DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 1. 引言 儿童期虐待是指对儿童有义务抚养、监管及有操纵权的人做出的足以对儿童的健康、生存、生长发育及尊严造成实际潜在的伤害行为，包括各种形式的躯体和情感虐待、性虐待、忽视、及对其进行经济剥削  (WHO， 1999) 。儿童虐待是影响儿童青少年乃至成人心理卫生问题的重要危险因素之一。我国由于传统文化的影响没有受到足够多的重视。近些年来，媒体不断曝光虐童事件，在社会引起极大反响。儿童虐待对儿童成长影响非常大。童年期受虐大学生的抑郁、消极应对的得分显著高于非虐待大学生  (杨世昌等，2011) 。对初中生的调查研究指出童年期反复虐待经历与初中生伤害和暴力的发生有关，是伤害和暴力发生的危险因素  (余婷婷等，2013) 。 父母教养方式是指父母对子女抚养教育过程中所表现出来的相对稳定的行为方式，是父母各种教养行为的特征概括  (徐慧等，2008) 。大量研究显示，父母教养方式对儿童成长有很大影响。研究显示父母情感温暖对子女自我意识的形成有一定的影响  (张秀阁，2003) 。积极的教养方式有利于子女健康人格的形成  (苑光宗等，2011) 。父母教养方式影响儿童自我价值感，学生所感受到的来自父母的情感温暖与理解越多，其自我价值感的水平越高  (王蕾，2000) 大学生的父母教养方式对学习动机的形成有一定的影响作用  (侯日霞等，2011) 。 国内有研究发现父母教养方式为童年受虐待的重要影响因素  (乔侠等，2010) 。还有研究显示儿童虐待与父亲惩罚严厉、母亲拒绝否认密切相关  (杨世昌等，2005) 。目前对于儿童虐待和父母教养方式的各自的研究有很多，但是关于儿童虐待和父母教养方式的关系研究相对较少。不适宜的父母教养方式可能会导致虐待，但是对于什么样不适宜的教养方式会导致儿童虐待却没有明确的描述。 本研究采用回顾性问卷调查方法，对545名大学生儿童期虐待经历和父母教养方式状况进行调查，在前人基础上验证父母教养方式和儿童虐待的相关关系，发现父母教养方式中有可能导致儿童虐待的危险因素，为减少不适宜的父母教养方式的影响和儿童虐待提供依据。
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user: 2. 对象和方法 2.1. 被试 采用方便取样的方法，于2014年3月底月到4月底之间，在某高校各专业大一大二班级中间发放问卷，共发放问卷695份，回收624份，有效问卷545份，有效率87.34%。 2.2. 研究工具 童年期创伤问卷中文版，采用美国纽约的临床心理学家Bernstein等于1998编制的CTQ-SF问卷，国内  赵幸福等人(2005) 将其译制成中文，经检验，量表总Cronbach’s α系数为0.77，各分量表的Cronbach’s α系数为0.41~0.68。内容效度检验显示，量表分量表与总量表相关系数为0.45~0.76；各分量表与总量表的相关均超过各分量表与其他分量表之间的相关。该量表共28个条目，按5级评分：从不、偶尔、有时、经常、总是。共包含5个因子：情感虐待、躯体虐待、性虐待、情感忽视和躯体忽视，各因子得分越高代表受虐越严重。 父母教养方式评价问卷中文版，采用1980年由瑞典Umea大学精神医学系Carlo Perris等共同编制用以评价父母教养态度和行为的问卷(EMBU)，国内  岳冬梅等人(1993) 引进并修订了该量表，经测验有较好的信度、效度。其中父亲分量表Cronbach’s α系数为0.46~0.85，母亲分量表Cronbach’s α系数为0.69~0.88。该量表共66个条目，四级评分：从不、偶尔、经常、总是。本次测试为了方便起见将其改为五级评分：从不、偶尔、有时、经常、总是，与童年期创伤问卷相同。其中父亲养育方式包含6个因子：1) 情感温暖、理解；2) 惩罚、严厉；3) 过分干涉；4) 偏爱被试；5) 拒绝、否认；6) 过度保护。母亲养育方式包含5个因子：1) 情感温暖、理解；2) 过度干涉、过度保护；3) 拒绝、否认；4) 惩罚、严厉；5) 偏爱被试，各因子得分越高代表这一养育方式越突出。 2.3. 施测方法 主要采取以班级为单位，采用匿名的方式，由受过培训的专业人员采用统一的指导语，说明测量的目的，集体施测，当场填写、回收问卷。 2.4. 统计学方法 将所有有效数据输入SPSS19.0，进行t检验、方差分析、相关分析和回归分析等统计处理。
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user: 3. 结果 3.1. 一般情况 年龄17~23岁，平均19.66 ± 1.05岁。男生211人，女生344人。独生子女270人，非独生子女275人。9人父亲已去世，1人母亲去世。35人父母离异。父亲学历大学(包括大专)及以上163人，中专(包括高中) 197人，初中146人，小学及以下39人。母亲学历大学(包括大专)及以上108人，中专(包括高中) 177人，初中186人，小学及以下74人。父亲职业工人251人，农民82人，知识分子90人，干部61人，个体户8人。母亲职业工人247人，农民111人，知识分子90人，干部38人，个体户10人。 3.2. 儿童期受虐待的状况 对影响儿童期受虐和父母教养方式的二分类变量进行t检验，对影响童年期受虐的多分类变量进行方差分析，结果如下。 3.2.1. 性别 如表1所示，在儿童期虐待量表上，男生较女生受虐更普遍。在父母教养方式上，父母对男生更加惩罚严厉、干涉、拒绝否认、过度保护，而对女生则有更多情感温暖。 3.2.2. 父母文化水平 如表2所示，在儿童期虐待量表上，父母文化水平越低儿童期的情感忽视和躯体忽视越多。 3.2.3. 独生子女 如表3所示，非独生子女比独生子女在儿童期虐待各个因子上都要显著；同时非独生子女的父母情感温暖理解更少，而父母的惩罚严厉、拒绝否认以及父亲的过度保护更多。 3.3. 儿童期受虐待和父母教养方式的相关分析 对CTQ-SF和EMBU各因子得分进行相关分析，除了性虐待和父亲、母亲情感温暖理解之间，情感忽视和父亲过度保护之间，躯体忽视和父亲、母亲偏爱被试之间相关不显著以外，其他各因子之间相关显著。如表4所示，其中父亲、母亲情感温暖理解和虐待各因子之间呈负相关，父亲、母亲偏爱被试和情感忽视呈负相关。这充分说明了不良的父母教养方式和儿童期虐待之间密切相关。 3.4. 儿童期受虐待影响因素的多元逐步回归分析 以儿童期虐待量表各维度为因变量，父母教养方式各维度为自变量进行多元逐步回归分析，建立了童年期虐待影响因素的回归方程。表5结果显示，母亲惩罚严厉进入儿童虐待五个维度的回归方程；父 Table 1 Comparison on childhood abuse scores of difference gender 量表维度 男 女 t p 情感虐待 6.17 ± 2.00 6.05 ± 1.78 0.71 0.477 躯体虐待 5.60 ± 1.96 5.21 ± 0.97 3.06** 0.002 性虐待 5.52 ± 1.80 5.17 ± 1.14 2.68** 0.008 情感忽视 9.36 ± 3.45 7.83 ± 3.16 5.23** 0.000 躯体忽视 7.54 ± 2.59 6.56 ± 2.17 4.72** 0.000 表1. 儿童期虐待在性别上的差异比较 注：*表示p < 0.05，**表示p < 0.01。 Table 2 Comparison of childhood abuse scores in the cultural level of parent 变量 项目 情感虐待 躯体虐待 性虐待 情感忽视 躯体忽视 父亲 学历 大学及以上 5.80 ± 1.42 5.22 ± 0.76 5.14 ± 0.70 7.79 ± 3.20 6.60 ± 2.10 中专含高中 6.07 ± 1.83 5.32 ± 1.29 5.29 ± 0.16 8.30 ± 3.36 6.66 ± 2.22 初中 6.40 ± 2.25 5.63 ± 2.16 5.51 ± 2.18 8.90 ± 3.25 7.34 ± 2.54 小学 6.18 ± 1.70 5.26 ± 0.88 5.36 ± 1.42 10.0 ± 3.59 7.95 ± 3.02 F 2.04 1.87 1.41 5.07** 4.75** 母亲 学历 大学及以上 5.88 ± 1.54 5.23 ± 0.83 5.19 ± 0.89 7.33 ± 2.86 6.24 ± 1.69 中专含高中 5.97 ± 1.64 5.22 ± 0.82 5.17 ± 0.87 8.27 ± 3.44 6.84 ± 2.39 初中 6.11 ± 1.83 5.40 ± 1.72 5.33 ± 1.59 8.89 ± 3.36 6.91 ± 2.20 小学 6.52 ± 2.32 5.67 ± 1.91 5.65 ± 2.20 9.51 ± 3.52 8.08 ± 2.93 F 1.71 2.20 1.94 6.03** 7.89** 表2. 儿童期虐待在父母文化水平上的差异 注：*表示p < 0.05，**表示p < 0.01。 Table 3 Comparison of childhood abuse scores in whether the only chil 量表维度 非独生子女 独生子女 t p 情感虐待 6.29 ± 2.13 5.88 ± 1.48 2.61** 0.009 躯体虐待 5.53 ± 1.88 5.19 ± 0.71 2.74** 0.006 性虐待 5.46 ± 1.81 5.15 ± 0.85 2.56* 0.011 情感忽视 8.77 ± 3.47 8.14 ± 3.21 2.20* 0.028 躯体忽视 7.37 ± 2.63 6.50 ± 1.97 4.39** 0.000 表3. 儿童期虐待在是否独生子女上的差异 注：*表示p < 0.05，**表示p < 0.01。 Table 4 Correlation Analysis between maltreatment in childhood and parental rearing patterns (r 变量 情感虐待 躯体虐待 性虐待 情感忽视 躯体忽视 父亲情感温暖理解 −0.273** −0.104* −0.052 −0.623** −0.383** 父亲惩罚严厉 0.485** 0.450** 0.391** 0.357** 0.390** 父亲过分干涉 0.263** 0.175** 0.154** 0.195** 0.194** 父亲偏爱被试 0.110** 0.164** 0.144** −0.129** −0.005 父亲拒绝否认 0.400** 0.324** 0.270** 0.218** 0.325** 父亲过度保护 0.274** 0.221** 0.164** 0.082 0.148** 母亲情感温暖理解 −0.251** −0.117** −0.062 −0.612** −0.358** 母亲过度保护过分干涉 0.283** 0.200** 0.135** 0.160** 0.146** 母亲拒绝否认 0.478** 0.346** 0.280** 0.293** 0.354** 母亲惩罚严厉 0.506** 0.460** 0.390** 0.350** 0.394** 母亲偏爱被试 0.128** 0.139** 0.139** −0.091* −0.009 表4. 儿童期虐待和父母教养方式的相关分析(r) 注：*表示p < 0.05，**表示p < 0.01。 亲惩罚严厉进入躯体虐待和性虐待的回归方程。父亲情感温暖理解进入性虐待、情感忽视和躯体忽视的回归方程。母亲偏爱被试进入情感虐待、性虐待、情感忽视的回归方程；父亲偏爱被试进入情感虐待和情感忽视的回归方程。母亲拒绝否认进入情感虐待回归方程，父亲拒绝否认进入躯体忽视的回归方程。父亲过分干涉进入躯体虐待和性虐待的回归方程。
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user: 4. 讨论 4.1. 童年期受虐和父母教养方式的状况 本研究显示男生躯体受虐、情感忽视、躯体忽视等状况较女生多，这与国内众多研究结果相同  (乔侠等，2010；王永红，陈晶琦，2012) 。男生性受虐也高于女生，这与国内一些研究不同  (高翠青等，2011) ，这可能与中国传统文化更多的对男童崇尚“子不教，父之过”、“不打不成才”的观念有关。同时男童生性较活波调皮，女童则较文静，这可能也会影响到父母的养育方式。在父母教养方式上，父母对男生更加惩罚严厉、干涉、拒绝否认、过度保护，而对女生则有更多情感温暖，这符合中国传统的家庭教育观念和方式。 Table 5 Multiple stepwise regression analysis of factors influencing maltreat in childhood (α = 0.05 因变量 自变量 β值 标准误 标准化β值 t p 情感虐待 常数项 2.940 0.307 9.566 0.000 母亲惩罚严厉 0.140 0.022 0.351 6.352 0.000 母亲拒绝否认 0.083 0.022 0.213 3.874 0.000 母亲偏爱被试 0.137 0.049 0.243 2.797 0.005 父亲偏爱被试 −0.103 0.050 −0.180 −2.063 0.040 躯体虐待 常数项 3.068 0.294 10.444 0.000 母亲惩罚严厉 0.079 0.023 0.255 3.505 0.000 父亲惩罚严厉 0.066 0.019 0.270 3.434 0.001 父亲偏爱被试 0.041 0.017 0.092 2.425 0.016 父亲过分干涉 −0.045 0.013 −0.173 −3.365 0.001 父亲过度保护 0.045 0.017 0.119 2.603 0.009 性虐待 常数项 2.323 0.503 4.618 0.000 父亲惩罚严厉 0.073 0.020 0.300 3.588 0.000 父亲情感温暖理解 0.014 0.005 0.119 2.779 0.006 母亲惩罚严厉 0.066 0.023 0.213 2.815 0.005 母亲偏爱被试 0.037 0.017 0.084 2.132 0.033 父亲过分干涉 −0.024 0.012 −0.094 −1.997 0.046 情感忽视 常数项 19.850 0.948 20.941 0.000 父亲情感温暖理解 −0.085 0.021 −0.309 −4.028 0.000 母亲惩罚严厉 0.109 0.026 0.151 4.166 0.000 母亲情感温暖理解 −0.077 0.022 −0.272 −3.539 0.000 父亲偏爱被试 −0.256 0.084 −0.246 −3.031 0.003 母亲偏爱被试 0.182 0.083 0.178 2.206 0.028 躯体忽视 常数项 8.567 0.745 11.507 0.000 母亲惩罚严厉 0.118 0.026 0.232 4.614 0.000 父亲情感温暖理解 −0.052 0.008 −0.269 −6.608 0.000 父亲拒绝否认 0.074 0.036 0.101 2.080 0.038 表5. 儿童期虐待影响因素的多元逐步回归分析(α = 0.05) 注：情感虐待R2 = 0.290，F = 55.229，p = 0.000；躯体虐待 R2 = 0.250，F = 35.959，p = 0.000；性虐待R2 = 0.191，F = 25.498，p = 0.000；情感忽视R2 = 0.427，F = 80.465，p = 0.000；躯体忽视 R2 = 0.227，F = 53.082，p = 0.000。 父母文化水平低是儿童期虐待的危险因素，这与国内众多研究成果一致  (乔侠等，2010；王永红，陈晶琦，2012) 。父亲文化水平低的躯体忽视、情感忽视更多，可能因为文化水平低的父母无法正确表达自己的情感，在教育孩子的知识和方式上有所欠缺。在父母教养方式上，父亲学历越高会越偏爱被试，也有更多的情感温暖理解，母亲学历越高也会有更多的情感温暖理解，这可能因为学历越高的人修养越高，也更懂得如何与人相处和表达爱意。 非独生子女比独生子女在儿童期虐待各个因子上都要显著。但国内也有研究认为，独生子女更容易比非独生子女受到性虐待  (赵丹，李丽萍，2006) 。同时非独生子女的父母情感温暖理解更少，而父母的惩罚严厉、拒绝否认以及父亲的过度保护更多。非独生子女家庭相比独生子女家庭有更多的儿童期虐待行为，因为独生子女家庭往往更加溺爱孩子，不舍得打孩子。对父母教养方式的数据分析也支持了这一点，非独生子女家庭的父亲相比对孩子有过多的保护。非独生子女家庭的孩子体验到的父母情感温暖理解更少，家里有几个孩子的时候父母要把有限的精力分配到几个孩子身上，不能像独生子女家庭一样独爱一个孩子。 4.2. 童年期受虐与父母养育方式之间的关系 本研究相关分析显示儿童期虐待和父母惩罚严厉、过分干涉、拒绝否认、过度保护密切相关。父母惩罚严厉、过分干涉、拒绝否认、过分保护可能导致情感、躯体及性虐待的发生，父母对子女惩罚严厉、拒绝否认，子女经常被打、被惩罚，经常听到刻薄、侮辱的话，可能会导致躯体、情感虐待的发生。父母情感温暖理解、偏爱可能减少情感忽视、躯体忽视的发生，父母给予子女较多情感温暖理解和偏爱，子女就会得到较多的关心支持、照顾，而不会受忽视。从本研究来看，儿童期虐待和父母教养方式存在显著相关，这可能是受中国传统的教育理念影响，“不打不成才”、“养不教父之过”这些不符合现代儿童培养理念的教条在广大地区依然普遍存在，不少父母依然演戏老一辈的教育方式，打骂教育依然大行其道，这往往会对孩子产生不好的影响，甚至会影响儿童的正常发展。 通过逐步回归分析结果可知，母亲惩罚严厉进入儿童虐待五个维度的回归方程；父亲惩罚严厉进入躯体虐待和性虐待的回归方程，说明父母惩罚严厉是儿童虐待的危险因素。父亲情感温暖理解进入性虐待、情感忽视和躯体忽视的回归方程，其中情感忽视和躯体忽视的系数为负，说明父亲情感温暖理解对情感忽视和躯体忽视有保护作用。母亲偏爱被试进入情感虐待、性虐待、情感忽视的回归方程；父亲偏爱被试进入情感虐待和情感忽视的回归方程，说明父母平等对待孩子很重要。母亲拒绝否认进入情感虐待回归方程，父亲拒绝否认进入躯体忽视的回归方程，说明父母对孩子的肯定很重要。父亲过分干涉进入躯体虐待和性虐待的回归方程，说明父亲给予孩子充分的自由很重要。这启示我们，父母在教养孩子的时候，应该更多的给予关爱，尽量用关爱的方式替代惩罚。对于不同孩子应该一视同仁，给与同等的爱和关怀，不能因为性别或者成绩好坏而差别对待。要积极关注孩子的优点，努力挖掘孩子的优势资源而不是总强调其缺点和不足，相信孩子自己能够独立做好事情，给予孩子充分的信任和支持。 本研究还有一些不足，作为回顾性研究可能存在记忆偏差，样本量不够多，也只探讨了儿童虐待的影响因素和父母教养方式之间的关系，没有进一步探究这两个方面的影响。接下来的研究需要扩大样本量，继续了解儿童虐待和父母教养方式的影响以及可能造成的问题。
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user: 摘 要 针对于传统压力传感器在宫缩监测中普遍存在的测量精度低、舒适度差等问题，在分析PVDF薄膜压电效应基础上，探讨了用于便携式宫缩压力监测仪器的PVDF压电薄膜传感器制作工艺，设计了宫缩压力信号放大和滤波预处理电路。在医院临床对PVDF压电薄膜传感器进行性能测试，结果表明：此传感器能够精准地感测到孕妇的子宫收缩变化，降低对孕妇正常活动造成的影响，符合当前医疗设备向便携化、移动化、可穿戴发展的趋势。 关键词 :宫缩压力监测，流产，早产，PVDF，压电传感器
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user: 1. 引言 宫缩是临床上的一个重要生理特征，它是指孕妇的子宫在怀孕中期后发生的收缩现象。其最开始是不规律的，收缩强度相对较弱，同时还会伴有少量的阴道流血和分泌物，后期发展为规律的，强度越来越强，持续时间延长，间隔缩短。宫缩与孕妇和胎儿的生理状况息息相关，子宫收缩乏力将导致孕妇在产后出血，而当宫缩压力过大时，又会影响到子宫内血液的循环与流通[ 1 ] 。一次有效的宫缩定义为：宫缩强度大于28 mmHg，持续时间超过20 s [ 2 ] 。正常情况下，孕妇在一个小时内的有效宫缩次数不会超过5次，当发生宫缩时，孕妇会感觉到腹部硬邦邦的，这是一种正常的生理现象，如果宫缩的强度过高或者次数过于频繁，则称之为宫缩异常，它是发生早产和流产的先兆症状。对宫缩压力进行实时地监测，尽早地发现其可能出现的异常，对于早产和流产的早预防、早诊断、早治疗具有重要意义 [ 3 ] 。 在当前阶段，临床上一般使用传统的压力传感器采集孕妇的宫缩压力信号，传感探头的接触面积较小，质地粗糙，无法充分、全面地贴附在孕妇的腹部壁。宫缩的临床监测具有长期性和持续性，传感探头的上述缺陷会对孕妇正常的活动造成影响，导致其心理紧张，降低测量精度。由于PVDF薄膜材料质地柔软、顺滑，能够适应大幅度的形变，充分地贴附在被测物的表面，扩大测量范围，降低对人体正常活动造成的影响，因此被广泛地应用在人体生理特征的测量中 [ 4 ] 。 本文对PVDF压电薄膜传感器在宫缩监测中的应用进行研究，阐述PVDF薄膜压电效应原理，使用PVDF薄膜制作压力传感器，设计相应的信号预处理电路，对其性能进行临床测试与结果分析。
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user: 2. PVDF薄膜压电效应 1880年，居里兄弟发现在晶体材料的表面施加压力时，晶体内部的不对称性会导致正负电荷发生偏移，大量聚集在晶体表面，聚集的电荷量与其所受的压力成正比，这种现象被称为压电效应，如图1和图2所示。1969年Kawai发现聚偏二氟乙烯(PVDF)具有极强的压电性能以后，PVDF开始作为一种压电聚合物材料受到广泛地关注 [ 5 ] 。 图1. 正压电效应 图2. 逆压电效应 PVDF的结晶度为50%，晶区和非晶区各占一半，它由2000多个CF 2 -CH 2 长链分子单元组成，作为一种半结晶型聚合物，它具有极好的压电效应。压电效应是电介质在热力学机理作用下产生的电学响应，可以用压电方程来描述二者之间的关系 [ 6 ] ： (1) 为电位移 ， 为压电系数矩阵， 为作用力 ， 为电场强度 。 使用PVDF压电薄膜材料制作传感器时，其外加电场 为0，因此式(1)可简化为： (2) 所以，PVDF压电薄膜传感器的输出电荷为： (3) 式(3)中， 为应变， 为压电系数， 为传感器的应变面积， 是薄膜的弹性模量。
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user: 3. PVDF压电薄膜传感器制作 3.1. 压电薄膜传感器制作工艺 采用锦州科信电子材料有限公司生产的PVDF压电薄膜材料制作压力传感器，它的性能指标如表1所示。 该薄膜一共有上、中、下三层，中间层是PVDF压电薄膜，上下层是覆盖在中间层表面的铝电极层。利用PVDF薄膜制作压电传感器的主要工艺流程如图3所示。 首先，在铝电极层上标记出一块直径略大于3 cm的圆形区域，根据该标记进行裁剪，得到一块圆形薄膜。 裁剪会导致薄膜的边缘存在许多金属毛刺，影响制作传感器的测量精度，需要对其进行边缘处理。使用丙酮和酒精作为腐蚀剂，利用它们的腐蚀性对薄膜的边缘进行非金属化处理，除去边缘存在的毛刺，得到直径为3 cm的圆形薄膜。 考虑到薄膜上的铝电极层较薄，不宜使用焊接方式引出导线。因此，使用银胶和不同颜色的导线从铝电极层上分别引出正负接线，正负导线的标识不能出错。 在完成上述流程后，使用灌封胶将薄膜固定在塑料模具内部，保证薄膜不受外界噪声的干扰，正常地工作，实现薄膜的封装。在此过程中，应该保证薄膜被平整地固定在模具内部，作为与孕妇腹部壁充 Table 1 The performance parameters of PVDF film materia 性能 指标 单位 压电应变常数 16~18 PC/N 压电应变常数 5~6 PC/N 压电应变常数 21 PC/N 相对介电常数 8.5~10.5 IKHZ 机电耦合系数 11%~15% 热释电系数 0.5 × 10 −8 c/cm 2 ∙k 体积电阻率 10 13 Ω∙cm 弹性模量 2400~2600 MPa 表1. PVDF薄膜材料性能参数 图3. PVDF压电传感器制作流程 分接触的探头表面，也应该顺滑、平整、柔软。 在完成上述所有流程后，即实现传感器的制作，如图4所示。 3.2. 压电传感器工作原理 PVDF压电薄膜传感器可以等效为一个电荷源和电容器，当其受到外力作用时，薄膜表面会聚集大量电荷类似一个电荷源。如果受到的外力在持续变化，则薄膜会发生振动从而改变正负电极之间的距离，导致电极之间不停地充放电，其间的电压值也随之变化，类似于一个电容器，其等效电路如图5所示。
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user: 4. 信号预处理电路设计 在对PVDF压电薄膜传感器输出的宫缩压力信号进行采集之前，需要对信号进行相关的预处理，主要包括信号的前置放大与低通滤波。 4.1. 前置放大电路 采用集成单电源仪表放大器AD623对宫缩压力信号进行放大，它的1脚和8脚之间连接的电阻用于控制放大电路的增益，7脚和4脚分别是电源的正负接线端，6脚的输出电压是以5脚的电位为基准进行测量的，如果在二者之间连接一个电阻，则可实现电压/电流的转换。在引脚7处应该使用10 uF的钽电解电容进行滤波，以增加输入电压的稳定性。前置放大电路如图6所示。 宫缩压力信号是一种十分微弱的生理信号，因此放大电路良好的线性度是保证信号经放大后不失真的重要前提，对放大电路的线性度进行测试，测试结果如图7所示。 由图7可知，放大电路具有良好的线性度，经放大后的宫缩压力信号不会产生失真，能够对信号进行相应的后续处理。 4.2. 低通滤波电路 在实际的信号采集中，孕妇的翻身、移动、紧张以及传感器和孕妇腹部的摩擦等诸多因素会导致采集的信号中含有大量的中高频噪声，在对其进行采集之前，必须对信号进行滤波处理，提高信号采集端 图4. PVDF压电薄膜传感器 图5. 压电薄膜传感器等效电路图 图6. 前置放大电路 图7. 线性度测试曲线 测量的精度和可靠性。宫缩压力信号的频率为0.5~8 Hz，使用MAX4162设计低通滤波器，其实现电路如图8所示。 通过Multisim仿真软件对滤波电路的频率特性进行仿真，仿真结果如图9所示。 由图9可知，此低通滤波器的频率特性良好，可以有效地滤除放大信号中的噪声，保证经过放大、滤波后的信号尽可能小的失真。
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user: 5. 实验结果分析 压电传感器具有两个重要的性能参数：最大压力范围和线性度，足够的压力范围和良好的线性度是保证压力传感器正常工作，实现无失真采集的重要前提。因此以砝码从不同高度坠落产生的冲击力作为施加力，对传感器的性能进行测试，测试结果如图10所示。 由测试结果可知，传感器的最大压力范围远大于宫缩压力的范围，且在此范围内，具有良好的线性度。 对PVDF压电薄膜传感器进行临床测试实验，测试地点为金华市人民医院，将传感器用绷带绑在孕妇的腹部，感测子宫的收缩。使用信号采集端采集传感器输出宫缩信号，通过上位机接收、显示宫缩数据，如图11所示。 该孕妇已怀孕33周，此时孕妇的宫缩是没有规律的，强度也较弱。查看图11可知，其宫缩最大强度为63 mmHg，在正常范围内，但在20分钟的时间内，有效宫缩次数达到了7次，过于频繁，且持续时间较长，因此还是有发生早产的可能。所以，医生需要提醒该孕妇多注意休息，放松心态，当出现身体不适时，应该及时、主动地联系医生。 图8. 低通滤波电路 图9. 低通滤波电路频率特性曲线 图10. 传感器性能测试图 图11. 临床测试的宫缩数据
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user: 6. 结束语 本文利用PVDF薄膜材料制作压电传感器，设计相应的信号预处理电路，将其应用于宫缩的临床监测。测试结果显示，此传感器能够精准地感测到孕妇的子宫收缩变化，相比于传统的压力传感器，它能够让孕妇感觉更加舒适、轻松，符合当前医疗设备向便携化、移动化、可穿戴发展的趋势。
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user: 摘 要 真光层在海洋初级生产力估算，全球碳循环，甚至全球气候变化研究中有重要意义。传统的测量方法非常耗时，也无法大面积同步观测，而遥感技术的发展为真光层的计算提供了大尺度观测的新方法。黄海和渤海作为与我们活动最为密切的边缘海，其真光层研究更为重要。本文尝试依据真光层反演机理模式，利用SeaWiFS气候态月平均K d (490)数据，反演出黄渤海的真光层气候态月分布，并简单分析其空间分布原因。 关键词 :真光层，漫衰减系数，黄渤海
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user: 1. 引言 真光层(Euphotic Zone Depth， Zeu)是指有足够穿透光线提供有效光合作用的水体上层[ 1 ] 。由于浮游植物大多分布在真光层，研究真光层对海洋初级生产力的估算起着重要作用，在水体生态环境，全球碳循环，以及全球气候变化研究中都有重要意义。同时，真光层深度的分布同水团性质也相关，可用来示踪水团和海流[ 2 ] 。真光层深度同水体浑浊程度相关，但是比透明度更能准确地描述光线衰减程度，并且比透明度更容易遥感反演，在海洋军事、海洋工程领域有重要意义[ 3 ] [ 4 ] 。真光层深度一般用光合有效辐射(Photosynthetic Available Radiation， PAR)衰减到表面值1%时对应的深度来表示[ 5 ] 。PAR一般指400~700 nm的太阳辐射部分，约占到达地球表面太阳总辐射的一半。由于海水中浮游植物、无机悬浮物、黄色物质的存在，可见光在海水中的衰减非常迅速。不同区域海水中，悬浮颗粒物类型、粒径分布、浓度等差别较大，导致真光层深度也差别很大。 真光层深度的测量方法有很多，可以直接测量水下光谱，也可以由透明度经验计算[ 6 ] 。测量水下光谱较为准确，但是操作较为复杂。透明度方法操作简单，计算简便，但是准确度不高。两种方法都无法大面积同步获取海水真光层的深度，且出海观测成本较高。水体散射可见光携带着水中成分信息，可用于计算浑浊程度，即可以用于反演计算真光层深度。随着遥感技术的发展，遥感反演真光层深度逐渐普遍。真光层深度的遥感计算方法主要有两种模式：一种是经验模式，真光层深度同水中成分(叶绿素、悬浮物和可溶有色物质浓度)之间有着较好的相关性，可以通过成分计算真光层深度[ 7 ] [ 8 ] 。另外一种是辐射衰减机理模式，利用真光层深度与海水漫衰减系数之间的关系，再根据辐射传输定律算出真光层深度。黄渤海浑浊水体，水中成分反演本身就不准确，由此计算的真光层会更加不准，因此本文使用机理反演模式。 黄渤海由于特殊的地理环境，其悬浮无机物、浮游植物和黄色物质浓度都很高，其海洋光学特性有很大的时空变化性。黄海平均水深40米，最大水深为86米，渤海是中国的内海，基本上为陆地所怀抱，仅东部以渤海海峡与黄海相通，面积7.7万平方公里，平均深度仅为18米。黄渤海的悬浮物质浓度从差别可达到3个数量级，透明度从几十厘米达到了几十米[ 9 ] 。黄渤海周边有众多河流，如海河、辽河、长江、淮河、黄河、鸭绿江等，将大量悬浮颗粒物质带入到海洋。 目前东海、南海真光层深度，甚至一些内陆湖泊真光层深度，都有了一些很好的研究，但是对于人类活动极为密切的黄海和渤海，其真光层深度却未见报道。本文尝试利用SeaWiFS气候态月平均漫衰减系数K d (490)数据，依据真光层反演机理模式，反演出黄海、渤海的真光层气候态月分布，并分析了其空间分布原因。
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user: 2. 数据和方法 本文使用的数据为美国航空航天局(NASA)提供的宽视场海洋观测传感器(SeaWiFS)反演的气候态月平均漫衰减系数K d (490)。SeaWiFS于1997年8月1日发射，正常工作时间为1997年9月18日到2010年12月11日，服役时间超过13年。SeaWiFS含有8个可见光和近红外通道，主要用于探测海洋水色，其星下点分辨率为1.1 km。向下辐照度的漫衰减系数K d (490)是海色遥感标准产品之一，主要描述可见光在水体的穿透能力。K d (490)海色遥感标准算法是基于蓝(490 nm)绿(555 nm)波段比值的经验算法，在对数坐标下其相关性R 2 达到0.931~0.937，在线性坐标下均方跟误差为0.012 m −1 [ 10 ] 。黄渤海水体较为浑浊，其反演精度可能会略有降低，但反演透明度的时空分布特征不会有太大差异。海色卫星受到云覆盖影响，很多区域没有观测数据，为最大限度地提高空间覆盖率，本文使用气候态月平均数据。 光线在性质均匀的水体中传输时符合Lambert-Beer定律，即辐照度随着深度的增加呈指数衰减[ 11 ] ： (1) 其衰减系数(此处以PAR为例)可表示为： (2) 其中， 为0~z m深度的平均PAR漫射衰减系数 ， 为从海面到测量处的深度(m)， 为深度 处的向下光谱辐照度 ， 为水面以下向下光谱辐照度 。 真光层深度是指光合有效辐射PAR衰减到表层量值的1%的深度。假定真光层深度为 ，由上式可推导出如下真光层深度计算[ 12 ] (3) 大量研究证明， 和 之间的关系有很好的线性关系，可表示为： (4) 因此真光层深度可表示为： (5) 为400~700 nm可见光范围光谱总辐照度的漫射衰减系数，是各个波段漫射衰减系数的加权平均值，但由于不同波段漫射衰减系数并不存在明确的线性关系，因此，对于不同海区， 和 之间的统计系数m并不相同。 李国胜等[ 13 ] 利用《渤海、黄海、东海海洋图集——水文分册》实测数据，分析透明度，真光层深度和光谱衰减系数得出黄渤海m约为1.311，即： (6)
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user: 3. 结果与讨论 由于云覆盖的影响，或太阳耀斑的影响，海色遥感数据存在或多或少的空白数据。图1为SeaWiFS数据计算的冬季(1月)，春季(4月)，夏季(7月)，秋季(10月)13年平均气候态的真光层深度。可以看出即使观测时间长达13年，近岸很多区域仍然没有观测数据。 从图1可以看出，黄渤海真光层具有很大的时空变化性。总体来说，渤海真光层要小于黄海。渤海真光层冬季最浅基本都在10 m以下，夏季最深，最大真光层在20 m左右。黄海真光层深度春季最小，基本都在20 m以下，夏季真光层大多数区域都在40 m以上。 3.1. 渤海真光层时空变化特点及成因 渤海真光层非常浅主要由其独特环境造成的。渤海面积很小，离岸较近，且水深很浅，平均水深仅为18 m。渤海有辽河、滦河、海河、黄河等携带大量泥沙流入，并且渤海深处内海，与外界水体交换速率较低，使得渤海的悬浮物含量较高，可见光不能穿透太深。其次渤海周围为人类活动剧烈，认为排放的有机污染物较多，造成生态环境脆弱，赤潮频发，这同样降低了真光层深度。渤海沿岸流呈逆时针方向，从渤海流入黄海的沿岸流经过烟台威海沿岸，使得此处的水体较为浑浊，真光层深度也较浅。 在季节变化上，可以看出渤海冬季真光层最浅，基本都在10 m以下，这主要因为受冬季季风影响，渤海水深较浅，垂直混合较为强烈，将底层的颗粒物质带到了上层，加剧了光线衰减。而夏季风速相对较小，垂直混合较弱，并且水温很高，渤海会出现层化，上层颗粒物含量相对较少，因此真光层最大。同时在夏季和秋季，在渤海靠近胶东半岛渤海海峡区域，可以看到很明显的由黄海深入渤海的较深的真光层。黄海的水体透明度要明显高于渤海的水体，因此此处的真光层深度也要明显高些。 3.2. 黄海真光层时空变化特点及成因 黄海真光层基本趋势为越靠近岸边真光层越小，大部分沿岸区域的真光层深度在10 m左右，在南黄海中间区域最大，在夏季甚至超过50 m。同渤海一样，黄海受鸭绿江、韩江、长江、淮河输入影响，高浓度的陆源物质输入同样是黄海沿岸真光层较低的原因。在苏北浅滩–古黄河口区域，由于悬浮无机物含量很高，海水非常浑浊，其真光层为黄海最小区域，在夏季小于10 m。长江河口处真光层较浅，且向海内延伸，其原因可能为河流输入影响。河流带有大量的陆源物质入海，使得叶绿素和泥沙浓度增高，真光层深度变浅。河流的流量越大，其影响范围越为广泛，其造成较浅的真光层区域向海内延伸的越远。真光层深度在夏季南黄海中间区域达到60 m，是黄海中最高的区域，使黄海真光层深度呈现向里递增趋势，其中主要原因是黄海的面积大，中心区域远离岸边，受河流和人们活动的影响较小，且该地区的水深较大，可达到100米左右，且该地区靠近外海，受到黄海暖流的影响。北黄海真光层相对南黄海较浅，在冬春季节都要小于30 m，其北黄海中间真光层深度最深处也只比近岸处高10 m左右。此外，沿岸流对黄海沿岸海区影响较大，导致沿岸区域在四个季节真光层深度都要小于10 m。 从季节上看，黄海中央海区真光层深度最小值出现在春季，而非冬季。这主要的原因可能为，此处海区离岸边很远，河流输入和沿岸流的影响较小，海洋光学性质的主要影响因子为浮游植物并非悬浮无机物。在春季海水温度变暖，出现层化，混合层浅于真光层，有利于浮游植物的积聚，形成藻华[ 14 ] 。大量浮游植物的出现，使入射太阳光在上层海洋被利用，真光层相对很浅。而在夏季，颗粒物含量很低的大洋水体进入黄海，太阳光在水中穿透较深，致使该季节真光层也较深。在沿岸区域，水体很浅，由于冬季季风强烈，垂直混合剧烈，同渤海相似，再悬浮过程将底层无极颗粒带到上层，导致真光层很浅。 图1. 黄渤海真光层1、4、7、10月空间分布
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user: 4. 总结 真光层深度的研究对于物理海洋学、生态动力学等研究具有重要的意义。本文基于SeaWiFS气候态月平均数据，利用机理模式反演了渤黄海的真光层，并分析了其时空变化性。渤海真光层要浅于黄海，并且受河流输入和人类活动影响。黄海真光层深度要受到黄海暖流的影响，在近岸苏北浅滩区域受海底再悬浮影响。受沿岸流影响，黄海和渤海真光层都较小。在季节变化上，渤海真光层冬季最小，主要归因于冬季季风引起的强混合作用。黄海中部海区真光层在春季最小，可能和春季浮游植物藻华有关。
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user: 摘 要 近来的研究结果显示土壤中的水溶性胶体可能对营养物质和各种污染物的迁移和转化起到关键作用。然而，目前国内外对土壤中水溶性胶体的系统研究和报道比较少。本文对中国东北肇东盐碱土壤中的水溶性胶体进行了提取和研究。使用了原子力显微镜，X射线衍射法和光电子能谱等技术对获得的水溶性胶体进行了表征。原子力显微镜观察结果显示这些水溶性胶体呈现为较大的片状固体以及粒径范围很广的球体。X射线衍射法和光电子能谱测定表明这些水溶性胶体是由高岭石，伊利石、方解石、石英石所组成。我们同时也对经过水解聚马来酸酐(HPMA)处理后的盐碱土壤中水溶性胶体以及邻近的农业土壤中水溶性胶体进行了测定和比较。测定结果揭示了盐碱环境有利于产生大量不同粒径的胶体而经过水解聚马来酸酐(HPMA)处理的盐碱土壤和农业土壤中则含有较少量的粒径较小的胶体。本研究所得到的结果可加深研究者对盐碱土壤的认识以及水解聚马来酸酐(HPMA)治理盐碱土壤的基本原理。 关键词 :水溶性胶体，盐碱土，水解聚马来酸酐(HPMA)，原子力显微镜(AFM)
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user: 1. 引言 土壤的盐碱化是一个当今世界性的难题[ 1 ] [ 2 ] 。东北地区是中国重要的商品粮基地，但也存在着大量的盐碱地[ 3 ] [ 4 ] 。目前恢复这些退化的土地仍然是一个巨大的挑战。因此，针对东北地区盐碱土壤组成、结构特点及治理方面需要开展长期和深入的研究。 土壤中的胶体因其在化学物质、营养成分和污染物的迁移方面的重要作用而逐渐开始受到关注[ 5 ] [ 6 ] 。土壤中的粘土矿物是土壤胶体的重要来源[ 7 ] ，但是以它们为核心形成胶体的形貌和化学特性以及胶体间的相互作用还没有被深入研究。在胶体研究领域，各种贵金属的胶体由于在纳米电子器件、生物诊断和催化领域等方面的存在着巨大的潜在用途而得到了大量的研究[ 8 ] 。而在另一方面，在自然界中存在着各种胶体，它们的结构、特点和功能仍不是十分明确。这些胶体在自然界中可能具有非常重要功能，因此急需进行深入的研究。Wilkinson等人对水体中的粒径在1纳米到1微米的水溶性胶体进行了研究[ 9 ] ，结果表明这些胶体对水体中的污染物的存在状态和迁移起到了关键作用。据我们所知东北地区盐碱土壤中的水溶性胶体还没有系统的研究。盐碱土壤中的水溶性胶体可能在盐碱土形成以及营养物质和污染物的迁移中扮演着重要的角色。在本文中我们对中国东北肇东盐碱土壤中水溶性胶体进行了研究。
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user: 2. 实验部分 本实验重点对东北地区典型盐碱土壤中的水溶性胶体的形貌结构和化学组成进行研究。运用原子力显微镜观察了水溶性胶体的形貌结构；使用X射线衍射法和光电子能谱技术测定水溶性胶体的组成成分和表面元素分布特征。本研究中的土壤样品采自于重度盐碱地改造项目中所选定的实验田，此实验田中的土壤为该地区典型的苏打盐碱土壤。在试验田的治理研究中，我们探索了土壤改良剂水解聚马来酸酐的治理效果。因此，在本研究中我们也调查了水解聚马来酸酐对盐碱土壤中的水溶性胶体产生的作用和影响。 2.1. 材料和样品 水解聚马来酸酐(HPMA)，相对分子量400~800，购买于山东省泰和水处理有限公司。试验所用纯水，经过Milli-Q系统纯化，电阻率 > 18 MΩ∙cm。试验所用云母片购买于江苏省观进云母制片厂。 本试验中所用的土壤样品采集于中国东北黑龙江省肇东市重度盐碱地改造项目中的实验田(N46˚02'15.74''， E125˚53'53.48'')，采集深度为0~20 cm。土壤样品的pH测定值为10.2~10.9，测定的电导率为2300~2900μs/cm，表明采集的土壤是典型的盐碱土土壤。本试验中所用的水溶性土壤胶体提取方法如下：称取1 g干燥土壤，将上述土壤置于250 ml烧杯中，加入100 ml超纯水，为使样品达到平衡，将该混悬液放置超过48小时，土壤中的沙土和泥浆逐渐沉淀于烧杯底部，而水溶性胶体保留在上层混悬液中，将该混悬液倾倒于离心管内，离心(10，000转，10分钟)。离心所得的沉淀即为盐碱土壤中的水溶性胶体。该胶体使用超纯水稀释到合适的浓度，然后用于原子力显微镜(AFM)，X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)的样品制备。另外，我们还采集了附近的农田土壤作为对照，并且采用跟盐碱土同样的试验处理方法。此外，本试验中我们还采用水解聚马来酸酐(HPMA)处理盐碱土壤。在盐碱土混悬液中加入适量水解聚马来酸酐(HPMA)调节混悬液至pH值为7左右。水解聚马来酸酐的加入量通过滴定实验来确定。在盐碱土的水溶液中缓慢滴加10%水解聚马来酸酐溶液，在此过程中同时记录溶液的pH值。根据得到的数据得出溶液达到中性时需加入的水解聚马来酸酐的量。在本实验中大约加入0.35mL 10%水解聚马来酸酐可使盐碱土胶体溶液由碱性变为中性。处理过的混悬液放置48小时，使混悬液达到平衡，然后采用与盐碱土同样的试验处理方法制得水溶性胶体。 2.2. 试验仪器与样品制备 2.2.1. 原子力显微镜(AFM) 本试验采用Molecular Imaging Picoplus II 型原子力显微镜系统(Molecular Imaging， USA)对土壤胶体进行扫描成像。50 µl土壤胶体水溶液滴到新解理的云母片表面，自然晾干用于AFM成像。扫描使用Mikromasch生产的NSC15/AIBS探针(针尖的曲率半径小于10 nm)，该探针针尖力常数为40 N/m，扫描速度为1 lines/s，成像共振频率为325 KHz，采用室温下轻敲模式成像。本试验中图像及胶体颗粒尺寸测量均由仪器自带Picoscan 5.3.3软件处理，AFM图片均为原始数据，图像像素均为512 × 512。 2.2.2. X射线衍射(X-ray Diffraction) 本试验采用D/MAX 2200VPC (40 kV/40 mA)X射线衍射仪，XRD所用样品为提取出的土壤胶体水溶液，将该溶液滴加到干净的玻璃样品台表面，室温下自然晾干。 2.2.3. X射线光电子能谱 本试验采用赛默飞世尔科技K-Alpha X射线光电子能谱仪(XPS)，试验所用样品为提取出的土壤胶体水溶液，将该溶液滴加到干净高定向热解石墨表面(HOPG)，室温下自然晾干。
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user: 3. 结果与分析 通过原子力显微镜(AFM)可在纳米尺度上观察土壤中水溶性胶体颗粒的形貌和尺寸。图1(a)为盐碱土中提取的水溶性胶体的AFM形貌图。由图可见，土壤胶体颗粒在云母片表面形成了团簇结构。在图像中， 图1. 为土壤中提取出的水溶性胶体在云母表面的原子力显微镜形貌图。图(a)为盐碱土水溶性胶体样品；图(b)为HPMA处理后盐碱土壤的水溶性胶体样品；图(c)为农业耕地土壤水溶性胶体样品 可以观察到土壤中水溶性胶体主要存在的两种结构。其中一种为不规则的片状，如图1(a)所示。这些片状胶体的尺寸在1微米左右，平均高度为220 nm左右。另外一种胶体结构为球形的颗粒。这些球形颗粒的高度为10~180 nm。由于土壤中的有机质和无机矿物颗粒没有进行预先分离，据以前的研究报道得知有机质可以结合到无机矿物颗粒表面，据此推测原子力显微观察到的这些胶体可能为有机质和无机颗粒的复合物。为了治理盐碱土壤，研究者尝试用水解聚马来酸酐(HPMA)来处理盐碱土，并取得了良好的成效。本研究中，我们也试验了水解聚马来酸酐(HPMA)来对盐碱土中的水溶性胶体颗粒的影响。图1(b)为HPMA处理过的盐碱土胶体的AFM形貌图。观察到的颗粒高度一般都小于80 nm，大多数颗粒的高度大约在20 nm左右。比较HPMA处理前和处理后的胶体颗粒得知，经HPMA处理过的盐碱土土壤胶体颗粒明显变小。这说明在使用HPMA处理盐碱土时，盐碱土胶体中的一些成分可被HPMA溶解。HPMA在工业上可以作为水垢处理剂，它能够溶解水垢中的碳酸钙。因此，盐碱土土壤胶体中的碳酸钙可被HPMA溶解。另外，我们还采用称重法进一步证实了这一结果。首先对提取得到的水溶性胶体进行干燥，然后对最终得到的产物称量质量，计算其质量相对于初始盐碱土质量的百分比。在试验中盐碱土中提取出的水溶性胶体约占干燥盐碱土壤的1.6%，而HPMA处理过的盐碱土提取出的胶体百分比减小到了0.37%。AFM试验结果和称重法证实了HPMA可以溶解肇东盐碱土壤的水溶性胶体部分成分，使胶体簇变小。作为对照，我们对邻近农业耕地土壤也做了同样的测定。图1(c)显示了耕地土壤中水溶性胶体的AFM形貌图。由图中可见很多扁平的小颗粒，大多数颗粒的高度为10 nm左右。耕地土壤胶体颗粒与经HPMA处理的盐碱土土壤胶体颗粒粒径大小很相似。这两种土壤样品的主要区别是耕地土壤胶体颗粒很少存在大的片状结构。近来的研究报道腐殖质中主要成份胡敏酸在云母片表面干燥后也可观察到类似的扁平颗粒[ 10 ] 。腐殖质是土壤中的重要有机组成成分，并且在土壤的物理化学性质方面起着很重要的作用。腐殖质是由土壤中有机物经微生物和化学降解、转化后形成的由脂肪族化合物、芳香族化合物和羧基集团组成的有机物。因此，试验观察到的胶体颗粒可能是由土壤中的胡敏酸和富里酸组成。由于耕地土壤的胶体含量较小，质量很小，很难准确的计算胶体颗粒的百分比。 为了进一步证实AFM的测定结果，我们使用X射线衍射法(XRD)对提取出的土壤胶体进行了表征。图2为HPMA处理前后盐碱土水溶性胶体的XRD谱。由图可见，在未经HPMA处理的盐碱土土壤胶体在2θ = 29.40 ˚ 处可见一个比较宽的峰，此峰可归属于方解石(104)的衍射峰[ 11 ] 。由图2可见，经HPMA处理过的盐碱土土壤胶体可以明显观察到衍射峰变得很尖锐。通过和相关文献的测定结果进行比对，这 些峰可归属于高岭石、伊利石和石英[ 12 ] -[ 15 ] 。同时由图可见，对应的方解石(104)面的吸收峰消失。高岭石和伊利石是常见的粘土矿物，根据以前的多种显微研究结果，我们得知它们通常为层状结构[ 16 ] 。根据上述测定结果，我们推测AFM观察到的片状结构为高岭石和伊利石，而观察到的小颗粒为石英和方解石。 为了进一步明确土壤水溶性胶体的表面元素组成，我们使用了X射线光电子能谱法(XPS)对水溶性胶体进行了检测。测定结果显示盐碱土胶体表面存在C、O、Si、Al和Ca元素。图3(a)为盐碱土中水溶性胶体测到的Ca元素的能谱图。这一结果和XRD所得的测定结果相一致。经HPMA处理后盐碱土水溶性胶体的XPS测定结果与未经HPMA处理的样品有两处明显的区别。第一，经HPMA处理后的盐碱土 图2. 盐碱土中经HPMA处理前后提取出水溶性胶体的XRD谱 图3. (a) 盐碱土中水溶性胶体的Ca元素的XPS能谱图(未经HPMA处理)； (b) 为HPMA处理后的盐碱土胶体中的N元素的XPS图谱 土壤胶体的Ca元素能谱峰完全消失，这说明在HPMA跟盐碱土作用时，盐碱土中的钙盐可被HPMA溶解，这一结果已被上述XRD测定所证实。第二，经HPMA处理后有N元素的出现而未经HPMA处理样品则没有观察到N元素信号。图3(b)为HPMA处理后的盐碱土胶体中的N元素的XPS高分辨图谱。图中显示，在N元素位置有多重峰出现，说明在该土壤胶体表面存在多种化学形态的N元素。将该试验结果与AFM扫描结果相结合可推测这些N元素可能在形成胶体过程中具有很重要的作用。在土壤结构组成和植物营养供给中，Ca元素和N元素起着非常重要的作用。在盐碱土水溶性胶体中，Ca元素主要以方解石的形态存在(这一结果可参见图2的XRD谱线)，未检测到N元素的存在。这一结果主要由高盐和高碱性的土壤环境所决定。在农业耕地土壤水溶性胶体中也分别检测到了Ca元素和N元素。此结果结合AFM实验结果，以及耕地土壤溶液的pH值(pH值接近8.4)，我们推测农业土壤水溶性胶体中钙元素可能主要是以钙离子形态存在。在对土壤结构和土壤碱性的影响中，钙离子的浓度起着很重要的作用。已有研究报道，硫酸钙可以作为盐碱土改良的有效试剂[ 17 ] 。硫酸钙在改良盐碱土中主要是因为增加了土壤中的钙离子，这些钙离子最终可以与土壤中的碳酸盐反应形成方解石同时释放的质子，来降低土壤的碱性，并通过Ca离子和Na离子交换增加土壤的空隙度[ 17 ] 。盐碱土经HPMA处理后，并没有增加土壤中的钙元素的总含量，但可将方解石中的钙离子释放出来。由此可见，HPMA和硫酸钙在改良盐碱土时的方式是不同的。 Kohut等人曾系统地研究过盐碱土中的粘土矿物，结果显示其中的粘土矿物和非盐碱土中的矿物质很相似[ 18 ] 。本研究中盐碱土壤中测出的粘土矿物在其它种类的土壤中也是普遍存在的[ 15 ] 。盐碱土中提取出的水溶性胶体中除了含有粘土矿物外，还含有方解石、石英和胡敏酸。与农业耕地土壤中明显不同的是，盐碱土中提取出的这些种类的胶体有很广的粒径范围，它们可能填充在土壤结构的疏松空隙中，用来构成更为致密的土壤结构。因此，这些胶体除了对盐碱土的物理化学性质有影响外，也可能有助于盐碱土形成非常致密的结构。 曾有研究者将水溶性胶体分为三种类型：① 结构紧密型的无机胶体；② 结构紧实的生物大分子聚合体；③ 大分子有机化合物[ 9 ] [ 19 ] 。在本试验中，盐碱土中的粘土矿物、方解石以及我们通过AFM扫描观察到的耕地土壤中的颗粒物可分别归属于上述类型。这些土壤胶体有着较大的比表面积，可能在营养物质和污染物的输送中起到关键作用，并且这些水溶性胶体在盐碱土的结构和物理化学性质方面具有重要作用，因而进一步深入研究这些水溶性胶体的结构和其物理化学性质是很有必要的。
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user: 4. 结论 本研究观察测定了东北地区典型盐碱土中的水溶性胶体。通过AFM扫描可以得知，盐碱土中的水溶性胶体呈现为大的片状结构和小的球形颗粒，并且这些球形颗粒具有很广的粒径范围。通过XRD和测定得知土壤胶体中的水溶性胶体由高岭石、伊利石、方解石、石英和胡敏酸等组成。与农业耕地土壤水溶性胶体比较，盐碱土中的水溶性胶体可能在形成盐碱土的致密结构方面起到重要作用。经过HPMA处理后，盐碱土水溶性胶体中的方解石可被HPMA溶解，并释放出钙离子，用来间接改变盐碱土的pH值，从而可改变盐碱土的结构和物理化学性质。
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user: 摘 要 在套期保值中，金融工具侧能与现货侧匹配上的盈亏，其性质是风险对冲因子，不直接影响企业的损益，无论是盈是亏，无论盈亏多少，都不应该“大惊小怪”。金融工具侧因基差产生的盈利，其性质类似于财产清理中恰逢相关资产价格走高所获得的非正常收益；而亏损的性质类似于财产保险中投保人所获得的保险赔偿不能完全覆盖其财产损失部分。金融工具侧因套保方案执行不严格所产生的盈亏，其性质属于企业投机所产生的盈亏，应该加强管理，避免发生。 关键词 :套期保值，金融工具侧，盈亏性质
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user: 1. 引言 原油期货价格2014年下半年大跌近50%，实施买入套期保值者在原油期货侧必然产生巨大的“亏损”，这种“亏损”往往受到社会各界的指责，让实施套期保值的企业及操作者承受很大的压力，为躲避这种压力，许多企业特别是国有企业，不愿参与期货市场实施套期保值，本文旨在分析论证套期保值中金融工具侧“盈亏”的性质，帮助人们匡正对套期保值的认识。
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user: 2. 套期保值中金融工具侧盈亏产生的机理 套期保值，是指现货资产持有者或经济合同履约人，在期货市场上买进或卖出与其现货资产或经济合同标的物相同或相关、数量相等或相当、方向相反、时间跨度相同或相近的期货合约的一种风险管理行为[ 1 ] 。其目的是在其期货头寸和现货资产或现货合同之间构建起盈亏相互冲抵的机制，以规避其现货经营过程中的价格波动风险，这些风险通常影响原材料的采购成本、产成品的销售收入、贷款的利息支出以及外汇收支的汇兑损益等。套期保值所使用的金融工具，除期货外，还包括远期、期权、掉期等，本文论述以商品期货为例。 套期保值一般分为买方套期保值与卖方套期保值。买方套期保值，也称为多头套期保值，是指商品的买入方或使用方通过在期货市场开立期货头寸对冲其相应的商业经营中现货价格风险的风险管理活动。在建立期货或期权头寸后，如果在其预设的套保时间内，价格的变动方向是上涨或者最终是上涨的，当了结交易时，在期货侧将产生一定的盈利；反之，则会产生一定的亏损；盈亏的大小视价格变动的幅度而定。 卖方套期保值，也称为空头套期保值，其期货侧盈亏的机理与买方套期保值大体相同，所不同的是价格变动方向及盈亏与买方套保正好相反，即在建立期货或期权头寸后，如果在预设的套保时间内，价格变动方向是下跌或最终是下跌的，当了结交易时，在期货侧将产生一定的盈利；反之，则将产生一定的亏损。 套期保值按照风险对冲的效果，可以分为完美套期保值与不完美套期保值。
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user: 3. 完美套期保值中金融工具侧盈亏的性质 完美套保是指，套期保值金融工具侧与现货侧的盈亏完全匹配，从而实现风险的完全对冲。一般而言，要取得这种套保效果必须具备两个前提，一是期现之间不存在基差，二是套保方案被严格执行。所谓基差是指，某一特定地点某种商品的现货价格与同种商品的某一特定期货合约价格之间的价差。下面以最近阶段原油价格大幅下跌为背景举一例子以分析完美套保中金融工具侧盈亏的性质。 某炼油厂，2014年6月已与下游企业签订7000吨成品油供应合同，供货时间为12月，按照当时原油价格估计的综合毛利率为15%。2014年布伦特原油期货的价格为105美元/桶，2014年12月份下跌至58美元/桶，跌幅为45%。该炼油厂于6月签订成品油供货合同的同时对所需的73，000桶原油实施了买入套期保值。假定12月份现货市场的原油价格也是58美元/桶。 按照案例的给定条件，套保头寸因原油期货价格大跌47美元/桶，该炼油厂期货侧亏损343.1万美元；而其从现货市场采购原油因采购价格下跌47美元/桶节约了采购成本，该炼油厂现货侧盈利343.1万美元。期货侧亏损与现货侧的盈利百分之百的对冲，原油采购的价格风险得到完全的规避，该炼油厂因此获得15%的预算毛利率。 我们来分析下上述例子中期货侧亏损的性质。套期保值的目的是用期货等金融工具侧的盈亏来对冲现货侧的盈亏，旨在保住价格波动之外的盈利；期货侧与现货侧必然有一方是盈利，而另一方是亏损，盈利与亏损相互对冲，从而实现保值的最终目的。因此，在套期保值中，期货侧的盈利与亏损都只是风险对冲因子，它不能直接计入企业的盈亏，必须先与现货侧的盈亏相互对冲。上例中，期货侧343.1万美元的亏损，它不是炼油厂的最终损失，而只是套期保值中的风险对冲因子，不能直接计入该炼油厂的损益，而必须先与现货侧343.1万美元的盈利对冲。在完美套期保值中，两者可以完全对冲，对企业最终的损益没有影响。 套期保值通常与企业的财务战略或经营目标有关[ 2 ] 。人们时常会质疑，在上述例子中，原油价格大幅下跌，炼油厂为何还要实施套期保值，白白放弃原油价格下跌所带来的好处？这涉及到企业对待风险的态度以及应对风险的策略，套期保值是追求稳定发展目标企业的通常做法。假定在上例中，原油价格是上涨45%，如果企业没有实施套期保值，企业的原油采购成本必然超预算343.1万美元，炼油厂不仅不能是实现既定的15%毛利，而且将严重亏损。假定炼油厂的财务防御能力较差，它可能陷入财务困境，甚至破产。