达10年的幼苗动态调查数据,以18个常见树种的新生幼苗为研究对象,分析邻体密度制约作用如何在不同环境梯度下变化。通过收集上述目标种中的5个树种的野外幼苗进行根系损伤观察实验,研究在不同可利用氮环境中,土壤病原菌驱动的负密度制约效应是否存在差异。幼苗动态分析结果表明,负密度制约作用的强度随土壤可利用氮浓度的上升而增强。同种幼苗密度在土壤可利用氮浓度低的生境中表现为中性或正密度依赖效应,在土壤可利用氮浓度高的生境中则表现为负密度制约效应。根系损伤观察实验中,在土壤可利用氮浓度高的情况下,5个目标物种中有3个物种表现出更强的负密度制约作用,与幼苗动态分析的结果一致。此外,物种丰富度在土壤可利用氮浓度高的环境中比在浓度低的环境中更高。上述结果表明,在土壤可利用氮浓度高的环境中,更强的土壤病害加剧了负密度制约作用。我们的研究结果强调了负密度制约研究中考虑背景环境的重要性。     

快速加压与减压对人体P_(ETCO)_2的影响

环境气压大幅度急剧改变,对人体气体交换影响十分明显。如潜水或潜艇艇员脱险时,外界气压急剧变化,共肺内气体交换情况直接影响到能否有效地完成任务和安全返回水面。因此,探讨压力值及其变化速率对机体的影响在潜水医学中有实际意义。 本文报告了暴露于不同气压下不同加压、减压速率对人体终末潮气二氧化碳分压(p_(ETCO_2))的影响。     

潜水式生态介质箱对黑臭水体的修复效果

生态浮床作为一种常规治理技术得到了广泛使用,但其只能修复表层富氧水体,对下层缺氧水体的修复能力有限.本研究针对实际黑臭水体的修复需要,设计了潜水式生态介质箱(潜水组),并以传统的生态浮床(浮床组)为对照进行对比试验,研究修复前后黑臭水体的水质变化,考察了水生植物的生长状况及N、P积累能力.结果表明:随着修复时间的延长,两组处理对各污染物的去除率均逐渐升高,其中潜水组去除全氮(TN)、铵氮(NH4^+-N)、全磷(TP)的能力优于浮床组,但其去除化学需氧量(CODMn)的能力稍逊;潜水组植物(苦草)的生长状况优于浮床组植物(菖蒲),且苦草对水体中TN、TP的吸收积累能力和去除贡献率均优于菖蒲;此外,苦草的质膜透性、丙二醛和叶绿素含量均低于菖蒲,说明苦草更适于在黑臭水体中生长,该潜水式生态介质箱是新型的一体化原位修复装置,更适用于黑臭水体的修复实践.     

350m氦氧模拟饱和潜水过程中潜水员坐位踏车时心缩间期的变化

在350m氦氧模拟饱和潜水过程中,对4名男性潜水员采用耳密度图导数图方法观察坐位踏车时心缩间期变化。在压力(300、230、135m)下和减压后的主要变化是等容收缩期、射血前期(PEP)和PEP/左室射血时间加大,与加压前比较有显著差异,尤其在踏车负荷加重时更为明显。提示心肌收缩力受高气压的影响而降低。     

海上150 m氦氧饱和-182 m巡回潜水对潜水员血浆和尿液CRH、β-EP含量的影响

目的 :探讨海上大深度饱和潜水对潜水员血浆和尿液中CRH、β EP含量的影响。 方法 :用放射免疫法检测潜水员饱和前后血浆CRH、β EP含量和潜水员在饱和潜水前、加压后、饱和暴露期间及减压后尿中CRH和 β EP的含量。 结果 :血浆CRH含量在饱和潜水后显著高于饱和潜水前 (P <0 .0 1 )。尿液中的CRH、β EP含量在加压后、饱和期间及减压后均显著高于饱和潜水前 (P <0 .0 5)。结论 :大深度饱和潜水能引起潜水员血浆和尿液中CRH、β EP含量的改变 ,CRH、β EP参与了大深度饱和潜水引起的机体应激反应     

大气CO2浓度升高对不同施氮土壤酶活性的影响

利用中国唯一的无锡FACE（Free-air CO2 enrichment,开放式空气CO2浓度升高）平台,研究了大气CO2浓度升高对土壤β-葡糖苷酶、转化酶、脲酶、酸性磷酸酶、-氨基葡糖苷酶的影响。研究发现,不同氮肥处理下大气CO2浓度升高对某些土壤酶活性的影响不同。在低氮施肥处理中,大气CO2浓度升高显著降低-葡糖苷酶活性,但是在高氮施肥处理下,大气CO2浓度升高显著增加β-葡糖苷酶活性。在低氮和常氮施肥处理中大气CO2浓度升高显著增加了土壤脲酶活性,但在高氮水平下影响不显著。在低氮、常氮施肥处理中,大气CO2浓度升高对土壤酸性磷酸酶活性没有影响,而在高氮施肥处理中显著增强了土壤中磷酸酶活性。大气CO2浓度升高对土壤转化酶活性和-氨基葡糖苷酶的活性有增加趋势,但影响不显著。研究还发现,在不同的CO2浓度下,土壤酶活性对不同氮肥处理的响应也不同。在正常CO2浓度下,土壤中β-葡糖苷酶活性随着氮肥施用量的增加而降低,而在大气CO2浓度升高条件下,却随着氮肥施用量的增加而增加。在大气CO2浓度升高条件下,高氮施肥显著增加了转化酶和酸性磷酸酶活性,而在正常CO2浓度下,影响不显著。在大气CO2浓度升高条件下,氮肥处理对脲酶活性的影响不大,但在正常CO2浓度下,脲酶活性随着氮肥施用量的增加而增加。氮肥对β-氨基葡糖苷酶活性的影响不明显。     

施氮对桉树人工林生长季和非生长季土壤温室气体通量的影响

森林在调控温室气体排放方面有重要作用,随着人工林的迅速发展,其温室气体通量和对施肥的响应逐渐引起广泛关注。为了解施氮对桉树人工林生长季和非生长季土壤温室气体通量的影响,在广西东门林场尾巨桉人工林样地设置低(84.2 kg N·hm-2)、中(166.8 kg N·hm-2)、高(333.7 kg N·hm-2)3个施氮水平和不施氮对照,采用静态箱-气相色谱法监测土壤CO2、N2O和CH4通量。结果表明:(1)不同施氮处理的桉树人工林土壤CO2、CH4和N2O年均排放通量分别为214~271 mg CO2·m-2·h-1、-47~-37 kg CH4·m-2·h-1和16~203 kg N2O·m-2·h-1;土壤CO2排放通量在生长季高于非生长季,CH4和N2O通量未表现出明显季节变化。(2)施氮显著增加了土壤CO2和N2O年均排放通量,其促进效应主要集中在生长季(施氮后的4个月,即6—9月),且随时间增加,效应减弱。(3)施氮显著降低了土壤CH4年均吸收通量。因此,在维持桉树人工林生产力的基础上,结合季节变化,合理调控施氮量将有助于减少桉树林土壤温室气体排放。     

等压气体逆向扩散综合征及其机理

等压气体逆向扩散综合征为潜水(高气压)中因含惰性气体的呼吸气体的转换所引起。主要由于:分隔在机体某种(些)界面两侧的、压强相等而扩散速率不同的惰性气体,穿过界面逆向扩散时,在一定阶段内,扩散快的气体较多地扩散入体内有扩散慢的气体的一侧,以致该侧惰性气体张力总和高于周围气压,产生过饱和,导致气泡形成,引起表现于皮肤、前庭器和血管系的症状和体征。对此综合征的研究,于探明特定条件下气体在体内的运动规律和机体发病的病理生理学,并据以提出改进措施,从而保障潜水者安全等,都有重要意义。有些方面,尚待深入研究。     

氮、磷对小新月菱形藻无机碳利用与碳酸酐酶活性的影响

在实验室条件下研究了氮磷浓度变化对小新月菱形藻无机碳利用与碳酸酐酶活性的影响,结果显示小新月菱形藻随培养液中氮、磷浓度的升高比生长速率明显提高。低氮浓度导致胞外碳酸酐酶活性丧失,但胞内碳酸酐酶活性依然存在。高氮浓度下胞内、外碳酸酐酶活性均明显升高。胞内碳酸酐酶活性在高磷浓度下明显升高,但胞外碳酸酐酶活性并没有受到磷浓度变化的影响。高氮、磷浓度培养下的小新月菱形藻的最大光合作用速率(Vmax)、对CO2亲和力(K0.5(CO2))和光系统II最大光化学效率(Fv/Fm)均明显提高。以上结果表明小新月菱形藻可以通过改变胞内、外碳酸酐酶活性调节无机碳利用以适应不同氮磷浓度的环境。     

低氧生境中好氧甲烷氧化菌的缺氧耐受机理及种群结构研究进展

甲烷生物氧化在全球大气甲烷平衡和温室气体的控制中起着重要作用.氧气是甲烷生物氧化过程中的重要影响因素之一.生境中氧浓度不仅影响好氧甲烷氧化菌的种群结构、活性及甲烷碳的分配,而且好氧甲烷氧化菌在不同氧浓度下具有不同的代谢途径.理解低氧生境中好氧甲烷氧化菌的缺氧耐受机理和甲烷生物氧化过程,对甲烷驱动型生态系统的碳循环和生物多样性有着重要意义.本文以好氧甲烷氧化菌为对象,综述了低氧生境中好氧甲烷氧化菌的活性及其种群结构、好氧甲烷氧化菌的缺氧耐受机理以及低氧生境中甲烷氧化菌与非甲烷氧化菌的关系,并对今后的研究方向进行了展望.