DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 1. 引言 天然橡胶主要来源于巴西橡胶树(Hevea brasiliensis)，这种高大乔木生长寿命约60年，经济寿命为25~40年。我国橡胶树种植区主要分布于海南、云南、广东等非传统植胶区。这类植胶区病害多，尤其是随着橡胶树种植年限的延续和生态、生产条件的转变，一些新的病虫害逐渐显现出来，如2006年西双版纳发现了镰刀菌Fusarium sp.，其侵染引起茎干爆皮流胶和茎干溃疡 [ 1 ] ，2013年和2014年在在西双版纳橡胶林发现了由腹状镰刀菌(Fusarium venfricosum Appel & Wollen weber)和多隔镰刀菌(Fusarium decemcellulare Brick.)引起的橡胶树新病害——橡胶树基腐病(Collar rot)和树干褐斑病(Stem brown spot) [ 2 ] [ 3 ] 。 据报道，镰刀菌是专一引起植物维管束病害的病原，一旦进入维管束系统后能马上堵塞导管，产生有毒物质，不断扩散和向上延展，导致病株茎干部腐烂直至死亡，造成的损失还是很大的。镰刀菌生态适应性极强，分布很广，寄主种类繁多 [ 4 ] ，比如热带的作物 [ 5 ] 辣木 [ 6 ] ，北方的苜蓿 [ 7 ] ，温带的淡竹 [ 8 ] 等。镰刀菌的繁殖能力强，大部分对植物具有致病性和毁灭性 [ 7 ] 。它们以菌丝体或厚垣孢子在土壤、栽培基质中越冬，可营腐生生活。分生孢子借气流、雨水、进行传播；通过幼根和茎基部的伤口侵入为害。最近，我们得知海南东方广坝农场有部分橡胶幼树早枯的消息，其症状看似与已报道的镰刀菌危害症状相似：在根基部最先出现淡褐色病斑，而后变黑，树梢发黄，叶片脱落，最终枯萎死亡。为了查明海南广坝植胶区的这些橡胶幼树枯死的原因，我们通过病原菌分离、形态学、分子生物学和致病性鉴定方法，最终确定该致病菌是一种木贼镰刀菌(Fusarium equiseti)。目前，除了一些其它镰刀菌对橡胶树的危害及鉴定外 [ 2 ] [ 3 ] ，有关木贼镰刀菌的分子鉴定和生物学特性，国内外还未见有报道，因此本文首先鉴定其致病性，接着测定了碳、氮源、pH值、温度、光照等因素对病原菌菌丝生长的影响；并通过药剂抑制实验，筛选高效低毒农药制剂以备用于田间橡胶树镰刀菌茎腐病病害防治。
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user: 2. 材料和方法 2.1. 供试材料 样品采集：2017年6月釆集于海南省东方广坝农场的已经栽种4年的橡胶树枯死病株。 供试橡胶树幼苗材料：选用品种热研7-33-97自根无性系试管苗和袋装苗，本研究所种苗课题组提供。马铃薯葡萄糖琼脂培养基(PDA)。70%甲基托布津(hiophanate-Methyl) [ 9 ] 可湿性粉剂(西安喷得绿农化有限公司生产)、50%扑海因(RovraL)可湿性粉剂(安万特作物科学公司生产)、50%多菌灵(Carbendazim)可湿性粉剂(山东华阳科技股份有限公司生产)、40%福星乳油(Fuxing EC) (上海农乐生物制品有限公司生产)、恶霉灵(Hymnopsis) (吉林省延边西爱斯开化学农药厂生产)。 2.2. 病原菌的分离及保藏 病原物分离采用组织分离法 [ 10 ] ，剪取病害样本的根部和茎基部病健交界处材料，用75%的乙醇处理2分钟，再用20%的次氯酸钠溶液消毒10分钟，然后再用无菌水漂洗5次，将其转移到PDA平板上，在28℃的温箱中，倒置培养。观察平板上有真菌和细菌的生长，挑取单一的菌落进行纯化培养，观察并测定其菌落生长速度、菌株色泽、小或大分生孢子着生情况、形态特征、隔膜数等性状，用PDA试管斜面置于4℃冰箱中保存。 2.2.1. 镰刀菌形态学鉴定方法 通过镰刀菌载玻片培养、棉兰染色及显微镜观察方法进行其形态学鉴定。观察并记录分生孢子大小、形状，小型分生孢子、大型分生孢子数量、形状，产孢细胞、厚垣孢子的有无。根据Booth分类系统对镰刀菌进行分类鉴定 [ 11 ] 。 2.2.2. 致病性鉴定方法 本文采用伤根接种法鉴定所分离镰刀菌的致病性。接种镰刀菌和无菌水(对照)到长势一致的橡胶自根无性系热研7-33-97试管苗上，处理和对照分别是三株为一个重复，共设3次重复。每天观察接种苗、病原菌及处理苗子根部的生长变化情况，第12天统一测量处理每棵橡胶树幼苗的株高、叶片数及总鲜重，且从发病的植株上再次分离到该病原菌。 2.3. 镰刀菌的生物学特性分析 镰刀菌形态多样化，且极易受温度、pH值、光照、营养条件、湿度等影响而变化。本试验具体试验操作参照文献 [ 8 ] 对分离得到的镰刀菌进行不同pH 4~11，光照或黑暗、不同碳源和氮源、不同温度梯度下培养，观察和记录其生长特性。 2.4. rDNA ITS扩增与测序及数据处理 除了进行形态鉴定外，我们克隆其ITS序列，分析系统进化从而鉴定其类别。以CTAB法 [ 5 ] 提取病菌的基因组DNA，以真菌通用引物ITS5 (5′-GGAAGTAAAAGTCGTAACAAGG-3′)和 ITS4 (5′-TCCTCCGCTTATTGATATGC-3′)为引物进行PCR扩增 [ 12 ] ，扩增条件是：95℃，预变性3分钟；95℃，变性30秒，58℃，退火30秒，72℃，1.5分钟延伸，扩增30个cycle，72℃，5分钟补平。经过PCR产物回收、连接、转化及菌落PCR鉴定后送公司测序。登录NCBI，将所得序列进行序列相似性比对，并下载相应基因序列，用ClustalX软件进行对位排列，构建分子系统树。 2.5. 防治镰刀菌药剂的筛选方法及分析 参照文献 [ 9 ] ，采用室内生长速率比较法测定了5种单剂杀菌剂对镰刀菌(Fusarium-Hb)的毒力，这5种杀菌剂是40%福星乳油、70%甲基托布津可湿性粉剂、50%扑海因可湿性粉剂、50%多菌灵可湿性粉剂、99%恶霉灵可溶性粉剂。具体做法是待培养基灭菌冷却至65℃后，分别用吸取不同浓度的药液到培养基中，分别配置将50%多菌灵可湿性粉剂稀释成250、400、500倍，50%扑海因可湿性粉剂稀释成1000、1200、1500倍，70%甲基托布津可湿性粉剂稀释成2500、3000、4000倍，40%福星乳油稀释成12，000、15，000、20，000倍，99%恶霉灵释成3000、3500、4000倍的培养基，每个浓度4次重复，同时以无菌水代替农药为对照。在无菌条件下，每个培养皿接种1个菌饼到培养基中央，于28℃的恒温箱内培养。72 h后，用十字交叉法测量记录每个培养皿内菌落直径(mm)，计算供试药剂不同浓度对镰刀菌F. equiseti的抑制率，应用Excel软件求出各单剂毒力回归方程、EC 50 。 计算公式如下：抑制率 (%) = [(对照菌落直径 − 处理菌落直径)/对照菌落直径] × 100 以农药浓度取以10为底的对数为横坐标，通过查生物统计机率值换算表，以各个浓度时抑制率对应的几率值作为纵坐标，求出每个试验浓度的回归方程和相关系数R和EC 50 值。
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user: 3. 结果与分析 3.1. 致病菌的危害与形态鉴定 已经栽种4年的橡胶树死了。致病菌使橡胶幼树病株根部维管束变黑腐烂，叶片脱落，树梢渐渐发黄，最终枯萎死亡。从症状上初步判断是维管束病害，看似与已报道的镰刀菌危害症状相似(图1(A)~(C))。 该病原菌Fusarium-Hb在28℃培养箱黑暗培养3天，它在PDA上菌落为白色丝状，日生长率为16 mm;在孟加拉红培养基上形成亮黄色菌落(图2(A)和图2(B))。小分生孢子直接由营养菌丝产生，有3个分隔，大小为12~13.5*1~1.25 μm，孢子量大(图2(C))；但是随着帚状分枝的分生孢子梗产生(图2(C))，镰刀型的大分生孢子大量产生，每个大分生孢子有7个分隔，大小为 40~43.5*1.25~1.5 μm (图2(D))；厚垣孢子间生，成链或成节，球形(图2(E))。 图1. 感染Fusarium-Hb而死亡的橡胶树。(A) Fusarium-Hb引起橡胶树幼苗死亡；(B) 枯死的茎秆；(C) 病原菌使根茎维管束变黑腐烂 图2. Fusarium-Hb的形态特征。(A) Fusarium-Hb在PDA上的生长特征；(B) Fusarium-Hb在孟加拉红培养基上产生黄色色素；(C) 镰刀菌的小分生孢子及小分生孢子梗特征，bar = 10 μm，放大400倍；(D) 大分生孢子梗及大分生孢子特征，bar = 10 μm，放大400倍；(E) 镰刀菌厚垣孢子特征，bar = 10 μm，放大400倍 3.2. 镰刀菌分子进化分析 所分离病原菌Fusarium-Hb的ITS 序列长度为517 bp，经与相关Fusarium种类的序列进行同源比对，菌株 Fusarium-Hb的ITS序列与KR094457.1 (F. equiseti)同源性最高，达到100%，所以该菌株应为F. equiseti木贼镰刀菌。Fusarium-Hb与木贼镰刀菌、变红镰孢菌、尖孢镰刀菌聚类在同一组；与层出镰孢菌、砖红镰孢、三线镰刀菌、燕麦镰孢和锐顶镰孢菌相距较远(图3)。 3.3. 致病性鉴定 按照1.2.2的实验方法，致病性鉴定的结果表明，在橡胶试管苗根部接种Fusarium-Hb 3天就看到该病菌在受伤部位生长，第6天开始就看到接种镰刀菌的处理苗根部变褐，第12天细根根毛显著减少，根系腐烂变黑，植株萎蔫，生长停滞、叶色暗淡甚至部分叶字脱落现象(图4(B))，也是因为处理时间还较短，上部部分茎叶还保持存活状态。但是接种无菌水(对照)的橡胶树幼苗生命力强盛，叶色鲜绿，根系生长旺盛发达(图4(A))；对比其鲜重可知，接种苗已经显著受到抑制。可见该致病菌致病力强，对橡胶苗的生长影响大甚至是致命性的。处理后第12天结果表明接种病菌的处理苗的单株鲜重(3.4845 g)和单株叶片数(4片)显著低于对照试管苗(5.5245 g和6片)，苗高变化不显著(表1)。 3.4. Fusarium-Hb的生物学特性 试验结果表明Fusarium-Hb的适应性很强，适宜生长的温度范围为16℃~35℃，最适宜的温度为30℃，致死温度为50℃ (10 min)，低温10℃处理5天仍旧能保持活性，而且在光照条件下生长快，容易产生大量分生孢子(图5(A)，图2(C)和图2((D))。在6种不同碳源培养基上生长速度相差不大，以麦芽糖、葡萄糖和蔗糖生长较好，在甘露醇和山梨醇生长较差(图5(B)，表2)；在6中氮源培养基(氯化铵、硫酸铵、硝酸钾，尿素、硝酸钠和硝酸铵)上差异很明显，该菌株在氯化铵和硫酸铵上几乎不生长，而在氮源利用上的先后顺序为硝酸钾 > 硝酸钠 > 硝酸铵 > 尿素(图5(C)，表2)、在培养基pH 4~11范围都能生长(图5(D)，表2)。 图3. 根据ITS序列构建的Fusarium-Hb的最小进化树F. equiseti KR094457.7和EU595566.1木贼镰刀菌；F. incarnatum变红镰孢；F. oxysporum EU839393.1尖孢镰刀菌；F. proliferatum EU364856.1层出镰孢菌；F. lateritium AY266406.1砖红镰孢；F. tricinctum AF008921.1三线镰刀菌；F. avenaceum KU529155.1燕麦镰孢；F. acuminatum LC193726.1锐顶镰孢菌 图4. Fusarium-Hb对橡胶幼苗的致病性。(A) 对照幼苗；(B) 接种Fusarium-Hb的橡胶幼苗 Table 1 The inhibitory effect of Fusarium-Hb on growth of rubber tree seedlin Fresh weight (g) Leaf number/seedling Height (cm) Control 5.5245 a 6 a 15.65 a Treatment 3.4845 b 4 b 15.55 a 表1. 橡胶树木贼镰刀菌Fusarium-Hb对橡胶树幼苗生长的抑制作用 Note: Different litter letter denote significant difference between control and treatments (p < 0.01) and the same litter letter denote no difference (p < 0.05) after Duncan’s test. 图5. Fusarium-Hb在不同培养上的生长特征 Table 2 Growth rate of Fusarium-Hb on different carbon and nitrogen sources medi Carbon source Rate of growth mm/d Nitrogen source Rate of growth mm/d Different pH Rate of growth mm/d 麦芽糖 1.46 KNO 3 1.48 4 1.29 葡萄糖 1.49 NaNO 3 1.1 5 1.43 蔗糖 1.35 NH 4 NO 3 1.2 8 0.94 可溶性淀粉 1.24 CO(NH 2 ) 2 1.06 9 1.18 甘露醇 1.13 NH 4 Cl 0.2 10 1.2 山梨醇 1.12 (NH4) 2 SO 4 0.2 11 1.4 表2. Fusarium-Hb在不同碳源和氮源培养基上的生长速率 Note: The growth data was average value of three days based on four replicates. 3.5. 防治药剂的筛选 5种杀菌剂对Fusarium-Hb抑制作用的测定结果表明(表3)：40%福星乳油对Fusarium-Hb抑制效果最好，可以稀释20，000倍使用，其EC 50 最小，为0.0554 μg/ml；其次为70%甲基托布津可湿性粉剂，可以稀释4000倍使用，EC 50 值为0.3870 μg/ml；99%恶霉灵可湿性粉剂的抑制效果不明显，其EC 50 值为0.1874 μg/ml；50%扑海因可湿性粉剂和50%多菌灵可湿性粉剂(数据略)对镰刀菌没有任何抑制效果。
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user: 4. 分析和讨论 本文通过形态学和分子生物学手段鉴定了一种橡胶树基腐病的致病菌——木贼镰刀菌Fusarium-Hb (图3)，并回接验证其对橡胶苗的高致病性(爆发条件下，能快速破坏植株的根系) (图4)。虽然该菌在高温(>37℃)下不易存活，对铵态氮适应性差，但是其具有广泛的酸碱适应性(pH 4~11)和耐低温的能力(10℃，5天不死，16℃缓慢生长)，光照会促进其快速生长和产生孢子(图5(A))，产孢量大而且速度快，具有小、大分生孢子和厚垣孢子(图2)，因此一旦条件合适，其爆发时对植物很可能是毁灭性病害，因此是一种需要高度重视的致病菌。 Table 3 Effect of four fungicides on growth of Fusarium-H Name of fungicide Times of dilution Reagent concentration (μg/ml) Log of concentration (x) Probability value (Y) Virulence regression equation Y = a + bx EC 50 (μg/ml) R 2 99%恶霉灵 可湿性粉剂 3000 0.33 −0.4815 5.6219 Y = 6.9325 + 2.6572x 0.1874 0.9099 3500 0.29 −0.5376 5.5622 4000 0.25 −0.6021 5.3055 50%扑海因 可湿性粉剂 1000 1.00 0 4.1110 Y = 4.1438 + 3.5295x 1.7482 0.9709 1200 0.83 −0.0809 3.9197 1500 0.76 −0.1739 3.5015 70%甲基托布津 粉剂 2500 0.40 −0.3979 5.0728 Y = 8.3307 + 8.0776x 0.3870 0.994 3000 0.33 −0.4815 4.5155 4000 0.25 −0.6021 3.4368 40%福星乳油 12，000 0.0833 −1.0794 5.4565 Y = 8.1243 + 2.4859x 0.0554 0.9927 15，000 0.0667 −1.1759 5.1738 20，000 0.0500 −1.3010 4.9021 表3. 四种杀真菌剂对Fusarium-Hb生长的效果 另外，5种单剂试验结果表明，40%福星乳油对Fusarium-Hb杀菌效果最好，可作为防治镰刀菌的首选药剂，尤其是40%福星乳油(氟硅唑)属于有机硅类杀菌剂，可以安全使用于作物幼嫩组织，因此可用稀释10，000~20，000倍的40%福星乳油在移栽橡胶前进行预处理，能起到很好的预防作用，当然也可用于灌根处理感染植株。其次为70%甲基托布津可湿性粉剂，可用3000~4000倍稀释用于灌根(表3)。据报道在春夏季节，若栽培基质温度较高，潮湿，移栽时根系伤害较多，植株生长势弱则发病重；而且大苗龄的橡胶苗比小苗龄的容易发病；栽培中氮肥施用过多，有利于病菌的生长和侵染，并促进病害的发生和流行。根据Fusarium-Hb的氮源利用特性，我们建议大田生产中可以通过施用铵态氮肥抑制其繁殖和传播。另外，根据近几年云南、海南植胶区出现的橡胶树镰刀菌病害特征，很有必要进行全面调查分析，特别观察这类病害与橡胶树不利的立地条件、营养状况和生势的关系，以期对病害的经济地位有准确评价和予以有效、合理的控制。今后还需要加大对橡胶树镰刀菌根腐病病原菌的研究，进一步明确其发生危害情况以及发病规律，制定综合防治策略和技术，为抗病选育和大田管理奠定基础。
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user: 摘 要 近年来，临床上以念珠菌为代表的侵袭性真菌感染的发病率和致死率呈急剧上升趋势，且临床菌株的耐药性也随之发生且日益严重。本文综述了念珠菌的临床症状、检验技术的发展、耐药菌株的发生和耐药机理研究现状和抗真菌药物的使用和开发，为诊断和治疗临床上日益严重的念珠菌病提供依据。 关键词 :念珠菌病，多重耐药性，耐药机理 Copyright © 2017 by authors and Hans Publishers Inc. 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. 引言 近年来，临床上以念珠菌为代表的侵袭性真菌病的发病率和致死率呈逐年上升趋势 [ 1 ] ，侵袭性真菌感染除发生在免疫力低下者外，也发生在免疫功能正常的人群中 [ 2 ] 。耐药性菌株的出现、有效诊断技术的缺乏和新抗真菌药物的缺少是造成目前侵袭性真菌难以防治的根本原因。本文将对念珠菌的临床症状、检验技术的发展、临床上耐药菌株的发生及其机理及抗真菌药物的使用和新方向开发进行概述，旨在为诊断和治疗念珠菌病的发生提供依据。
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user: 2. 念珠菌的临床症状 近年来，因为老年病人和慢性病人的增多，或者免疫缺陷病人增多，特别是艾滋病患者的增加，更或是抗生素的滥用、免疫抑制剂使用增多以及各种侵袭性治疗等因素导致念珠菌感染正呈上升趋势。念珠菌(Candida spp.)，又称假丝酵母菌，是人体中常见的机会致病真菌，常寄生于人体体表或口腔、肠道、阴道等黏膜系统处。在免疫力低下或正常寄居部位菌群失调的人体内增加念珠菌感染的概率 [ 1 ] 。 目前医院内侵袭性真菌感染最常见的是念珠菌感染，主要以白色念珠菌(C. albicans)、光滑念珠菌(C. glabrata)和热带念珠菌(C. tropicalis)为主，极少数的近平滑念珠菌(C. parapsilosis)、假热带念珠菌(C. pseudotropicalis)和季也蒙念珠菌(C. guilliermondi)等 [ 3 ] [ 4 ] ，其中白色念珠菌所占比例最高。近年来，临床上白色念珠菌的分离率有所下降，非白色念珠菌(如光滑念珠菌)的分离率则有所升高 [ 4 ] [ 5 ] 。 念珠菌病主要引起以下几种类型疾病：① 皮肤念珠菌病：引起皮肤浸渍发白，去除浸渍表皮其基地潮红、有渗液，微痒或疼痛感的指(趾)间糜烂症状；在腋窝等褶皱部位引起丘疹、疱疹或脓疱的念珠菌性间擦疹等症状；② 粘膜念珠菌病：在口腔可引起鹅口疮，表现为粘膜、咽、舌、牙龈等处出现边界清楚的白色假膜和外围红晕，以及可能引起口角糜烂、皲裂等症状；在生殖器黏膜处可引起生殖器念珠菌病，表现为女性阴道壁上可见灰白色假膜样斑片，有瘙痒或灼热感；男性包皮及龟头潮红，包皮内侧及冠状沟可见覆有假膜斑片；③ 内脏念珠菌病：以肠念珠菌病或肺念珠菌病较常见的深度感染，甚至严重的可涉及全身内脏器官。肺念珠菌病包含单发，新旧病灶并存，或多发粟粒样结节影的肺型和沿支气管血管束分布的片状影的支气管型。目前随着现代诊疗技术的发展，肺部的真菌感染率显著增加，但由于其临床症状不明显且缺乏早期诊断特异性的指标，严重影响着治疗。
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user: 3. 念珠菌的检测技术 针对临床上念珠菌病的发生，传统的检测技术有直接镜检、培养、血清生化检查、分子生物学方法、组织病理检查等。通过分离纯化培养菌株，挑取可疑菌落进行KOH溶液处理后，在显微镜下直接观察，可清楚观察到较为清晰的分隔菌丝及厚壁孢子，进而观察其菌落形态可初步进行鉴定。通过对患者血清中白色念珠菌抗体的检测，也可达到检测的目的，但因人体内存在许多甘露聚糖抗体，影响了检测的特异性，使得敏感度较低和假阳性率较高 [ 6 ] 。采用免疫胶体金技术进行检验：将特异性抗体固定于硝酸纤维膜的某一区带，当样品中真菌的抗原通过毛细作用，与固体抗体特异结合时，该区域呈现一定的颜色，即为阳性 [ 7 ] 。患者血清中1-3-β-葡聚糖、阿拉伯糖醇、烯醇的含量变化也作为侵袭真菌早期感染的检测指标 [ 8 ] 。此外，PCR检测技术具有快速、灵敏度高和特异性强的优点，是较为常见的检测方法之一 [ 6 ] 。 高通量测序技术的发展和应用使得真菌基因组数据呈爆炸式增长，为PCR、基因探针等分子检测技术提供了有用的数据参考。基于多种方法的联合使用可以有效提高检测敏感度和特异性 [ 9 ] 。病理组织观察可观察病理组织的变化和病原体，是真菌感染诊断的金标准，但不同染色方法步骤的差异和组织对试剂的敏感性差异，对镜下观察和鉴定影响较大 [ 10 ] 。除上述方法外，临床上为节省检测时间，采用MALDI-TOF (Matrix-assisted laser desorption ionization-time of flight) MS (mass spectrometry)技术进行快速检测 [ 11 ] ，但对于目前临床上出现的耐药菌株以及耐药特性，尚不能够快速准确鉴别 [ 12 ] 。采用定量PCR结合等位基因特异分子检测技术为耐药性菌株的检测提供了可能 [ 13 ] 。
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user: 4. 念珠菌的耐药现状 随着HIV、肿瘤化疗和器官移植等发生发展，念珠菌病的发生率在逐年上升，念珠菌主要引起真菌血症、泌尿系统感染和全身性感染。在医院血源感染中位于第四位，病死率居第一位，其中ICU最常发生 [ 14 ] [ 15 ] 。目前临床上光滑念珠菌的检出率明显增加，其在某些地区医院已成为仅次于白色念珠菌的第2位或第3位的菌 [ 4 ] [ 5 ] 。 不规范使用和滥用抗真菌药物导致了临床上耐药性念珠菌的不断出现。临床上首选氟康唑等唑类药物对念珠菌进行抗真菌治疗。由于氟康唑的选择压力作用，使得耐氟康唑的白色念珠菌不断增多，另外，也导致非白色念珠菌感染及其耐药性日趋严重 [ 5 ] [ 12 ] [ 16 ] 。念珠菌对三种唑类药物氟康唑、伏立康唑和伊曲康唑的耐药率调查显示：白色念珠菌9.6%、0.0%、16%，近平滑念珠菌19.3%、3.6%、39.8%，热带年念珠菌6.0%、0.0%、31.3%，光滑念珠菌4%、6%、4% [ 14 ] 。另一研究机构调查显示：念珠菌对伊曲康唑和伏立康唑均具有较强的耐药性，耐药率分别达19.7%和15.8% [ 17 ] 。2010、2011和2012年常见念珠菌对氟康唑、伏立康唑的敏感性显示，非白色念珠菌的耐药明显高于白色念珠菌 [ 14 ] 。南京军区总医院对2010~2012年间的非白色念珠菌感染情况进行调查，发现非白色念珠菌对氟康唑、伏立康唑和伊曲康唑的耐药率均逐年上升，分别高达74%、21.7%和26.7%，其中光滑念珠菌尤为突出 [ 18 ] 。面对如此严峻的耐药形式，寻找合理的抗真菌方法或药物迫在眉睫。
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user: 6. 念珠菌的治疗药物 目前临床常用药物包括两性霉素B、制霉菌素等多烯类、氟康唑、伏立康唑和伊曲康唑等唑类和卡泊芬净、米卡芬净等棘白菌素类药物进行治疗念珠菌病。不同类型药物通过作用真菌不同靶点来实现杀菌作用，但由于这些临床药物的长期使用导致临床上耐药菌株的不断涌现，使得这些药物的使用面临着挑战。 6.1. 常用药物 以两性霉素B为代表的多烯类药物，可全身给药。该类药物可通过与真菌细胞膜的麦角甾醇结合，损伤细胞膜，影响其通透性，从而影响真菌正常的新陈代谢进而抑制生长。该类药物常用于治疗系统性真菌感染，是治疗侵袭性曲霉病和侵袭性念珠菌病的主要药物，也是治疗由杜氏利什曼原虫引起的内脏和皮肤黑热病的二线药物 [ 66 ] 。但由于多烯类药物也能与哺乳动物细胞膜上的胆固醇结合，产生较强的中毒性肾损害，副作用较大。 包括咪唑类和三唑类衍生物的唑类药物，是最常用的抗真菌药，通过抑制真菌细胞色素P450依赖酶- 14α-羊毛脂醇脱甲基酶来阻止真菌细胞膜的麦角甾醇合成，使麦角甾醇合成途径中的中间代谢产物经旁路代谢合成毒性甾醇，在细胞内积累，影响细胞膜的流动性和通透性，达到抑菌的效果。由于其在临床上的大量使用，目前临床上分离的对唑类药物耐药性菌株越来越多 [ 5 ] [ 12 ] [ 67 ] 。但研究发现唑类药物在治疗血管瘤和肿瘤方面能够发挥一定的疗效 [ 68 ] [ 69 ] ，因此拓展了抗真菌药物的使用范围。 抑制真菌葡聚糖合酶的脂肽大分子——棘白菌素类药物是通过破坏真菌13-(1，3)-D-葡聚糖的合成，造成细胞壁的缺失，使细胞渗透压失衡，最终导致真菌细胞溶解死亡 [ 70 ] 。棘白菌素类药物在临床上的应用为抢救性治疗侵袭性曲霉病，被推荐为侵袭性念珠菌病治疗的主要药物，60%的念珠菌血症患者使用棘白菌素类药物。但口服药效率很低，必须静脉注射。白色念珠菌的Fks1蛋白突变将导致棘白菌素类药物耐药性的产生 [ 48 ] 。 5-氟胞嘧啶也为常用的经典抗菌药物，其抑菌机制为借助一个或多个嘌呤–胞嘧啶通透酶，进入真菌细胞被胞嘧啶脱氨酶转变为5-氟尿嘧啶，5-氟尿嘧啶被尿嘧啶磷酸核糖转移酶磷酸化后整合到RNA中，进而干扰蛋白质的合成、抑制DNA合成和核分裂。当念珠菌的胞嘧啶透酶发生突变时可导致5-氟尿嘧啶的耐药性快速产生 [ 71 ] 。 6.2. 新型药物的开发 针对侵袭性真菌的感染，治疗常采取预防用药或经验性用药或长周期用药的方式，这些治疗方式导致侵袭性真菌耐药现象日渐严重，因此，新型抗真菌药物的研发迫在眉睫。 研发方向着重于以下几个方面：1) 作用真菌新靶点的挖掘：如抑制钙调磷酸酶或作用于真菌线粒体等药物研发 [ 39 ] 。也可借助新的研究成果来挖掘，如大多数真菌感染与生物膜形成有关，真菌生物膜的发现与抑制剂的使用为治疗与生物膜相关的耐药性的机会性感染提供了可能。到目前为止，许多生物膜抑制剂大部分都是销售药物、已知的生物活性分子和自然物质。值得注意的是，生物膜电位器的协同作用则能加强现有的抗真菌药物在治疗与生物膜相关的耐药感染的效果 [ 72 ] 。2) 抗真菌的疫苗开发：加深认识理解真菌感染的致病机制，能够更好地开发高效、耐用、安全的疫苗来预防真菌病的发生 [ 73 ] 。3) 联合用药：现存药物的联合使用可以发现抑制真菌的新型研究思路 [ 74 ] 。4) 其他方面药物的新功能发现：研究显示曲马多能通过靶向调节白色念珠菌G蛋白耦联受体来抑制白色念珠菌双型形态转变，并对白色念珠菌的生长和生物被膜形成具有抑制作用 [ 75 ] ，使其成为潜在的抗念珠菌局部给药的候选药物。5) 新结构基团的次生代谢产物的挖掘：如紫檀芪是天然植物来源的二苯乙烯衍生的植物抗毒素物质，其具有显著的体外抑制生物被膜的形成和破坏已成形的生物被膜功能，但对浮游的白色念珠菌无抑菌效果 [ 76 ] 。
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user: 7. 结语 目前临床上耐药性菌株日益严重，并且超级念珠菌的出现 [ 77 ] ，使得形势更为严峻，因此建立快速的耐药性菌株检测技术和基于耐药机理开发出新的抗真菌药物是当前的重要任务。治疗真菌感染的当务之急是开发新的工具来治疗病人。除开发新的抗真菌药物外，疫苗是一个重要的选择，联合使用抗真菌药物也是一种有益的治疗方法 [ 78 ] 。
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user: 摘 要 在分析当前国家林业建设新形式和传统森林有害生物控制理念的基础上，提出森林有害生物“工程治理”概念，比较分析“工程治理”与传统“综合治理”之间的差别，提出高等林业教育适应“工程治理”需求下，创新型森林保护学科建设需要加强的理论和实践教学内容。 关键词 :森林有害生物，工程治理，综合治理，创新型森林保护学科 Copyright © 2017 by author and Hans Publishers Inc. 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. 引言 我国是一个森林生物灾害频发、生态环境脆弱的国家 [ 1 ] 。森林生物灾害是制约我国林业可持续发展的关键环节之一。随着全球经济一体化和国际贸易往来的急剧增长，外来林业有害生物入侵形势日趋严峻，近年来森林生物灾害发生严重，损失巨大 [ 2 ] 。2015年10月，由国家林业局人事司主办的森林保护学科建设高级研讨班在长沙召开，来自北京林业大学、中国林科院、东北林业大学、南京林业大学等11所高等科院校专家提出，我国森林灾害的有效控制必须按照“生态建设、生态安全、生态文明”的战略思想和“严格保护、积极发展、科学经营、持续利用”的战略方针，努力做好林业有害生物防治工作，保障我国现代林业建设又好又快发展。 目前，随着我国林权制度的改革和林业生态建要求的提高，森林有害生物灾害的控制面临一些新的问题。由于经营权和所有权的分割，个体林户生产经营模式多样化，使得一些系统性发生的有害生物得不到及时有效控制，统一的、规范化的防治技术很难在生产实践中得到应用，常留下“马赛克”式有害生物发源地。另一方面，由于人民对生态建设和生态安全的高度要求，需要森林保护工作者及时、精准的控制重大有害生物的为害和蔓延。同时，各级政府对森林有害生物的治理实行社会购买服务，需要将有害生物的控制标准化和可操作化。所有这些因素，直接导致了我国森林有害生物“工程治理”模式的应育而生。
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user: 2. “森林有害生物工程治理”的概念 “森林有害生物工程治理”就是应用工程学原理，采用现代生物学技术、森林保护学技术、信息工程技术，实现对有害生物监测、防御和持续控制的可预算、可预期、可操作、可评估的过程，它强调森林有害生物发生的全局性、复杂性和紧迫性，着重采用工程手段，实现对森林有害生物发生的各环节进行系统控制，具有以下基本特征。 2.1. 目标性强 “工程治理”有明确的目标，需要满足业主方对有害生物控制的预期和国家对有害生物治理的“四率”目标和相关法规。工程治理的目标是业主发包、寻找社会服务的重要杠杆。国务院办公厅(国办发〔2014〕26号文件)提出了关于进一步加强林业有害生物防治工作的意见，并确定了具体工作目标，即到2020年，林业有害生物监测预警、检疫御灾、防治减灾体系要全面建成，防治检疫队伍建设要得到全面加强，生物入侵防范能力要得到显著提升，林业有害生物危害要得到有效控制，主要林业有害生物成灾率控制在4‰以下，无公害防治率达到85%以上，测报准确率达到90%以上，种苗产地检疫率达到100%。这些要求和意见，为“工程治理”提供明确的终极目标，也为政府管理部门提供了可操作的考核标准，便于实践操作。 2.2. 技术性强 “工程治理”实行社会购买服务，这就要求施工方具有更专业的技能、更先进的设备和更雄厚的资历。监测预报的科学性、准确性和时效性是控制林业有害生物的基础，这就需要承包方切实加强“测报的组织网络化、管理制度化、技术方法科学化、信息传递现代化”建设，促进工程治理的有效性和社会购买的竞争能力。 2.3. 效率更高 社会购买服务下的“森林有害生物工程治理”模式，将市场竞争和资源高效配置结合，可极大地提高各级政府部门的行政效率、节约财政经费，同时实现有害生物高效、可持续控制目的。根据国家相关法律，承包方需要实现和维护防控目标，就必须使用更加专业化的技能、更加环保和科学的手段和材料、更加系统和高效的防控模式，这些都对促进森林有害生物的可持续控制会发挥有益作用。
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user: 3. 森林有害生物“工程治理”与IPM策略的区别 对于有害生物，人类已经提出了10多种防治策略 [ 3 ] ，如综合防治(Integrated Control， IC)、有害生物综合管理(Integrated Pest Management， IPM)、有害生物合理治理(Rational Pest Management， RPM)、有害生物总体治理(Total Pest Management， TMP)、有害生物区域治理(Area Pest Management， APM)、有害生物生态管理(Ecological Pest Management， EPM)、强化生物因子的综合治理(Biologically intensive IPM， Bio IPM)、以生态学为基础的有害生物治理(Ecologically Based Pest Management， EBPM)、有害生物可持续控制策略(Sustainable Pest Management， SPM)、植物医学(Phyto-medicine)和森林健康(Forest Health)等 [ 4 ] 。在这些防治策略中，有害生物综合管理(IPM)的影响最大，并随着社会的发展和经济、技术水平的提高不断的发展和完善。IPM策略又可叫做“可容忍”策略，运用生态学和经济学原理，采取社会课接受的各种预防性的、抑制性的方法，对森林生态系统中的物理环境、植物和微生物区系、寄主的抗病性以及病原物的生存和繁殖进行适当的控制和调节，使有害生物的发生维持在可以容忍的水平。IPM策略广泛应用于农业、林业、公共卫生等 领域有害生物的防治中 [ 5 ] 。 IPM策略是一种理论化的模式，他提出了有害生物控制的原则、技术方向和终极目标，是一种管理原则；而“工程治理”则是一种操作模式，他的目标是根据科学原理解决生产实际问题，实现诸如IPM等的管理策略。另一方面，工程治理有明显的施工方、发包方、监理方等行业对象和行业管理规则，具有更严密的操作规程和明确的操作目标、社会保障体系等，是新时期适应我国特色林业建设的森林保护发展新方向。在操作层面上，IPM策略属于政府职能部门行为方式，可以是一种大区域大尺度的宏观决策，也可以区域性的或专项性的评估模式；而EC则属于企业行为内容，它可以是政府资助，或者是PPP项目形式或者民间项目形式，因而在资金、技术使用上更加具体和明确，并要求中标方担负相应的风险成本。
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user: 4. 森林有害生物“工程治理”在教学中应用 由于专业设置和社会需求等历史原因，我国森林保护教育事业在上世纪90年代发展缓慢，各大林业院校曾一度停止招生，致使目前森林保护人才在基层单位、高等院校的力量都不能满足我国林业生态建设的实际要求。加强具有林业特色的生物灾害控制策略和理论体系研究，加强重大生物灾害控制技术体系研究，加速科研成果标准化和产业化的发展，加强不同学科、不同行业之间，以及国际间的交流与合作，加强森林保护学科建设、注重学科间相互渗透，培养创新型森林保护学科人才已经成为当前一段时间内的紧迫任务 [ 6 ] 。 适应森林有害生物工程治理的新需要，森林保护的教学需要在以下几个方面加强内涵建设： 4.1. 注重遥感和信息技术在教学中的运用 研究卫星遥感、地理信息技术、全球定位技术在大尺度范围内，对病虫火灾等的预警和监察运用，使本科生能基本掌握病虫灾害图象处理方法、植被指数及各种比值方法、光谱分析技术、参数成图技术和数学统计技术的基本技术和方法。 4.2. 完善现代生物技术成果在教学中的运用 ① 研究和利用现代分子生物学技术在森林病虫灾害控制中成功运用的典范，对研究背景、研究思路、研究的技术路线和科学社会影响进入深入分析，使学生基本掌握分子生物学技术在森林保护学科的运用程序、正确评估转基因技术对科学、社会的影响。正确运用分子生物学技术手段，实现对外来有害生物、重大林业有害生物实施科学、快速检疫检验。 ② 分析和评价全球重大灾害生物全基因组测序的结果和运用，以松杨栅锈菌、疫霉菌、美丽线虫、小蠹虫、天牛等全基因组测序为例，深刻分析基因组技术在森林保护学科中的运用、发展趋势和影响，深刻了解森林物种间互作规律和在森林病虫灾害防控中的意义。 4.3. 现代生物农药和生物防治成果在森林保护学科教学中的运用 重点介绍现代生防制剂及生物农药研究成果、生物农药开发技术、生物农药运用与评估在重大森林病虫生物灾害中的运用，使学生明确现代生物农药及生物防治在森林保护中重要地位和意义，基本掌握生物农药开发和运用的基本技术。 在传统森林保护学基础知识教学基础上，增加以上学科内容，丰富森林保护学科基本理论和技术，增加立体实践教学环节，使学生在进入社会前熟练掌握森林有害生物防治的理论、基本技术、操作流程，熟悉社会行业操作规则和流程，为将来更好的进行有害生物“工程治理”奠定基础。
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user: 5. 结论 森林有害生物工程治理是IPM策略基础上建立的一套适应我国林业建设新局面的一种操作模式，本科教学中，需要加强计算机科学、地球信息技术、现代生物技术、现代生物防治技术等先进技术的应用，在有害生物–寄主相互作用的分子机制、遗传机理方面、抗病(虫)育种和林分保健与生态修复的基础理论和技术方面，加强基础理论的创新和教学，培养适应现代林业建设的创新型森林保护学科人才。
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user: 摘 要 常规工艺对西氿水中的COD Mn 和UV 254 处理效果不佳。并且，由于原水中较高的本底值，出水中的COD Mn 和UV 254 已无法满足日趋严格的国家标准。因此考虑采用臭氧相关预处理工艺以保障出水水质。研究发现，采用常规工艺时，COD Mn 和UV 254 的去除率分别为29.96%~33.73%和24.11%~37.89%；采用预臭氧(O 3 )–常规工艺时，预臭氧投加量为2.17 mg/L时，COD Mn 去除率在30.93%~38.11%，UV 254 去除率在32.04%~45.63%；采用O 3 /H 2 O 2 –常规工艺时，COD Mn 和UV 254 的去除率分别为48.78%~49.69% 和41.52%~49.38%；采用O 3 /UV预处理工艺时，与相同臭氧投加量的单一臭氧预处理单元相比，对COD Mn 和UV 254 的去除率分别提高了4.74%~26.29%和7.34%~22.94%。 关键词 :COD Mn ，UV 254 ，臭氧，预处理，组合工艺 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. 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. 引言 西氿水地处滆湖以南，太湖以西，是当地重要的备用水源，水质常年为Ⅲ类甚至IV类。西氿水中有机物结构复杂，种类繁多，主要超标指标为COD Mn 和UV 254 等。当当地主要供水水源——水库水量不足时，西氿水承担着补充水源的供水重任。如何确保稳定高效的去除西氿水中COD Mn 和UV 254 应该引起足够重视。 臭氧(O 3 )作为水处理领域常用的强氧化剂，在降解污染物方面有独特的优势。臭氧与污染物接触时间短、处理效率高、不受温度影响且无二次污染的问题，在水处理中应用广泛。研究表明，采用臭氧预氧化处理难降解有机废水，废水的可生化性能够提高到原来的5倍左右，可大幅度减轻后续处理负荷 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] 。但是，单独臭氧预氧化存在着运行成本高、反应具有选择性、投加量过高时易生成消毒副产物等缺点 [ 4 ] 。近年来，H 2 O 2 /O 3 ，UV/O 3 ，UV/H 2 O 2 /O 3 等联用技术得到了广泛的运用，其反应速率和氧化效果相较于单独臭氧化更有优势，且能氧化单独臭氧化难以降解的有机物，大大提高了有机物降解的范围。有研究者开展了O 3 /H 2 O 2 对酸性红B染料废水的处理效果研究，结果表明，与单独臭氧化相比，O 3 /H 2 O 2 高级氧化工艺可显著地提高水中难降解有机污染物的氧化速度和降解效率，且废水中色度和COD去除率与O 3 和H 2 O 2 的摩尔比有关，单独O 3 时(O 3 投加量为180 mg/L)，废水COD去除率为37.9%；当H 2 O 2 和O 3 物质的量比分别为0.4、0.6、0.8时，COD去除率分别为50.4%、53.5%和54.0% [ 5 ] ；刘芬等人处理水中六氯苯(HCB)时发现，UV本身对HCB并无明显去除效果，但HCB可被UV/O 3 联用技术和单独O 3 法快速降解，其去除效果的优劣为：UV < O 3 < UV/O 3 [ 6 ] 。
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user: 2. 材料与方法 2.1. 试验水质 试验原水取自西氿湖，经过长期监测，浊度、氨氮(NH 3 -N)、pH、COD Mn 和UV 254 ，等常规指标变化趋势如图1所示。 由图1(a)可知，监测期间西氿原水的温度在11.1℃~19.3℃，pH值为7.13~7.45，水质呈中性；由图1(b)可知，浊度为11.8 NTU~47.8 NTU，氨氮浓度为0.41 mg/L~1.31 mg/L，氨氮浓度在冬季偏高；由图1(c)可知，COD Mn 值的变化范围为3.56 mg/L~6.88 mg/L，UV 254 值为0.082 cm −1 ~0.228 cm −1 ，进水中COD Mn 和UV 254 值较高。 2.2. 试验装置及主要参数 试验所涉及常规工艺流程为原水–混凝–沉淀–砂滤–出水。根据不同试验要求调整工艺流程。中试装置进水流量为1000 L/h，具体参数如表1所示。 2.3. 水质指标及试验方法 实验中测定的主要水质指标及实验方法如表2所示。 Table 1 Major parameter of pilot plan 装置名称 规格(单位：米) 备注 预臭氧接触柱 Ф = 0.16， H = 2.75 三柱串联，气水同向流 机械搅拌絮凝池 L = 1.25， W = 0.4， H = 0.6 三级串联，混凝剂：聚合氯化铝 斜管沉淀池 L = 1.25， W = 0.73， H = 1.65 砂滤柱 Ф = 0.4， H = 1.7 滤床高1.2米 后臭氧接触柱 Ф = 0.16， H = 2.75 三柱串联。臭氧接触时间10分钟 炭滤柱 Ф = 0.4， H = 2.5 炭柱高1.85米 表1. 中试装置主要参数 Table 2 The main index and its tested method 水质指标 分析方法 备注 温度 温度计测定 (a) (a) 中华人民共和国国家标准GB3838-2002《地表水环境质量标准》，2002-06-01实施。 (b) 《水和废水监测分析方法》第四版，中国环境科学出版社，2002。 pH 膜电极法 (a) 浊度 浊度仪 UV 254 紫外分光光度法 (b) COD Mn 酸性高锰酸钾法 (a) NH 3 -N 纳氏试剂比色法 (a) 表2. 实验所测主要指标及测定方法 图1. 实验期间水质监测图：(a) 温度和pH；(b) NH 3 -N和浊度；(c) COD Mn 和UV 254
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user: 3. 结果与讨论 3.1. 常规工艺对西氿水中COD Mn 和UV 254 的去除效果 由图2 可知，常规工艺对西氿水中COD Mn 的去除率为29.96%~33.73%，对UV 254 的去除率为24.11%~37.89%。由于原水中COD Mn 和UV 254 本底值较高，即使在斜管沉淀池及时排泥，砂滤池及时反冲洗的情况下，砂滤出水COD Mn 值仍基本在3 mg/L以上，UV 254 在0.06 cm −1 以上，均无法达标。因此要进一步提高COD Mn 值和UV 254 的去除率，使其稳定达标，保障出水水质，可考虑增设臭氧相关预处理工艺。 图2. 常规工艺对西氿水COD Mn 和UV 254 处理效果 3.2. 预臭氧(O 3 )–常规工艺对西氿水中COD Mn 和UV 254 的去除效果 常规工艺对COD Mn 值和UV 254 去除率有限，并不能保障出水水质达标。有研究指出，预臭氧可以有效降解有机污染物、降低混凝剂投量、强化常规工艺除污效能 [ 7 ] [ 8 ] 。开展预臭氧–常规工艺去除西氿水COD Mn 和UV 254 实验。实验中，臭氧投加量分别为0.58 mg/L， 1.07 mg/L，2.35 mg/L， 3.06 mg/L和6.5 mg/L，以研究不同工况下COD Mn 值和UV 254 去除情况，实验结果如图3所示。 已有相关小试研究表明，在预臭氧投加量较小时，臭氧化在接触时间10 min后，各处理去除率逐渐趋于稳定，且体现出一定的效果 [ 9 ] 。本实验臭氧接触时间为10 min。由图3(a)可知，原水COD Mn 均值为4.88 mg/L，UV 254 为0.105 cm −1 。预臭氧后，各工况COD Mn 去除率分别为0.82%，5.33%，10.25%，13.73%和13.53%。由此可见，单独预臭氧对COD Mn 去除作用并不明显。Siddiqui等人已经发现，COD Mn 去除率与臭氧的投加量有很大的关系，当臭氧投加量低时，其主要作用是将大分子转化成羧酸或醛类等小分子， 图3. 不同预臭氧投加量–常规工艺对西氿水COD Mn 和UV 254 的去除效果：(a) COD Mn ；(b) UV 254 此时COD Mn 去除率不高，当预臭氧投加量进一步增高时，部分小分子物质能进一步得到氧化 [ 8 ] 。在预臭氧投加量为0.58 mg/L~3.06 mg/L时，出水COD Mn 去除率不断增大，最高为24.59%。随着预臭氧投加量提高至6.5 mg/L时，COD Mn 去除率反而下降了。Yan等人发现预臭氧可改变溶解性有机质(DOM)性质，使得疏水性酸性物质和亲水性带电颗粒减少，而疏水性碱性物质和疏水性中性颗粒增多，且弱疏水性酸和亲水性中性DOM增加；对比不同投加量实验，结果表明，适宜投量臭氧可能在水中产生疏水性中性物质和中等分子量DOM，有利于后续混凝，较高投加量臭氧可能会产生亲水性中性物质或更多的转化成小分子，不利于混凝 [ 9 ] 。臭氧在投加量为3.06 mg/L时COD Mn 去除率最高为38.93%，且此时UV 254 小于0.06 cm −1 ，能够达到饮用水出水标准，实验发现臭氧投加量在2 mg/L~3 mg/L左右时，COD Mn 去除率比其他投加量时略高。 在此基础上，开展预臭氧–常规工艺处理西氿水效果研究。进水流量1000 L/h，实际预臭氧投加量控制为2.17 mg/L，臭氧化接触时间10 min，实验结果如图4所示。 图4. 预臭氧–常规工艺对西氿水中COD Mn 和UV 254 的去除效果：(a) COD Mn ；(b) UV 254 由图4可知，预臭氧投加量为2.17 mg/L时，COD Mn 去除率在30.93%~38.11%，UV 254 去除率在32.04%~45.63%。 由以上分析可知，采用单独O 3 预氧化联合常规工艺时，臭氧投加量在2 mg/L~3 mg/L效果最佳，但此时COD Mn 和UV 254 的总去除率依然很低。当臭氧投加量过高时，不但成本昂贵，水体还会产生臭氧消毒副产物等二次污染问题 [ 10 ] [ 11 ] 。所以针对西氿水COD Mn 和UV 254 污染问题，不建议采用单独预氧化联合常规工艺处理西氿水。 3.3. O 3 /H 2 O 2 –常规工艺对西氿水中COD Mn 和UV 254 的去除效果 O 3 /H 2 O 2 –常规工艺工况控制如下：中试试验进水流量1000 L/h，实际预臭氧投加量控制为2.17 mg/L，臭氧化接触时间10 min。在开展中试实验之前，通过预实验得出过H 2 O 2 与O 3 摩尔比为0.4左右为宜。O 3 /H 2 O 2 –常规工艺对西氿水中COD Mn 和UV 254 处理效果如图5所示。 图5. O 3 /H 2 O 2 –常规工艺对西氿水中COD Mn 和UV 254 的去除效果：(a) COD Mn ；(b) UV 254 由图5可知，O 3 /H 2 O 2 –常规工艺对UV 254 的去除率为41.52%~49.38%，对COD Mn 的去除率为48.78%~53.69%。与3.2中的数据对比，O 3 /H 2 O 2 –常规工艺比预臭氧–常规工艺对COD Mn 和UV 254 的去除效果略有改善，但改善效果不够显著。 3.4. 不同O 3 投加量下O 3 /UV与单一O 3 预处理工艺对西氿水中COD Mn 和UV 254 的 去除效果对比 利用臭氧接触柱中的紫外灯管(15 W)，研究O 3 /UV–常规工艺对西氿水中COD Mn 和UV 254 的处理效果。臭氧接触柱高30 cm，直径40 cm，紫外灯管完全没入水中。中试实验工况控制如下：中试试验进水流量1000 L/h，臭氧化接触时间10 min。试验结果如图6所示。 由图6可知，O 3 /UV和单独预臭氧相比，前者对COD Mn 和UV 254 的去除效果明显优于后者，去除率分别提高了4.74%~26.29%和7.34%~22.94%。去除效果的提高是由于O 3 /UV工艺是以自由基型的反应为主， 图6. O 3 /UV–常规工艺和预臭氧–常规工艺对COD Mn 和UV 254 ：(a) COD Mn ；(b) UV 254 而不是利用O 3 与有机物的直接反应，即液相中O 3 在紫外光辐射作用下发生分解产生∙OH，由∙OH与水中DOM进行反应。UV催化O 3 产生自由基的机理有以下两种解释 [ 12 ] ： (1) O 3 + h ν → ⋅   O + O 2 (3.1) O + Ｈ 2 O → 2 ⋅   OH (3.2) (2) O 3 + H 2 O + h ν → H 2 O 2 + O 2 (3.3) H 2 O 2 + h ν → 2 ⋅   OH (3.4) 由式3.1~3.4可知，虽然反应的途径不同，但是均能得出1 mol O 3 在UV光辐射下产生2 mol ∙OH的结论，∙OH进而诱发后续链式反应，强化氧化作用 [ 13 ] 。 因此在考虑增设臭氧相关预处理工艺应对备用水源有机微污染时建议优先选择O 3 /UV。
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user: 4. 结论 1) 常规处理工艺对西氿水中COD Mn 和UV 254 有一定去除效果，对COD Mn 和UV 254 的去除率分别为29.96%~33.73%和24.11%~37.89%；但由于原水COD Mn 和UV 254 本底值较高，最终出水仍不能达标。 2) 预臭氧–常规工艺的臭氧投加量在2 mg/L~3 mg/L时，对COD Mn 和UV 254 的处理效果最佳；中试实验中臭氧投加量为2.17 mg/L时，COD Mn 、UV 254 的总去除率分别为30.93%~38.11%，32.04%~45.63%，较常规工艺有所改善，但仍无法稳定达标。 3) O 3 /H 2 O 2 –常规工艺对COD Mn 和UV 254 的去除率分别为48.78%~49.69% 和41.52%~49.38%，较前两种工艺去除效果更佳，出水水质更稳定，但UV 254 无法稳定达标。 4) 采用O 3 /UV预处理工艺时，与相同臭氧投加量的单一臭氧预处理单元相比，处理效果明显改善，对COD Mn 和UV 254 的去除率分别提高了4.74%~26.29%和7.34%~22.94%。
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user: 摘 要 作为新一代宽带无线通信的技术方案，本文对基于TD-LTE系统的电力无线专网技术进行了介绍，并针对配电自动化业务的特点及其通信需求，提出了电力无线专网在配电自动化业务中的通信接入方案。 关键词 :TD-LTE，电力通信，配电自动化 Copyright © 2017 by authors and Hans Publishers Inc. 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. 引言 配电网直接面向用户，是保证供电可靠性与电能质量、提高电网运行效率和创新服务的关键环节，是坚强智能电网的重要工作内容之一。与传统配电网相比，智能配电网能够及时检测出已发生或正在发生的故障并进行相应的纠正性操作，从而实现自愈与不间断供电；具有更好的安全性，提供更高的电能质量，满足用户需求。 配电自动化是实现智能配电网的重要组成部分，其以一次网架和设备为基础，以配电自动化系统为核心，综合利用多种通信方式，实现对配电系统的监测与控制，并通过与相关应用系统的信息集成，实现配电系统的科学管理，其业务特点有以下几点： 业务功能：实现对配电网运行的自动化监视与控制，具备配电SCADA、馈线自动化、电网分析应用及与相关应用系统互联等功能。 通信系统：主要传输数据业务，包括终端上传主站(上行方向)的遥测、遥信信息采集业务以及主站下发终端(下行方向)的常规总召、线路故障定位(定线、定段)隔离、恢复时的遥控命令，上行流量大、下行流量小，主站为地市集中部署。 终端环境：现场侧配电设备及通信设备大多运行在户外，终端应能在恶劣气候下正常工作，少数设备运行在环网柜或地下配电室弱信号环境，终端应能够稳定运行。通信终端应能抵抗电磁干扰，且不干扰附近其他通信设备。 配电自动化业务通信要求包括以下几个方面： 1) 通信可靠性要求 配电终端月平均在线率 ≥ 95%；遥控使用率 ≥ 90%；遥控成功率 ≥ 98%；遥信动作正确率 ≥ 95%。对通信系统可靠性需求较高的区域，网架结构应采取冗余配置。 2) 业务上下行峰值速率要求 单个配电终端接入速率要求为光纤专网 ≥ 19.2 kbps，其它方式 ≥ 2.4 kbps。 3) 业务容忍最大时延要求 遥测(模拟量由终端传递到配电子站/主站单方向)：<30 s； 遥信(状态量由终端传递到配电子站/主站单方向)：<60 s； 遥控(命令由配电子站/主站传递到终端单方向)：<2 s。