DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 1. 引言 随着现有公路的运营能力慢慢满足不了日益增长的交通量，全国范围内陆续开展了高速公路改扩建工程，而在其中的一个关键问题便是如何减小新老路基在上覆荷载下会产生的不均匀沉降 [ 1 ]。由于密度低，泡沫轻质土可以大大减轻路基自重，减轻新旧路基沉降不均匀的问题 [ 2 ]。但是，泡沫轻质土由于较高的水泥掺量，导致其成本高昂，制约了其在路基工程中的推广应用。因此，许多学者从代替部分水泥的角度，研究不同外掺材料对泡沫轻质土路用性能的影响。蒋宁俊等 [ 3 ] 采用水玻璃和电石渣碱性激发磨细高炉矿渣作为固化材料，制备出来的轻质土比普通水泥基泡沫轻质土有更好的抗硫酸钠溶液侵蚀性。孙赛炜等 [ 4 ] 采用偏高岭土替代部分水泥制备泡沫轻质土，掺加20%偏高岭土可以使轻质土耐久性得到提高。李章珍等 [ 5 ] 采用城市污泥制备轻质土，当替代量为45%时，轻质土密度、流值、抗压强度以及工后沉降均满足路基各个层位规范要求。Leong等 [ 6 ] 的研究表明，在以珍珠岩微球为主要原料的轻质土中掺加少量PP纤维可使抗拉强度提高26.7%，并减小轻质土失水导致的干缩。杜延军等 [ 7 ] 研究表明，相较于传统水泥基泡沫轻质土，地聚合物基轻质土强度增长了1倍以上，但水稳定性较差。善琦 [ 8 ] 将气泡混合轻质土用于路基隔热层，其中气泡掺量是影响轻质土导热系数的关键因素，两者之间呈正比例关系。辛凌等 [ 9 ] 通过三轴试验，提出橡胶粒掺量的增加、水灰比以及围压的提高均会使RST轻质土抗剪强度降低。 目前，我国大宗工业固废得不到合理的利用，大部分都采用堆场堆放处理，对周边环境产生了较大的污染。其中工业制备氧化铝所产生的赤泥由于碱性较高、重金属离子多等原因成为最难处理的工业固废之一 [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]。其中的烧结法赤泥中物相组成中含有β-C 2 S，并且从化学成分来看，赤泥的成分十分接近水泥熟料的成分，因此被广泛应用于建筑行业中。齐建召 [ 13 ] 提出了用于道路基层的二灰稳定赤泥材料，该材料回弹模量远高于普通半刚性基层材料，并提出以赤泥替代20%以下的水泥，可获得性能相当的水泥混凝土。可见，采用烧结法赤泥将有助于提高水泥基材料的强度，而且相比于传统粉煤灰、电石渣和水玻璃等替代材料，烧结法赤泥更具有成本优势。本文分别采用粉质黏土与烧结法赤泥作为主要原材料制备泡沫轻质土，对比评价两种泡沫轻质土力学性能与软化系数，在满足路用性能要求前提下，提出相应的掺配比，以降低工程材料造价。
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user: 2. 试验用原材料与配合比 试验所用土取自山东省淄博市滨莱高速公路改扩建工程沿线，如图1与表1所示，通过该土级配曲线、液塑限得到该土属于低液限粉质黏土。所用烧结法赤泥取自山东铝业公司，化学成分与矿物组成如表2和表3所示，矿物组成中以原硅酸钙和水合硅酸钙为主，二者占比达40%。试验用水泥为42.5普通硅酸盐水泥，化学成分如表4所示。试验所用发泡剂稀释倍率与发泡倍率分别为50倍和30倍。 Table 1 Physical properties of testing soi 土粒比重 液限ω L /% 塑限ω p /% 塑性指数I P 2.78 31 20 11 表1. 试验土样物理性质 图1. 试验土样颗分曲线 Table 2 Chemical compositions of sintering red mu 成分 SiO 2 TiO 2 Al 2 O 3 Fe 2 O 3 CaO Na 2 O MgO 其他 含量(%) 22 3.2 6.4 9.02 41.9 2.80 1.70 11.7 表2. 烧结法赤泥的化学组成 Table 3 Mineralogical compositions of sintering red mu 物相 含量/% 原硅酸钙 25.0 水合硅酸钙 15.0 水化石榴石 9.0 方解石 26.0 含水氧化铁 7.0 霞石 7.0 水合硅酸钠 5.0 钙钛矿 3.0 表3. 烧结法赤泥的物相组成 Table 4 Chemical compositions of cemen 成分 SiO 2 Fe 2 O 3 Al 2 O 3 CaO MgO SO 3 含量(%) 22 4.2 5.2 63 1.5 2.2 表4. 水泥化学成分 本次试验泡沫轻质土目标密度为800 kg/m 3 ，目标流值为180 ± 20 mm，改变固体材料中的替代材料与水泥的比例，其中粉质黏土基泡沫轻质土(SC轻质土)土替代量分别为0%、25%，33%，40%；赤泥中含有水泥主要成分之一硅酸钙，为进一步降低材料成本，烧结法赤泥基泡沫轻质土(RM轻质土)按照赤泥替代量为40%，50%，60%三组配比进行试验，共7组试验配合，如表5所示。 试验所用土与赤泥均经过晾干破碎，并过4.75 mm方孔筛使其颗粒大小均匀便于搅拌，并且使其与其余材料充分反应。首先将土/赤泥与水混合搅拌3 min，再将水泥加入泥浆搅拌3 min，然后降低转速加入泡沫搅拌3 min，密度与流值达到目标值后浇入模具中，并使用保鲜膜包裹，常温养护，试件养护2 d后脱模，将试件装入密封袋进行常温养护，达到指定龄期后进行各项性能指标测试。 Table 5 Mix design of foamed light weight soi 序号 粉质黏土(kg/m 3 ) 赤泥(kg/m 3 ) 水泥(kg/m 3 ) 水(kg/m 3 ) 泡沫(L/m 3 ) 替代材料/ (替代材料+水泥) 1 / / 533 266 556 0 2 140 / 399 259 561 25% 3 187 / 355 257 561 33% 4 225 / 320 256 561 40% 5 / 217 309 273 547 40% 6 / 271 271 270 543 50% 7 / 325 207 267 540 60% 表5. 泡沫轻质土配合比设计
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user: 3. 力学性能 3.1. 无侧限抗压强度 规范要求采用轻质材料填筑路床区抗压强度≥1 MPa，填筑路堤区≥0.6 MPa [ 14 ]。从图2中可以看出，随着水泥掺量降低，泡沫轻质土前7 d抗压强度增长速率变缓，进而导致28 d强度降低，相同替代量下(40%)，RM轻质土相对于SC轻质土28 d强度从1.02 MPa提高至1.2 MPa，说明赤泥作为泡沫轻质土原材料优于粉质黏土，粉质黏土主要是作为填充物，而赤泥中含有的部分β-C 2 S，但其活性较低，在碱性条件下赤泥中硅铝质成分会发生键位断裂，形成活性更高的成分，更加有利于其与Ca(OH) 2 发生水化反应，提高了RM轻质土的强度。赤泥替代量或粉质黏土替代量小于40%时，泡沫轻质可以作为高速公路路床区填料；当赤泥替代量小于60%时，泡沫轻质土可以作为高速公路路堤区填料。 图2. 不同土/赤泥替代量泡沫轻质土无侧限抗压强度 3.2. 劈裂抗拉强度 劈裂抗拉强度f ts 采取以下方法进行测定 [ 15 ]，将泡沫轻质土试件养护28 d后进行测试，由图3可知，两种泡沫轻质土f ts 随替代量变化与无侧限抗压强度结果类似，40%替代量下，RM轻质土劈裂抗拉强度0.25 MPa比与SC轻质土劈裂抗拉强度0.2 MPa高出25%，说明RM轻质土相对于SC轻质土抗拉抗裂性能更优，对分别对RM轻质土与SC轻质土拉压比进行拟合，如图4所示，均可以采用f ts = 0.20 q u 去预估RM轻质土与SC轻质土的劈裂抗拉强度，从而评价抗拉抗裂性能。 3.3. 回弹模量 回弹模量E是材料受外界荷载作用下，竖向应力与回弹应变之比，是道路设计与施工质量检测中的重要指标之一，本次试验采用刚性承载板法测定回弹模量，试验方法参照《公路土工试验规程》 [ 16 ]，对掺加赤泥与掺加粉质粘土的泡沫轻质土试件养护3 d、7 d、28 d后进行回弹模量试验，如图5所示。对28 d回弹模量与抗压强度进行拟合，结果如图6所示。RM轻质土的回弹模量远满足路基回弹模量要求。 3.4. 软化系数 泡沫轻质土作为路基填料，软化系数K (饱水抗压强度/干燥抗压强度)不宜小于0.7 [ 17 ]。软化系数采用以下方法进行测定，首先将养护28 d泡沫轻质土试件放入105℃烘箱内，直至完全干燥，冷却至 图3. 不同土替代量泡沫轻质土劈裂抗拉强度 图4. 劈裂抗压强度与无侧限抗压强度关系 图5. 不同赤泥替代量泡沫轻质土回弹模量 图6. 泡沫轻质土回弹模量与抗压强度关系 室温后，测定其抗压强度为f 0 。再取同样配合比同样养护条件的试件，浸水72 h后将表面擦干，记录表干质量为m t ，测定其抗压强度为f 1 。则软化系数K按照公式(1)进行计算。 K = f 1 f 0 (1) 两种泡沫轻质土不同状态下抗压强度如图7所示。当替代量为40%时，RM轻质土在不同状态下的强度均高于SC轻质土，其中干燥抗压强度f 0 提高了16.7%，自然抗压强度q u 提高了17.6%，饱水抗压强度f 1 提高了20.0%。泡沫轻质土软化系数如图8所示，所有配合比泡沫轻质土软化系数均大于0.7，40%替代量下，RM轻质土与SC轻质土软化系数分别为0.77与0.75，说明相同替代量下RM轻质土水稳定性依然优于后者，赤泥中硅酸钙形成的水化产物提高了RM轻质土的胶凝材料结构致密性与固化程度，进而提高水稳定性。即使赤泥替代量达到60%，泡沫轻质土软化系数仍大于0.7。综合考虑施工误差，以泡沫轻质土作为高速公路路床区填料，土掺量不高于33%或赤泥掺量不高于40%，作为高速公路路堤区填料，土掺量不高于40%或赤泥掺量不得高于50%。 图7. 干燥状态、自然状态、饱水状态下不同土替代量泡沫轻质土抗压强度 图8. 不同土替代量泡沫轻质土软化系数
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user: 4. 结论 (1) 泡沫轻质土抗压强度q u 、劈裂抗拉强度f ts 、回弹模量E之间具有良好的线性关系，即f ts = 0.20q u ，E = 317q u ，因此可以通过试验得到其中一个指标，进而预测其余两个指标。 (2) 40%替代量下，RM轻质土相对于SC轻质土的力学性能与软化系数均有提高，其中28 d抗压强度从1.02 MPa提高至1.2 MPa，劈裂抗拉强度从0.2 MPa提高至0.24 MPa，软化系数从0.75提高至0.77。 (3) 综合考虑抗压强度、软化系数以及施工导致的误差，提出高速公路路床区填料推荐配合比为33%替代量SC轻质土和40%替代量RM轻质土，提出高速公路路堤区填料推荐配合比为40%替代量SC轻质土和50%替代量RM轻质土。
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user: 摘 要 本研究利用石蜡切片法对红千层叶片和串钱柳叶片进行解剖学观察，旨在更好地应用这两种植物，观察结果表明：这两种植物叶片均为等面叶，具有栅栏组织和海绵组织；叶脉分为四级，主脉为外韧无限维管束，三级脉、四级脉的维管束鞘明显；具有裂生型分泌腔。分泌腔的形成过程经历了：原始细胞阶段、分泌腔形成阶段和分泌腔成熟阶段三个阶段。红千层表皮的角质层更发达；主脉、二级脉维管束周围的厚壁细胞丰富；分泌腔外围有一层鞘细胞，分泌腔体积大、嵌入海绵组织的部分较多。串钱柳幼嫩叶片具有表皮毛结构；分泌腔体积较小、嵌入海绵组织的部分不多。形成这种差异与这两种植物的生长特性和对其生长环境的适应性有关。 关键词 :红千层，串钱柳，叶片结构，分泌结构，石蜡切片法 Copyright © 2020 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 红千层(Callistemon rigidus)和串钱柳(C. viminalis)，是桃金娘科(Myrtaceae)红千层属(Callistemon)外形极为相似的两种植物 [ 1 ]，都是常绿灌木或小乔木，都有“瓶刷子树”的别称。从外形看，两种植物是有区别的：红千层的枝叶坚硬，枝条呈直立状态，花序朝上；串钱柳的枝条呈拱状或者下垂，花序朝下。有良好的耐旱性，且花多、花期长，观赏价值高，故常作为绿化植物和园林植物广泛栽种 [ 2 ]。 国内对这两种植物的研究，主要是探索其园林观赏价值以及如何栽培种植的问题：陈楚戟 [ 3 ] 就红千层，冯玉元 [ 4 ] 就串钱柳的外形特点，花期等方面进行了较为详细的描述，比较全面说明这两种植物的观赏价值及栽培方法和注意事项。陈定如 [ 5 ]，张雪雨 [ 6 ] 对串钱柳及桃金娘科几种观赏植物的观赏价值进行了研究。李敏莹等 [ 2 ] 对红千层属的各种植物进行了对比研究，较为详细地阐述了红千层属各种植物的观赏价值、观赏特点以及园林应用等方面的内容。 目前对红千层属植物的研究，已开始从园林景观的应用，逐渐发展到研究植物的化学组成成分、植物精油的活性和提取以及生理方面：黎灿等 [ 7 ] 研究了串钱柳叶片中的化学成分；单体江等 [ 8 ]、陶文琴等 [ 9 ] 通过提取串钱柳叶片精油，测定串钱柳叶片精油的抗菌活性；梁忠云等人 [ 10 ] 以柳叶红千层(C. salignus)为实验材料，研究其叶片精油对不同病原细菌的抑制作用；黄婷等 [ 11 ] 采用水蒸汽蒸馏法，提取红千层叶的精油，认为其具备进一步开发成为天然的抗氧化剂和植物源杀虫剂的潜力。刘建福 [ 12 ] 研究红千层在不同天气条件下，叶片叶绿素荧光动力学参数和净光合速率的日变化。 国外对于串钱柳的研究并不多，主要有对串钱柳的药用价值和前景 [ 13 ] 以及串钱柳叶片精油成分的研究 [ 14 ]。Praveen等 [ 15 ] 探究了红千层属不同物种的不同部分表现出的不同的药用价值。 上述研究表明：这两种植物已经从单纯的观赏性植物，变成具有一定药用价值的植物。但对两种植物叶片的解剖学研究不多，本研究主要是通过观察红千层、串钱柳在不同时期的叶片结构，找出两种植物叶片在发育过程中的形态变化规律，为进一步比较、研究它们，提供形态学依据，以便更有效地挖掘其价值。
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user: 2. 材料与方法 2.1. 材料的采集 本实验材料红千层(C. rigidus)和串钱柳(C. viminalis)叶片，分别在其花期和生长期，取自广东省广州市大学城。切取完整的、没有遭虫害的、处于不同发育时期的叶片中部、过叶脉部分，用卡诺氏固定液固定24 h，70%酒精清洗2次，每次1 h，后换新的70%酒精，低温保存，备用。 2.2. 实验材料的处理 玻片标本的制作方法：采用常规石蜡切片法制片、切片厚度为8 µm，1%碱性品红酒精染色，中性树胶封片，Olympus显微镜下观察并拍照。 叶片组织、细胞结构数据测量方法：同一发育阶段切片材料，取15个视野进行统计，对每个视野中的细胞大小、比值进行测量，再计算其平均值。
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user: 4. 讨论 4.1. 叶片结构的比较 两种植物都是喜阳喜湿的种类，红千层枝条挺拔不下垂，而串钱柳除主茎挺拔之外，其它枝条均柔软下垂 [ 1 ]。从实验结果可以看到：红千层和串钱柳叶片表面都有一层角质层，串钱柳的幼嫩叶片表面有大量表皮毛，随着植物生长逐渐脱落，在成熟叶片中没有发现表皮毛。角质层的作用是保护和减少水分散失，且厚度主要受环境影响；表皮毛的作用和角质层类似，也是保护叶片、减少水分丧失 [ 16 ]；红千层的叶片接触太阳光的面积更大，为减少水分散失，红千层发育形成更厚的角质层；串钱柳的幼嫩叶片角质层较薄，表皮毛与表皮上角质层互相配合，共同完成各种不同的保护功能 [ 17 ]。 从各级叶脉看，红千层的维管束结构要比串钱柳发达，维管束内及周围含有更多的厚壁组织，维管束周围的细胞明显要比串钱柳丰富，维管束中导管及厚壁组织细胞更多，维管束的输导组织更加发达，运输能力更强；刚性更高，这都与它可以生长在更加干燥的环境相适应。 4.2. 分泌腔的比较 两种植物分泌腔的形成过程基本相同，类型均为裂生型，其发育过程与胡正海等人 [ 18 ] 在枳(Poncirus trifoliata)，王贺等人 [ 19 ] 在花椒(Zanthoxylum bungeanum)报道的裂生型分泌囊的结构与发育过程也大致相同。 红千层叶片的成熟分泌腔外，围着一层明显的鞘细胞，细胞原生质浓密；而串钱柳分泌腔外，围着的鞘细胞，细胞原生质稀。两种植物分泌腔外，围着的鞘细胞有所不同，与这两种植物的生长特性有关。串钱柳的枝条呈拱状下垂，叶片接触阳光的面积小，水分散失的速度比较慢，而红千层的枝条中机械组织发达，枝叶向上生长，接触阳光的面积更大，容易散失水分，鞘细胞包围在上皮细胞外，有保护作用，减少上皮细胞水分的消耗，以维持正常生命活动。另外，串钱柳的分泌腔体积小，而红千层的分泌腔体积更大，发达的鞘细胞包围在扁平的分泌细胞外，有维持分泌腔的形态的作用，有利于将分泌物储存在分泌腔内。 在形态上，红千层成熟的分泌腔体积大，嵌入海绵组织内较多，而串钱柳的分泌腔体积较小，嵌入海绵组织的部分不多，但叶片中分泌腔的密度更大。红千层和串钱柳的叶片分泌腔中的挥发油，能让植物具备良好的抗虫抑菌的免疫能力，有利于植株的生长，而二者分泌腔体积、大小不一样，则储存的分泌物数量不一样，红千层的成熟叶片能储存更多分泌物，这与植株适应生长环境有关。红千层与串钱柳叶片分泌物的主要成分包括了萜类、酚类化合物 [ 7 ] [ 11 ]，而红千层分泌腔的体积较串钱柳的大，则可以储存更多的分泌物。红千层和串钱柳叶片的挥发油是由分泌细胞产生的分泌物，在生长过程中，分泌细胞持续分泌挥发油并排入腔隙中不断积累，也是对自身的保护以及对环境的适应。 4.3. 两种植物分泌物质的应用前景 对两种植物叶片具体分泌哪些物质，从研究成果看，只知道串钱柳叶片含有很丰富的挥发油，由分泌细胞产生，具有一些抗菌活性及抗肿瘤作用：在陶文琴等 [ 9 ] 的研究中得知串钱柳叶片的粗提取物对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌等细菌具有不同程度的抑菌作用；在黎灿等 [ 7 ]、黄婷等 [ 11 ] 的研究结果中可以得知，这两种植物叶片的一些特定物质也会具有抗虫的活性，这些物质，具体合成途径，还有待探究。串钱柳如今作为较常见的观赏植物，和红千层都可以在办公区、园林区和交通要道进行栽培 [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]，营造舒适的环境，需要我们更加详细的去研究它们，从而更好地利用开发这类植物。
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user: 摘 要 为研究地铁双线隧道下卧粉质黏土地层动力响应特性，采用数值计算方法，分析了列车循环荷载作用下双线隧道下卧土层中加速度峰值、沉降变形等的变化规律。结果表明：1) 循环荷载作用下双线隧道下卧土体的动力响应随距离增加而逐渐衰减，且沿深度方向衰减速度小于沿水平向的衰减速度(深度方向衰减速率约为水平向的1/2)，循环荷载对双线隧道下卧土层叠加效应主要体现在深度方向上。2) 双线隧道中任一隧道正下方分析点的动力响应值大于单线隧道下对应分析点的值，其中竖向加速度峰值之比介于1.55~1.87，竖向速度峰值之比介于1.68~1.70。 关键词 :地铁隧道，双线，动力特性，粉质黏土，数值分析 Copyright © 2020 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 双线隧道是区间地铁列车通行常采用的方案，伴随着我国城市地铁建设和运营历程的日益增长，地铁列车荷载作用下双线隧道的稳定问题日益突出 [ 1 ] [ 2 ]。隧道稳定问题与列车荷载作用下隧道周围地层的动力响应特性直接相关，近年来许多专家学者进行了相关的现场实测、室内试验、数值和理论分析研究 [ 3 ] [ 4 ]。包小华等 [ 4 ] 利用水–土耦合数值模型，分析了苏州地铁一号线隧道周围软土地层的动力学响应，获得了土体有效应力、超孔隙水压以及地层沉降等的变化特征。马学勇等 [ 5 ] 分析了南京地铁10号线单圆双线隧道下卧粉细砂层的动力响应，结果表明列车荷载激发的超静孔隙水压约为静水压力的1%。Tang等 [ 6 ] 根据现场实测和数值计算结果分析了上海地区地铁列车荷载作用下软土地层沉降与孔隙水压发展规律。不难发现，目前关于双线隧道的分析成果并不多，双线隧道列车荷载产生的相互影响将与单线隧道结果有显著区别 [ 7 ] [ 8 ]，因此，本文通过简化建立了平行双线隧道计算模型，模拟交会相向行驶两辆列车荷载作用，对双线隧道下卧土体动力响应规律进行了总结，并与循环荷载作用下单线隧道动力响应计算结果进行了对比分析。
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user: 2. 数值建模与计算工况 2.1. 几何模型 如图1所示，采用平面应变有限元模型，隧道中心位于同一水平，模拟隧道外径为3 m，衬砌厚度为0.35 m，隧道埋深10 m，左右边界与隧道距离30 m，下边界与隧道底距离30 m。双线隧道中心间距分别考虑9 m、10 m和11 m三种工况，即双线隧道净间距分别为3 m、4 m和5 m。采用三角形单元对土体和隧道衬砌进行离散，在隧道周边以及下部的土体进行局部细化和加密。 图1. 数值模型示意图 2.2. 材料特性与边界条件 将土层简化为均质土层，采用强化岩土模型对粉质黏土层进行模拟。隧道衬砌结构使用弹性模型进行模拟。材料参数详见表1。 Table 1 Parameters of material 数量 粉质黏土 隧道 天然重度(kN/m 3 ) 18 8.4 弹性模量(kN/m 2 ) 3.0 × 10 4 3.4 × 10 9 泊松比(-) 0.3 0.15 粘聚力(kPa) 8 — 内摩擦角(˚) 31 — 轴向刚度(kN) — 1.4 × 10 7 抗弯刚度(kN∙m) — 1.43 × 10 5 表1. 材料参数 数值模型两侧采用水平约束边界条件(u x = 0)，底部边界采用全约束边界条件(u x = u y = 0)。模型的两侧及底部设置标准吸收边界以避免杂波反射。在对应边界上被阻尼器吸收的法向和剪应力分量为： σ n = − C 1 ρ V p u ˙ x τ = − C 2 ρ V s u ˙ y (1) 式中，ρ是材料的密度。V p 和V s 分别是压缩波波速和剪切波波速。C 1 和C 2 是松弛系数，根据经验取C 1 = 1和C 2 = 0.25可以使波在边界上得到合理的吸收。 2.3. 循环荷载 数值计算中，地铁列车循环荷载采用简化处理方法，即在隧道底部施加单点单周期荷载，采用正弦波形式： P = A + A sin ( 2 π f t − π / 2 ) (2) 式中，A为幅值，f为频率，t为时间。根据文献研究成果 [ 9 ]，本文计算中取幅值A = 41 kN，频率f = 3.5 Hz，循环荷载作用时间为6 s，循环荷载停止后继续计算2 s，如图2所示。 图2. 循环荷载曲线
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user: 3. 计算结果与分析 为分析双线隧道下卧土体的动力响应规律，并且方便后面与单线隧道进行比较，分别选择T2隧道中线下、双线孔隧道中线下以及T2隧道侧距隧道底一定距离的水平位置的若干点进行结果分析，具体分析点位置示意如图3所示。由于循环荷载对土体竖向动力响应的影响远大于水平方向，在以下分析中仅对竖向位移、竖向加速度和竖向速度的衰减变化规律进行分析。 图3. 结果分析点位置示意图 3.1. 土体动力响应竖向衰减规律 以隧道T2正下方分析点A、B、C、D为例进行说明，分析点距离T2隧道底距离分别为5 m、10 m、15 m、20 m。图4和图5为分析点竖向加速度和速度时程曲线，可以看出，同一周期内加速度峰值正负大小基本相等，而速度峰值的负向绝对值稍大于正向峰值。土体中竖向加速度和速度峰值均随距循环荷载作用点垂直距离的增加而呈衰减趋势(见图6)。整体而言，土体中动力响应在6.9 s左右停止，即荷载停止施加0.9 s后土体振动基本停止。 图4. T2隧道下方测点竖向加速度时程图 图5. T2隧道下方测点竖向速度时程图 图6. 竖向加速度和速度随竖向距离衰减曲线 双线隧道中线位置土体由于受到两个隧道循环荷载作用的叠加影响，其动力响应值大于任一隧道正下方垂直测点的动力响应值(如图7所示)。分析点A和E与隧道下方垂直距离均为5 m，分析点A位于隧道T2正下方，而分析点E位于双线隧道中线上。对应分析点A处土体竖向加速度和速度峰值分别为0.62 m/s 2 和0.032 m/s，而分析点E处土体竖向加速度和速度峰值分别为0.72 m/s 2 和0.037 m/s。 图7. 竖向加速度和速度随水平向距离衰减曲线 3.2. 土体动力响应水平向衰减规律 与竖向相似，土体动力响应随距离荷载作用点水平距离的增加也呈衰减趋势。图7为以同一水平上分析点E、A、I、J位置处的竖向加速度和速度衰减曲线。由图中可知，循环荷载作用下随着距离的增加土体动力响应衰减越快，且水平向衰减幅度大于竖向的衰减幅度(对比图6)。 3.3. 隧道净距影响 由以上分析可知，分析点E受双线隧道循环荷载叠加作用最显著。以下以分析点E为例，对隧道净间距L的影响进行分析。图8给出了分析点E在不同隧道净间距条件下的竖向加速度时程曲线。结果显示，随着双线隧道净间距的增加，土体竖向加速度峰值有所降低，但减小有限。对比不同净间距条件下的竖向位移云图可见(图9至图10)，土体竖向位移最大值均发生在隧道上方，且位移影响区域随着双线隧道净间距的增大而有所扩大。 3.4. 双线隧道与单线隧道对比 选择T2隧道正下方分析点A、B和C与单线隧道对应位置处的动力响应进行比较 [ 10 ]。图11和图12分别为竖向加速度和竖向速度峰值随深度的变化曲线。可以看出，双线隧道中振动荷载的叠加作用影响显著，且双线隧道中土体动力响应随距离的衰减要慢。模拟条件下，双线隧道竖向加速度峰值与单线隧道竖向加速度峰值之比介于1.55~1.87，两者竖向速度峰值之比介于1.68~1.70。
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user: 4. 结论 利用数值方法对双线地铁隧道下卧土体的动力响应特性进行了分析，可得到如下结论： (1) 循环荷载作用过程中双线隧道下卧土体的竖向加速度等动力响应幅值基本稳定，波动不大，荷载停止施加后土体自振时间约为0.9 s (近似为单线隧道下卧土体自振时间的2倍)。 图8. 不同净间距下E测点竖向加速度时程图 图9. 竖向位移云图(L = 3 m) 图10. 竖向位移云图(L = 5 m) 图11. 单双线隧道竖向加速度对比 图12. 单双线隧道竖向速度对比 (2) 循环荷载作用下双线隧道下卧土体的动力响应随距离增加而逐渐衰减，且沿深度方向衰减速度小于沿水平向的衰减速度(深度方向衰减速率约为水平向的1/2)，表明循环荷载对双线隧道下卧土层叠加效应主要体现在深度方向。 (3) 对比双线与单线隧道下卧土体的动力响应，双线隧道中任一隧道正下方分析点的动力响应值大于单线隧道对应分析点的值，其中竖向加速度峰值之比介于1.55~1.87，竖向速度峰值之比介于1.68~1.70。
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user: 摘 要 选取石鼓水文站2014年~2017年收集的水文资料进行整理，对多次典型洪水过程不同涨落率条件下的水位流量关系对比分析可知，石鼓水文站中高水时受下游弯道顶托水位流量关系呈逆时针绳套，且涨落率越大，断面上的流量与同水位稳定的流量相比越大，水位涨落急剧时，洪峰绳套线型越矮胖，幅度越宽，反之，绳套越尖瘦，幅度越狭窄；在一定水位级下，洪水涨落比较缓慢时将不出现绳套。 关键词 :涨落率，水位流量关系，绳套曲线，石鼓水文站 Copyright © 2020 by author(s) and Wuhan University. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 概述 水文站是水文预报预警的尖兵耳目，承担着水位、流量、泥沙、降水等数据的收集与报送，也是服务经济社会发展和生态文明建设的重要基础性工作。要让预报的数据更加精准，掌握整个涨退水过程水位流量关系(Z-Q关系)显得尤为重要。对测站水流特性进一步合理分析，可更好地布控测量时机、提升测报精度及水文监测能力。 河道水位流量关系类型可分为稳定型和非稳定型 [ 1 ]。稳定型水位–流量关系为一条单一曲线，而非稳定型的水位流量关系由于受到河床冲淤、洪水涨落、变动回水、结冰等多种因素的综合影响，常表现为更为复杂的绳套型曲线型态，其可进一步分为顺时针绳套曲线和逆时针绳套曲线 [ 2 ]。研究表明：定床状态下，一次洪水受附加比降影响形成的Z-Q关系曲线通常呈逆时针绳套型 [ 3 ]。
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user: 2. 测站及控制断面基本特征 石鼓水文站设立于1939年，是国家基本水文站，也是中央报汛站，位于玉龙县石鼓镇大同村金沙江干流上，隶属长江委水文局，流域集水面积214，184 km 2 ，主要水文测报测验项目有水位、水温、流量、含沙量、降水、蒸发、地下水等。测验河段位于两弯道之间顺直段内，断面近似矩形，左岸为岩石较陡，右岸为沙质，河床稳定。断面下游300 m处河道靠左中间有一大石坝，起低水控制作用。下游约200 m左岸有一毛石护堤向河心延伸至碛石坝，断面水位超过1823 m时，护堤和碛石坝被淹没，控制作用逐渐被下游的弯道代替，下游2 km弯道处有冲江河从右岸汇入，2000年初，汇口下弯道处修建一长约200 m的码头护堤，中高水有一定顶托。洪水涨落率较大时，中高水将出现绳套曲线水位流量关系。
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user: 4. 结语 1) 一般洪水过程，石鼓站水位在1821.50 m以上应该加密测次，若实测流量偏移同水位级稳定流量，则应按照绳套曲线布控测点；反之，测点按照稳定的单一线布控。 2) 本站在一定水位级下依然呈单一曲线关系，而随着涨落率的变化就可能出现逆时针绳套关系，根据水位涨落率，方便水文测站职工合理科学的布控测验时机，较好地区分辨别水位流量关系线型，避免漏测以及没必要的多测流量。 3) 在有水位流量关系线条件下，水情室预报员可以根据涨落率判断用绳套曲线还是综合单一线查相应水位对应的流量报讯，减少报讯误差；为洪水测报积累经验。 4) 掌握洪水过程可以更准确地计算日均流量及年径流量，寻找最佳整编方法。 5) 当绳套线型较狭窄，流量偏移同水位稳定流量较小时，可通过点群中心把绳套曲线作单值化处理拟合为单一线，以便推流。 6) 新建水文站应尽可能与下游弯道间隔足够长的距离或选择其他测站控制条件，有利于建立稳定、简单的水位流量关系。 图3. 奔子栏站历年水位流量关绳套曲线
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user: 摘 要 以2月2日至2月29日湖北省卫计委对外发布的疫情数据为依据，分析和探讨了COVID-19防治与人体硒营养水平的关系。研究表明，湖北省COVID-19的传播与疫情发展具有明显的空间分布特征，不同分区距武汉市的空间距离与发病率之间呈极显著负相关(R = −0.9933， P < 0.01)；不同分区间的发病率差异达极显著水平(P < 0.01)；发病率曲线在2月15日之前呈明显上升趋势，且曲线斜率I区 > II区 > III区 > IV区。湖北省发病率最低的是恩施州，与恩施同区域的十堰和与恩施紧邻的宜昌的发病率分别较恩施高122.33%、186.24%，恩施的发病率极显著低于十堰和宜昌(P < 0.01)。湖北省治愈率最高的是恩施州，与武汉紧邻的黄冈、咸宁在对口重点医疗援助下，其治愈率于2月19日之后上升到恩施的同一水平。与恩施同区域的十堰和与恩施紧邻的宜昌的平均治愈率分别较恩施低19.88%、35.81%，恩施的治愈率极显著高于十堰和宜昌(P < 0.01)。恩施土壤硒含量均值达3.758 mg/kg，被誉为“世界硒都”，农作物的硒含量显著高于缺硒区域，全血硒含量均值为0.093~0.302 μg/mL，达到硒营养良好状态。在疫情防控条件相似和相对封闭的特定区域内，COVID-19肺炎发病率和治愈率两项特征指标都指向COVID-19疫情与人体硒营养水平具有密切关系，为增加补硒措施以完善诊疗方案提供了依据。在目前尚无特效药或疫苗的情况下，提出了对确诊患者、疑似病例和易感人群开展补硒工作的建议。 关键词 :COVID-19，发病率，治愈率，硒营养，免疫力 Copyright © 2020 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 冠状病毒是一个大型病毒家族，已知可引起感冒以及中东呼吸综合征(MERS)和严重急性呼吸综合征(SARS)等较严重疾病。新型冠状病毒是以前从未在人体中发现的冠状病毒新毒株，2020年1月12日被世界卫生组织命名为COVID-19，目前已在全球100多个国家和地区流行。湖北省武汉市是COVID-19疫情的重灾区之一，中国·世界卫生组织COVID-19肺炎联合专家考察组指出：蝙蝠有可能是COVID-19的宿主，穿山甲可能是病毒的中间宿主之一。目前认为，呼吸道飞沬和接触传播是主要的传播途径，可能存在粪口传播的途径。由于正值春节期间，人员流动性大，疫情得以快速扩散。对此，中国迅速采取了城市内和城市间交通限制、社交距离控制、家庭检疫、集中隔离及检疫、医疗资源改善及普遍症状调查等一系列的公共干预措施，其中武汉市于1月23号封城，随后在全国范围内采取了群防群治到联防联控，实行网格化管理，使疫情得到了最大限度的控制，截止3月5日24时，湖北省新冠疫情除武汉外实现零增长；截止3月18日24时，全国本土新冠疫情实现零增长，标志着中国的新冠疫情防控工作已取得重大成果。 硒(Se)是人体不可缺少的微量元素，具有提高机体免疫力、消除自由基、防癌抗癌 [ 1 ] [ 2 ]、缓解镉铅砷重金属危害 [ 3 ] [ 4 ] 等重要作用。研究表明，补硒能降低HIV和口服活减毒脊髓灰质炎病毒的侵染 [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]。中国疾控中心陈君石院士指出：“硒是唯一与病毒感染有一定直接关系的营养素”。COVID-19是冠状病毒的新毒株，其发病率和治愈率是否与人体硒营养水平相关是一个值得关注与研究的问题。本文以2月2日至2月29日湖北省卫计委对外发布的疫情数据，通过分析湖北省不同空间区域COVID-19发病率和治愈率特征指标，比较湖北恩施富硒地区与其它区域的疫情差异，以探讨人体硒营养水平与COVID-19疫情防控之间的关联性，为完善诊疗方案提供新的科学依据。
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user: 2. 分析数据选择与分析方法 2.1. 分析数据选择 湖北省２月２日至２月16日为COVID-19肺炎集中检疫、治疗期，实现了应检尽检、应收尽收。根据官方已发布的疫情数据，日新增病例峰值为2月12~13日(这两天统计了临床诊断病例在内)，现有确诊病例数于2月18日达到峰值(全国是2月17日)，日新增病例首度降至三位数为2月19日，日治愈出院人数大于新增确诊数首日为2月19日(全国为2月18日)，恩施州于2月29号确诊病例达到最大值252例，现有出院病例超现有确诊病例首日为3月1日。根据以上特征数据，我们以2月2~29日时段分析发病率特征，以2月19~29日时段分析治愈率特征，应该具有较好的代表性。 2.2. 数据分析方法 尽管COVID-19的发病率(即确诊感染率)主要取决于感染基数，以及可能的二次传染强度，但在湖北省1月23号采取了封城、居家隔离等严格防控措施背景下，我们可以假定在同一个时空区域内的样本具有完全随机性。同样，尽管COVID-19确诊病例的治愈率虽与医疗条件和诊疗措施相关，特别是有基础病的感染者更是如此，但对大多数确诊病例的治愈而言与其肌体免疫力的恢复和提高具有最直接的关系。因此，我们采用完全随机设计模型进行统计分析是合理的。 COVID-19肺炎的发病率以常住人口为依据进行统计。设常住人口为A (千人)，累计确诊病例数为B (例)，累计治愈病例数C (例)，统计行政区数n (个)，发病率为x (‰)，治愈率为y (%)，则 x = ∑ i = 1 n B i / ∑ i = 1 n A i y = 100 ∑ i = 1 n C i / ∑ i = 1 n B i 。利用EXCEL2003进行数据整理与方差分析，采用TDIST函数两尾概率值进行多重 比较(LSD法)，用t检验法判断不同区间发病率、治愈率的差异程度。
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user: 3. COVID-19肺炎发病率特征分析 3.1. COVID-19传播特征区域分类 根据湖北省各市州地理空间位置分布特点，我们以武汉市为基点进行纵向分区(图1)：I区——紧邻武汉市的鄂州、孝感、咸宁、仙桃、黄冈、黄石等6个地市，该区域与武汉之间的人流相对较多，因而疫源扩散系数较大；II区——紧邻I区的随州、天门、潜江、荆州、荆门等5个地市；III区——紧邻II区的宜昌和襄樊市；IV区——距武汉市最远的十堰、恩施和神农架林区，因神农架林区人口密度过小，其发病率参数不具有代表性，因此不列入数据统计分析范围。 图1. 湖北省COVID-19传播特征区域分类图。图中数据为截止2月23日24时的发病率(‰) 3.2. COVID-19疫情不同区域发病率变化趋势 从时间进程上看，2月2-29日期间COVID-19疫情发病率曲线在2月15日之前呈明显上升趋势，且曲线斜率I区 > II区 > III区 > IV区；2月17日之后趋于平稳(图2)，其中：II、III、IV区2月23日的曲线斜率开始接近于0，这一特征较I区提早4天。 图2. 湖北省新冠病毒肺炎不同区域发病率随时间变化趋势图。图中数据为2月2~29日各区域平均发病率(‰) 从空间分区上看，2月2~29日期间COVID-19疫情发病率I~IV区相互之间均存在极显著差异(T检验，P < 0.01)，其中：恩施和十堰(IV区)的平均发病率最低(0.113‰)，而紧邻武汉市的鄂州、孝感、咸宁、仙桃、黄冈、黄石等6个地市(I区)的平均发病率最高(0.452‰)；I~IV区距武汉市的距离与其平均发病率之间呈极显著负相关(R = −0.9933， P < 0.01) (图3)。显而易见，与武汉市相比，随着空间距离的增大，发病率呈明显的下降趋势，这完全符合流行病学的发展规律。 图3. 湖北省不同区域发病率与武汉市距离的相关分析图。图中数据为2月2~29日时间段的平均发病率(‰) 对不同分区每天的发病率数据进行方差分析表明，2月15日之前，不同分区间在P = 0.1水平上达到显著差异，而在P = 0.05水平上无统计学意义；2月16日之后的差异均不显著(表1)。T检验表明，2月8日之前I区的发病率显著高于IV区(P < 0.05)。多重比较表明(LSD)，2月2日、4日、6日、8日、10日、15日I区的发病率极显著高于其它区域(P < 0.01)，II区显著高于I区(P < 0.05)，而III区与IV区间差异不明显。 Table 1 Table of statistical analysis of the incidence of novel coronavirus pneumonia in different districts of Hubei Province (The analysis period is February 2-29， the table only lists the analysis results of 7 days 日期date T检测值T test value F值F value 备注notes 2月2日 0.036 3.333 T值为I区与IV区比较的双尾概率值 F值为I-IV区发病率方差分析结果 F(0.05) = 3.587 F(0.1) = 2.660 运算过程保留三位小数 2月4日 0.020 3.333 2月6日 0.027 3.182 2月8日 0.040 3.375 2月10日 0.058 3.000 2月15日 0.092 2.869 2月16日 0.162 1.945 表1. 湖北省不同分区新冠病毒肺炎发病率统计分析汇总表(分析时段为2月2~29日，表中仅列出7天的分析结果) 由此可见，2月份前半个月是COVID-19感染确诊暴发期，导致不同区域间差异显著的原因主要是地理空间距离而产生的感染基数不同，这正好佐证了在一个相对封闭的空间内病毒传染的随机性假设。而不同区域发病率与武汉市的距离之间存在极显著负相关，是以封城及居家隔离等阻断传染源的防控措施为前提的。 3.3. 恩施州发病率与其它特征区域的比较 根据地理位置特征，与恩施州COVID-19肺炎发病率最具可比性的特征区域是十堰市和宜昌市。十堰市与恩施州同在一个分区，两市人口基本相同，与武汉市的空间距离相等，在1月23日武汉封城之前的感染基数应该差别不大，因此，二者COVID-19发病率的比较具有很强的可信度。恩施州紧邻宜昌市，虽不在同一分区，但接壤区间大，联系紧密，也具有较好的可比性。2月2~29日期间湖北省COVID-19发病率最低的是恩施州。对2月2日、4日、6日、8日、10日和15日6天抽样数据分析表明，宜昌和十堰的发病率分别较恩施高186.24%、122.33% (表2)，恩施的发病率极显著低于十堰和宜昌(P < 0.01)。张欣等 [ 9 ] 研究表明：恩施土壤硒含量均值为3.758 mg/kg，较贵州省开阳县、陕西省安康市、四川省万源市、江西省丰城市、青海省平安县等富硒区高7倍左右，农产品含硒量平均值比低硒地区最低高出3倍以上。陈思强等 [ 10 ] 研究表明：恩施足硒区以上的原产主要农作物品种硒含量显著高于缺硒区域(P < 0.05)，其中玉米、水稻、土豆、黄豆的硒含量分别是缺硒区的173.7倍、7.6倍、44.5倍、93.9倍；恩施足硒区到极高硒区人群全血硒含量均值为0.093~0.302 μg/mL，缺硒区人群血硒均值0.057 μg/mL也高于黑龙江密山市(缺硒区)人群血硒调查值0.033 μg/mL [ 11 ]。根据中国全血硒临床正常值0.1~0.34 μg/mL和硒营养状态良好评定值血硒0.1~0.4 μg/mL [ 12 ]，说明恩施州除了极少数缺硒环境外，目前人群的硒摄入量水平是非常适宜的。由于硒具有消除人体自由基和增强免疫力的作用，我们有理由认为恩施州的COVID-19肺炎发病率低与其硒营养水平高存在较大的关联度。 Table 2 Comparison of incidence rate of novel coronavirus pneumonia in Enshi and other characteristic areas (6-day epidemic data sampled during February 2-16， 2020 地区 2号 4号 6号 8号 10号 15号 平均 较恩施±% 备注 宜昌 0.095 0.120 0.147 0.172 0.187 0.218 0.157 186.24 紧邻地市 十堰 0.075 0.093 0.116 0.137 0.148 0.177 0.124 122.33 同区域市 恩施 0.033 0.041 0.046 0.051 0.058 0.073 0.050 表2. 恩施与其它特征区域新冠病毒肺炎发病率(‰)比较表(2020年2月2~16日期间抽样6天的疫情数据)
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user: 4. COVID-19肺炎治愈率特征分析 4.1. 不同区域治愈率变化趋势 人感染了COVID-19后常见体征有呼吸道症状、发热、咳嗽、气促和呼吸困难等。目前，对于COVID-19所致疾病没有特异治疗方法，疫情数据表明，在确诊病例中，50%以上属于轻症患者，通过自身免疫力的调节是可以痊愈的。在重症或危重症病例中，感染可导致肺炎、严重急性呼吸综合征、肾衰竭，甚至死亡，而死亡病例中，大部分都是具有基础病的患者。因此，对感染者的医疗辅助护理是非常必要的，这样可以通过控制基础病及并发症，延长生命时间，从而有利于患者自身免疫系统的恢复与调节。表3统计了2月19日至29日期间的治愈率情况，其中：IV区最高，武汉最低。T检验表明I~IV区相互之间的治愈率差异均不显著，与武汉相比，I~III区的治愈率显著高于武汉(P < 0.05)，IV区的治愈率极显著高于武汉(P < 0.01)，这与2月份正值感染确诊暴发期，武汉市确诊感染人数多，而人均医疗资源相对较少具有重要的关系。 Table 3 Comparison of cure rate (%) of novel coronavirus pneumonia in different regions of Hubei Province (data sampled for 6 days during February 19-29， 2020 区域 19号 21号 23号 25号 27号 29号 平均 较IV类T-test 较武汉T-test I类 26.150 36.520 44.300 51.550 60.640 68.340 47.917 0.809 0.011 II类 21.780 36.250 44.870 51.660 58.130 65.770 46.410 0.684 0.016 III类 21.140 32.340 39.400 48.290 56.130 64.390 43.615 0.478 0.030 IV类 29.310 39.120 47.720 54.880 60.850 68.510 50.065 0.005 武汉 11.125 15.782 19.195 24.858 32.877 39.141 23.830 表3. 湖北省不同分区新冠病毒肺炎治愈率(%)情况比较表(2020年2月19~29日期间抽样6天的数据) 4.2. 恩施州治愈率与其它特征区域的比较 对2月19日、21日、23日、25日、27日和29日6天抽样数据分析表明，湖北省治愈率最高的是恩施、黄冈和咸宁，平均分别为58.50%、58.62%、58.34%。据统计，2月19日之前治愈率最高的恩施，如2月8日恩施、黄冈和咸宁的治愈率分别为11.7%、6.4%、4.67%，黄冈、咸宁分别于2月21日、2月25日首次与恩施达到同一水平。其中，黄冈和咸宁紧邻武汉市，是疫情重点防控区，先后有山东、湖南的多批医疗队进驻黄冈支援疫情防控，云南省先后派出两批共493名医疗队员支援咸宁。显而易见，黄冈和咸宁后期治愈率的快速提高是医疗资源大幅增加的结果。 恩施州与十堰市同在一个地理分区，与宜昌市紧邻，在相对一致的条件下比较治愈率差异具有一定的意义。由表4可知，宜昌和十堰的治愈率分别较恩施低35.81%、19.88%，且恩施的治愈率极显著高于宜昌和十堰(P < 0.01)。鉴于恩施的硒营养状况高于其它地区 [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]，我们认为恩施州的COVID-19肺炎治愈较高与恩施州人的硒营养水平高具有一定的关联度。 Table 4 Comparison of cure rate (%) of novel coronavirus pneumonia among Enshi and other areas (data sampled for 6 days during February 19-29， 2020 地区 19号 21号 23号 25号 27号 29号 平均 较恩施±% 备注 宜昌 22.93 29.87 33.04 39.05 46.08 54.35 37.55 −35.81 紧邻地市 十堰 25.71 36.27 43.80 51.86 57.97 65.63 46.87 −19.88 同区域市 恩施 38.55 46.61 58.17 62.95 68.53 76.19 58.50 表4. 恩施州与其它特征区域新冠病毒肺炎治愈率(%)比较表(2020年2月19~29日期间抽样6天的数据)
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user: 5. 结论与讨论 5.1. COVID-19肺炎发病率和治愈率与硒营养水平相关 临床研究证实，某些病毒病的侵染流行与人体血硒水平有关。大骨节病(微小病毒B19 侵染所致)与环境低硒有密切关系 [ 13 ]，流行地区大多数人血清硒含量少于37 μg/L [ 14 ]。克山病全部发生在低硒地带，由柯萨奇病毒、埃可病毒等嗜心肌病毒侵染所致 [ 15 ]，流行地区人群的血硒浓度低于20 μg/L [ 16 ]；中国通过补硒的方法基本消灭了克山病 [ 17 ]。Khan发现乙肝和丙肝患者的血清硒浓度显著低于健康人群 [ 18 ]。感染了H1N1儿童的血浆和血细胞中的硒和硒蛋白含量显著减少 [ 19 ]。在非洲的一些富硒地区，HIV病毒携带者发展成艾滋病患者的病理进程十分缓慢，血硒浓度增加0.1 μmol/L，则其死亡风险降低5% [ 20 ]。本研究表明，富硒地区恩施州的COVID-19肺炎发病率为湖北省最低，而治愈率最高，这可能与恩施州人均硒营养水平较高 [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] 具有较大的关联性。据此，在目前尚无防治COVID-19肺炎特效药或疫苗的情况下，建议对确诊患者、疑似病例、易感人群开展补硒工作，并组织开展临床应用研究，以辅助防治COVID-19肺炎疫情。根据FAO、WHO、IAEA等国际组织的推荐补硒量，以及《中国居民膳食营养素参考摄入量》(WS/578.3-2017)的补硒标准，对确诊患者和疑似病例，建议成人补硒200 ug/d、儿童和青少年补硒50 ug/d；对患有糖尿病、肺病等基础病的易感人群，建议补硒250~300 ug/d。疫情过后，建议健康成人60~100 ug/d，儿童和青少年25~50 ug/d；糖尿病、肺病、高血压、心血管疾病等患者150~250 ug/d，以维持良好的硒营养水平。 5.2. 提高硒营养水平抵御病毒性感染疾病的机理 首先，硒能维持机体免疫功能。硒对人体免疫力的增强作用明显，即使对人体内硒含量较高的个体进行补硒，硒也具有免疫增强的作用 [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ]。硒可促进体内T细胞和自然杀伤细胞活性明显增强，是免疫功能的增强剂；硒刺激免疫球蛋白及抗体产生，提高免疫球蛋白等的抗体能力，如果机体硒含量减少，免疫应答则会下降 [ 24 ]。Arthur等研究发现，补硒显著提高了T淋巴细胞吞噬病原菌的作用，显著提高人体中性粒细胞的活性，从而增强细胞的免疫功能 [ 25 ]。Arvilommi等人表明，补硒可以提高巨噬细胞吞噬被感染细胞和病菌的能力，帮助机体抵御病毒感染发生 [ 26 ]。HIV感染者由于缺乏硒、谷胱甘肽和锌，导致自由基积累和脂质过氧化加重，在临床上表现为营养状况恶化和机体免疫力下降 [ 27 ]。在HBV感染中，T细胞免疫对病毒的清除、控制和肝组织病理损伤起主要作用 [ 28 ]。补硒之所以能够提高人体免疫力是因为硒蛋白为活化的T细胞发挥功能所必需，T细胞对氧化应激特别敏感，硒蛋白缺乏的T细胞由于不能够抑制活性氧的产生，在应对T细胞受体刺激时不能够增殖 [ 29 ]。 其次，硒能维持机体的氧化还原平衡，减少病毒RNA的氧化损伤，降低病毒的突变率。硒主要通过GSH-Px来保护机体免受氧化损害，GSH-Px能消除体内的过氧化物，使有害的过氧化物还原为无害的羟基化物，处理亲水性过氧化物，防止脂质过氧化 [ 30 ]。硒的抗氧化作用还表现在提高巨噬细胞的杀菌能力和延长巨噬细胞的寿命，通过GSH-Px的抗氧化作用消除微生物体，从而保护了巨噬细胞自身，也提高人体的抗感染能力 [ 31 ]。另一方面，硒参与到许多病毒感染、毒力以及病毒性疾病的发生和发展过程，宿主细胞内的硒含量会影响许多入侵病毒的突变、复制和毒力 [ 32 ]。硒的缺失会引起一些RNA病毒基因组突变的积累，导致与病毒毒力相关的基因结构发生变化 [ 33 ]。Broome等研究表明，补硒还能够降低脊髓灰质炎病毒的突变率 [ 7 ]。Hori等研究发现，在体外当病毒暴露于TNF-α时，硒能够减少HIV的复制 [ 34 ]。 由此可见，硒是与病毒作斗争的重要武器，提高硒营养水平能增强人体免疫力和抗氧化能力，阻止或延缓病毒的复制与突变，从而有利于抵御病毒性感染疾病。 5.3. 发展富硒农业、提高食物补硒水平的几点建议 一是提高对补硒的认识。硒是人体必需的微量元素，是谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX) 的重要成分 [ 35 ]。低硒环境的居民大骨节病、克山病、心血管疾病、癌症患病率较高 [ 36 ]。世界营养学家、生物化学会主席巴博亚罗拉博士称：“硒是延长寿命最重要的矿物质营养素，体现在它对人体的全面保护，我们不应该在生病时才想到它。” 二是正确选择补硒方式。研究表明，食物补硒效果显著好于补充无机硒 [ 24 ]。硒酸纳、亚硒酸纳等无机硒有较大的毒副作用，且不易被吸收，不适合人和动物使用。富硒农产品90%以上为有机硒，无毒无害，且吸收利用率高。因此，应大力发展富硒功能农业，以全面改善硒营养健康状况。 三是掌握配方补硒方法。“配方补硒”是科学补硒的重要理念，由笔者借鉴土壤“配方施肥”概念首次提出。设日硒摄入量为p (μg/d)，人体血硒含量为z (mg/L)，根据彭祚全等 [ 37 ] 提出的血硒与膳食硒摄入量换算公式，则 p = 10 ( 1.304 × log z + 2.931 ) ， z = 10 ( log p − 2.931 ) / 1.304 。是否需要补硒？当z < 0.1 μg/mL时，则p < 40 μg/d，说明硒营养不足，需要及时补硒。需要补多少？根据2018年4月1日实施的中华人民共和国卫生行业标准WS/578.3-2017《中国居民膳食营养素参考摄入量第3部分：微量元素》，成人400 < p ≥ 60 μg/d，即最低每天应补硒60 μg/d。怎样均衡营养补硒？设膳食硒含量为D (μg/kg)，日膳食量为E (kg/d)，食品 种类为n，则 p = ∑ i = 1 n D i × E i 。显而易见，要获得p值必需知道食品硒含量D值，而目前市场上的富硒农产 品相当一部分未标注硒含量，因而给科学补硒带来了困难。在食品种类的选择上既需要满足硒营养需要，也要考虑蛋白质、维生素等其它营养素的平衡。 四是大力开发富硒农产品。随着科技的进步，以富硒为代表的功能农业发展正在深刻影响农业产业结构和市场消费结构的变革。研究表明，农产品硒含量、人体血硒或指甲硒含量随环境(主要指土壤)硒水平升高而升高 [ 10 ]。在美国、芬兰等一些发达国家，通过政府立法来推动富硒农产品的生产 [ 38 ]。而中国是世界上缺硒最严重的国家之一，低硒地区占全国总面积的72%，部分地区属于严重缺硒地区 [ 39 ]，约7亿人硒摄入量长期严重不足 [ 40 ]。因此，研究和应用外源补硒技术，提高农产品尤其是主粮的硒含量，对低硒或严重缺硒地区而言显得尤为重要。由株洲香之优农业科技发展有限责任公司与株洲市农业科学研究所近年合作研究表明，在水稻生长关键时期施用不同浓度的叶面硒肥，稻米硒含量可达0.26~2.64 mg/kg，突破了稻米有机硒“定向含有”技术，为实现更广泛的科学补硒奠定了重要的技术基础。
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user: 摘 要 采集60批不同产地白及进行薄层色谱及超高效液相色谱测定，为白及质量评价体系改进提供实验依据。采用薄层层析法(TLC)鉴别是否为白及正品；采用Waters ACQUITY UPLC BEH C 18 色谱柱(2.1 mm × 100 mm， 1.7 μm)，以乙腈(A)和0.1%甲酸水(B)为流动相进行梯度洗脱，流速0.208 mL∙min −1 ，柱温35℃，检测波长270 nm。以贝母兰宁为参照，绘制61批药材样品的UPLC图谱，参照白及对照药材进行相似度评价及聚类分析。60份样品中有15个产地的样品经TLC鉴定合格；建立了白及药材UPLC指纹图谱，确定8个共有峰，不同供试白及指纹图谱与特征图谱相似度在0.623~0.994之间，聚类分析的距离为0.25时可聚为4类。本研究发现以薄层色谱的特定斑点作为白及鉴别依据不够充分；建立了白及UPLC指纹图谱，为白及药材质量控制提供参考。 关键词 :白及，质量标准，薄层鉴别，超高效液相指纹图谱，聚类分析 Copyright © 2020 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/