Development of the microbial communities in Lake Donghu in relation to water quality

There is increasing recognition that protozoa is very useful in monitoring and evaluating water ecological healthy and quality. In order to study the relationship between structure and function of protozoan communities and water qualities, six sampling stations were set on Lake Donghu, a hypereutrophic subtropical Chinese lake. Microbial communities and protists sampling from the six stations was conducted by PFU (Polyurethane foam unit) method. Species number (S), diversity index (DI), percentage of phytomastigophra, community pollution value (CPV), community similarity and heterophy index (HI) were mensurated. The measured indicators of water quality included total phosphorus (TP), dissolved oxygen (DO), Chemical oxygen demand (COD), NH4 (+), NO2 (-) and NO3-. Every month water samples from stations I, II, III, IV were chemically analyzed for a whole year, Among the chemically analyzed stations, station I was the most heavily polluted, station II was the next, stations III and IV had similar pollution degrees. The variable tendencies of COD, TP, NH3, NO2-, NO3-, and DO during the year was approximately coincident among the six stations. Analysis from the community parameters showed that the pollution of station 0 was much more serious than others, and station V was the most slight. Of the community parameters, CPV and HI were sensitive in reflecting the variables of the water quality. Community similarity index was also sensitive in dividing water qualities and the water quality status of different stations could be correctly classified by the cluster analysis. DI could reflect the tendency of water quality gradient, species number and percentage of Phytomastigophora was not obvious in indicating the water quality gradient.

Application and validation of a new biotic index using data from several water systems

Protozoans of Lake Donghu were collected from five stations using the PFU method. The sampling was conducted for one year and two times a month. The aim of this research was to test the applicability of a new protozoa biotic index, species pollution value (SPV) and community pollution value (CPV), established by the authors using data from the River Hanjiang. Each station's CPV was calculated from the SPV and the correlation analysis between the CPV and the comprehensive chemical index of stations I, II, III showed a significant correlation between them. The pollution status of the five stations was correctly evaluated by the CPV. These results suggested that the biotic index could be applied in water systems other than the River Hanjiang. The SPV of some protozoa species in Lake Donghu, not observed in the River Hanjiang were established. In order to further test the applicability of the biotic index, protozoan and chemistry data from the Rivers Torrente Stirone and Parma of Italy were used. The results showed that the CPV for the two rivers had a close relationship with the chemical water quality, which indicated that the biotic index could be applied in other parts of the world for the monitoring and estimating of water quality. Since the results of testing and verifying the biotic index in some other water systems in China were also satisfactory, this indicated that the biotic index has an extensive suitability for freshwater ecosystems. As long as more than 50% of the species in a sample have a SPV, the CPV calculated from the SPV is reliable for monitoring and evaluating water quality.

反渗透复合膜的界面控制与性能

研究了界面极性、微观粗糙程度、表面元素组成与含量对聚砜超滤膜性能的影响及表征；探讨了以不同界面性质和性能的聚砜不对称膜为支撑层的反渗透复合膜的性能变化规律，结果表明反渗透复合膜超薄功能层与多孔支撑层间的内界面层的极性、元素组成及含量、微观粗糙程度、荷电性影响复合膜的产水率和脱盐率；提出了内界面弱界面层的存在引起反渗透复合膜耐氯性下降的推测。一 氢氟酸浸泡聚砜不对称膜的研究 氢氟酸浸泡聚砜超滤膜致密表皮层能够改变其表面极性；刻蚀产生卵形纹理同时改变底膜表面微观粗糙程度；改变不对称膜表面各元素的相对含量；改变不对称超滤膜的纯水通量；进一步影响以它为支撑层的反渗透复合膜的性能。二 不对称聚砜膜表面极性的研究 用不同浓度的强极性试剂甲酸、磷酸、盐酸和弱极性试剂异丙醇等浸泡聚砜不对称膜不同的时间控制其表面极性，实验结果表明，极性试剂的水溶液高浓度短时间和低浓度长时间浸泡聚砜膜能得到同样的界面极性控制效果；可以用接触角的减小表征聚砜膜表面极性的增强，聚砜膜表面最强的极性对应于其最大的纯水通量。在不同极性的聚砜膜支撑层上形成反渗透复合膜，在其它条件相同前提下，支撑层表面极性增强，复合膜的产水率增大；产水率增加会引起复合膜脱盐率的上升，复合膜的脱盐率与支撑层表面的极性有一定的相关性。三 聚砜不对称膜致密表皮层上表面活性剂吸附层的影响 提出了表面活性剂吸附模型I、II、III，指出表面活性吸附层处于不同的吸附膜型时对超滤膜表面的极性和纯水通量的影响不同；在不同吸附层模型上形成超薄功能层的反渗透复合膜的性能不同：超薄功能层/多孔支撑层间内界面如果引入弱界面层，则复合膜的性能大幅度下降，当内界面是致密层时，复合膜的性能与内界面的荷电性、化学元素组成等有关；提出了聚酰胺反渗透复合膜的耐氯性不高的另一个可能机理是：在膜处理盐水过程中，由于普通复合膜内界面是通过范德华力作用的物理结合，小分子可能渗透聚集在内界面层形成弱界面层，导致复合膜的耐氯性大幅度下降。

茂金属间规聚苯乙烯结晶行为和结构性质的研究

间规聚苯乙烯（sPS）作为一种新型的工程塑料，结晶速度快，多晶型问题非常复杂。本工作主要利用多种测试分析手段对sPS的晶体结构，结晶行为进行了较系统的研究。系统地研究了温度与sPS各种晶型生成的对应关系，发现由α'型向α"型转变发生在一较窄的温度区间，有一个随温度突变的过程，并且与α'型晶体相比，α"型晶体的晶胞较小，晶体堆砌更为紧密。根据WAXD理论和多峰分解法，推导出各晶型的结晶度计算公式。依据WAXD衍射分析推知冷结晶温度高于230 ℃时有少量β型晶体生成。利用红外定量分析证实了sPS等温熔体结晶时，随结晶温度的升高，α型晶体成分迅速减少，β型成分急剧增加，晶型转分发生在较窄温度区间内。应用DSC分析采用多种方法系统地研究了sPS的结晶动力学。在等温熔体结晶过程中，温度较低时为二维圆盘状生长，结晶较快，存在二次结晶现象；结晶温度较高时为一维纤维状生长，结晶速度较慢，没有二次结晶发生；结晶温度处在二者中间范围为二维圆盘状和一维纤维状混合生长。同时发现在239 ℃处发生了结晶方式由方式II向方式III的转变，据此计算出sPS各结晶动力学参数，比较折叠链功（q）sPS与iPS非常接近，说明二者分子链刚性相当。在等温冷结晶过程中，没有二次结晶发生，晶体的生长方式不随结晶温度的变化而变化。在非等温熔体结晶过程中，慢速降温二次结晶不出现，降温速率越快，二次结晶出现越早。在非等温冷结晶过程中，升温速率适中才会出现二次结晶。用我们组建立的方法可很好地描述sPS的非等温结晶行为。

软电离质谱在蛋白质组分析和生物活性分子表征中的应用

随着软电离技术的发展，特别是基质辅助激光解析（MALDI）和电喷雾（ESI）两种软电离技术的出现，使质谱分析生物大分子成为可能，将质谱的应用范围迅速扩展到生命科学的诸多研究领域，特别是成为了蛋白质组分析，医学诊断，药物分析等领域不可替代的新工具。首先，采用凝胶电泳与傅立叶变换离子回旋共振质谱（FT-ICR MS）的高分辨率和高质量精确度性能相结合的新方法，对不同肺病患者的支气管肺泡灌洗液进行了快速直接的蛋白质组分析，为肺疾病诊断学、肺病相关机理的研究以及高分辨质谱在蛋白质组分析中的应用奠定了基础。一维（1-D）和二维（2-D）凝胶电泳与高分辨FT-ICR MS相结合，对慢性支气管炎（cblonic broncnitis，CB）和囊泡纤维化（cystic fibrosis，CF）患者的支气管肺泡灌洗液（BALF）中表面蛋白A和D进行了鉴定；并对表面蛋白的翻译后修饰（hydroxy-prollne）进行了直接的确定；对来自于不同肺泡蛋白沉积症（PAP）患者的BALF中的特异性蛋白进行了鉴定，鉴定出表面蛋白A的两个降解片段，为研究与肺病相关的SP-A降解产物的可能降解途径提供了初步的信息。证实了FT-ICR MS的高分辨率和高质量精确度在蛋白质的鉴定过程中的突出作用：（i）利用单个多肤的精确质量，可以避免依赖离子的串联质谱数据进行蛋白质鉴定，即无需对谱图中的离子进行串联质谱分析，就可实现蛋白质或蛋白质混合物的快速、确切的鉴定；（ii）在数据库检索中应用很小的误差范围可以大大提高蛋白质鉴定时的选择性；（iii）通过来自于微量蛋白质的少量肤峰就可以进行蛋白质的准确鉴定。通过MALDI/EST FT-ICR MS、园二色谱（CD）和H／D交换实验（hydrogedeuteriuln exchange）对一系列人SP-C及其类似物进行了表征。证实了溶液相中FFI-SP-C和rh-SP-C的非共价二聚体的存在；研究了人SP-C在有机溶剂中的构象变化和聚集行为，为探讨肺病相关机理奠定了基础。其次，以电喷雾多级串联质谱为研究手段，对部分生物类黄酮及其络合物进行系统的质谱研究，发现二氢黄酮及二氢黄酮醇类化合物在电喷雾条件负离子模式下具有不同的特征质谱行为，为质谱区分这两类化合物提供了重要的依据；黄酮金属络合物的研究中，四种二价过渡金属（Cu（II），Zn，Mn（II）和Fe（II））与芸香普均可以形成络合物，探讨了芸香普一铜络合物软电离条件下的碎裂机理，并利用多级串联质谱数据探讨了络合物C和D的结构，为质谱方法探讨金属清除疾病相关自由基的机理以及提高金属的生物利用度奠定了基础。

聚合物结晶过程及形态结构的研究

聚合物结晶过程是高分子科学中的一个重要研究方向。本论文在系统研究几种聚合物结晶过程及形态结构的基础上，通过寻求合适的解析聚合物结晶动力学参数的方法，为聚合物结晶动力学的表征和加工工艺设计提供科学依据。采用偏光显微镜（POM）研究了尼龙1212（Nylon 1212）、聚丁二酸丁二醇酷（PBS）及其与己二酸的共聚物（PBS／A）的等温结晶过程。发现碰撞前后球晶的生长速率不变，而在结晶后期球晶生长速率逐渐减慢。PBS／A环带球晶生长过程中球晶半径和结晶时间并非完全的线性关系，而是在直线两侧周期性地摆动。首次非常清晰地观察到PBS结晶后期弱区中新球晶的成核和生长。采用非等温方法在较低的降温速率下获得的聚合物球晶生长速率与等温方法得到的结果有可比性。在计算Nyton1212平衡热力学参数的基础上，采用L-H二次成核理论对N贝on1212的结晶行为进行分析，发现区域I→II和II-III转变分别发生在179Oc和159OC。随着结晶温度的降低，Nylon1212的结晶形态分别为轴状结构晶体、环带球晶和非环带球晶。广角X射线衍射（WAXD）研究表明，PBS和PBS／A具有相同的晶体结构。与PBS相比，PBS／A的结晶度和结晶速率下降。PBS和PBS／A均出现了区域n一Hl的转变，分别发生在％。C和75OC。随着结晶温度的降低，PBS和PBS／A的结晶形态分别为轴状结构晶体、非环带球晶和环带球晶。与PBS相比，PBS／A形成的环带球晶更规整。采用示差扫描量热法（DSC）研究了Nylon 1212、PBS、PBS／A和间规1，2聚丁二烯（st-1，2PB）的本体结晶动力学。发现采用序列一并列Avrami方程能较好地描述Nylon1212的等温结晶全过程。采用不同方法对st-1，2PB的非等温结晶动力学进行研究，发现由Jeziony方法和ozawa方法分析很难得到可靠的动力学参数，而根据莫志深等提出的新方法可较好地进行描述。采用Vyazovkin方法计算了Nylon 1212、st-1，2PB、PBS和PBS／A的非等温结晶活化能，均发现结晶活化能随相对结晶度的升高而升高。初步研究了结晶条件和扫描速率对Nylon 1212、st-1，2PB、PBs和PBs／A熔融行为的影响，并根据Hoffinan-Weeks方法求得了几种聚合物的平衡熔融温度。

LLDPE接枝新型表面活性剂共聚物的制备及其结构、性能与应用的基础研究

合成三个系列的新型表面活性剂，制备了三个系列的聚乙烯接枝共聚物。第一系列的表面活性剂是将Tween8O、span80，聚氧乙烯肉桂醇醚，PEO（400），PEO（1000），PEO（2000）OCOC1’7H35和PEO（6000）-OCOC17H35引入双键而使其功能化，然后接枝到聚乙烯分子链上，表面活性剂的引入改变了聚乙烯的表面性能，使其亲水性增加。前三者为商品防雾滴剂，实验发现防雾滴剂的聚乙烯接枝共聚物膜的防雾滴性不如物理共混法制备的聚乙烯防雾滴膜的效果好。接枝聚乙烯共聚物LLDPE-g-PEO和LLDPE-g-PEO-sterate，由于结构差别，共聚物表面组成不同。前者随着支链长度的增加，支链柔性降低，共聚物表面氧的富集量趋于减少；而后者由于疏水基硬脂酸中碳链的存在，随着支链的增加，共聚物表面氧的富集量增加。LLDPE-g-PEO（400）和LLDPE-g-PEO（1000）的等温结晶速率都比空白聚乙烯的快。由于PEO与聚乙烯不相容，支链PEo在接枝共聚物中起异相成核剂的作用，使结晶速率加快。LLDPE-g-PEO（2000）-stearate的等温结晶速率与聚乙烯的接近，但比空白聚乙烯的略慢。这是由于支链末端硬脂酸碳链是柔性的疏水链，且与聚乙烯有较好的相容性，在本体聚乙烯非晶区中活动性较强，带动聚氧乙烯支链向相同的方向运动，使支链在聚乙烯中分散且伸展，对聚乙烯分子起惰性稀释剂的作用而导致结晶速率降低；但聚氧乙烯（2000）又具有结晶性，在本体聚乙烯中起异相成核剂的作用，使聚乙烯结晶速率加快，这两种作用消长的结果，使LLDPE-g-PEO（2000）-stearte接枝共聚物的结晶速率接近聚乙烯，但比聚乙烯的结晶速率略慢。LLDPE-g-PEO（6000）-stearate接枝共聚物的结晶速率比聚乙烯的快，这是由于聚氧乙烯（6000）的结晶性较强，活动性较强的硬脂酸基团很难使其伸展，其晶粒在本体聚乙烯中主要起异相成核剂的作用，导致其结晶速率比聚乙烯的快。为了弄清表面活性剂接枝到大分子链上的作用机理，特设计第二、第三系列的表面活性剂。第二系列的新型表面活性剂是I、II、III、IV和V，以及含有不饱和键的表面活性剂A-I、A-II和A-III。这些表面活性剂是以聚乙二醇、乙二醇、1，6-己二醇和1，10-癸二醇为主要的起始原料制得的。实验结果发现这些表面活性剂的表面张力随着疏水链长度的增加而增加。以A-I、A-II和A-II作为接枝单体，将其成功接枝到聚乙烯分子链上，从而改善了聚乙烯的表面性能。 由FTIR确定了其接枝率。由DSc对其等温结晶行为的研究发现：接枝链在本体聚合物中起异相成核剂的作用，加速了结晶过程，但没有改变聚乙烯晶格结构（WXA）。随着接枝链中的疏水链长度的增加，等温结晶速率加快。在低剪切速率时，空白聚乙烯具有牛顿流体的特性，而接枝聚乙烯表现出非牛顿流体行为。接枝聚合物在低剪切速率具有剪切变稠、高剪切速率时剪切变稀的现象。第三系列的新型表面活性剂是含氟和聚氧乙烯的特种表面活性剂：productIII（600-4600）。以FTIR和1HNMR表征其结构。以productIII（600-4600）为接枝单体，成功制得含氟接枝聚乙烯共聚物，亲水性表面活性剂的引入，同样改变了聚乙烯的表面性能。当PEO分子量较低时，含氟接枝聚乙烯共聚物的表面极性随着接枝链的分子量增加，极性增加，在ProductIII（1500）时，达到最大值，分子量继续增加，极性反而降低。这是由于支链结晶增加而影响分子链的迁移。含氟接枝聚乙烯共聚物的等温结晶速率比空白LLDPE的高，而且接枝共聚物的结晶速率随着支链分子量的增加而加快。这是由于含氟聚氧乙烯的接枝链在结晶体系中起成核剂的作用，使结晶过程加速。由于接枝率低，接枝链在接枝共聚物起异相成核剂的作用，虽然加速了结晶速率，但没有破坏聚乙烯晶格。

高聚物摩擦点内耗模型及高聚物多组分体系的互溶性与阻尼性能研究

阻尼高聚物是现代发展起来的一种新型材料，因而对阻尼机理的研究还有待人们的深入。本工作从高聚物粘弹蛇行模型出发，结合Schallamach的橡胶磨擦理论，提出了高聚物摩擦点内耗模型，于阻尼过程以数学描述，唯象地说明了目前力学模型和分子模型所不能完全描述的高聚物阻尼过程。文中还论述了分子链结构与互溶性对阻尼性能的影响。通过多组分体系的互溶性概念和阻尼机理的研究，本工作设计并合成了如下的多组分体系：I．端羧基乙烯基四氢呋喃一环氧丙烷液体聚醚与苯乙烯或甲基丙烯酸甲酯共聚体系 II．端羧基乙烯基环氧丙烷液体聚醚与苯乙烯或甲基丙烯酸甲酯共聚体系 III．端羧基乙烯基环氧氯丙烷液体聚醚与苯乙烯或甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸乙酯共聚体系用Rheovibron及线膨胀仪研究了上述体系的互溶性及阻尼性能，并对II、III体系中某些试样的吸振性能进行了实际振动测量和理论计算。本工作通过线膨胀实验发现II、III体系中某些试样有相组分扩散运动，它已为红外、应力应变、DSC实验及电子显微镜观察所证实，但所有这些尚未见有文献报道。

铁体系催化丁二烯聚合基本规律的研究

较为详尽地研究了新型催化体系：Fe(naph)_2-AlR_3-卤化物（I）体系催化丁二烯聚合的基本规律。开发了一类新型配位体：卤化物－Lewis酸配位体。研究了不同的卤化物，不同的烷基铝，不同的催化剂配比以及聚合温度、聚合时间等诸因素对体系（I）催化丁二烯的活性，所得取合物的分子量以及微观结构的影响。研究了Fe(naph)_2-AlR_3-Phen(II)三组份系和Fe(naph)_2-AlR_3-Phen-卤化物（III）四组份体系催化丁二烯的聚合特性。发现体系（II）有着很高的催化活性。体系（III）则具有更高的催化活性。证实Lewis酸、碱配体相互组合后体系活性可以更高。卤化物除了能提高体系的催化活性以外，还能显著降低所得聚合物的分子量。考察了温度对（II），（III）两体系催化活性的影响。发现在较高温度下，二体系的活性中心都是不稳定的，但体系（III）对温度的敏感性较低，表明卤化物增加了活性中心的稳定性。此外，还考察了不同的加料方式对体系（III）催化活性的影响。发现加料方式的不同可以显著影响体系的催化活性。初步表征了Fe(naph)_2-Al(i-Bu)_3-Phen-AllylCl体系所得聚合物硫化胶的物理机械性能。发现即使在分子量稍大的情况F，由于其分子量分布较宽，仍具有优良的物理性能。此胶充油后，性能亦很优良。与同类型的FeCl_3-AlR_3-Phen-AllylCl~([1])体系相比，此体系还具有更高的催化活性，聚合物含有较低的反式－1，4含量。研究了不同催化体系催化剂的紫外一可见光谱。发现对于体系（II）在530毫微米处的吸收，对于体系(III)在510毫微米处的吸收能基本代表各自的活性中心特征吸收。测定了铁系催化剂的顺磁共振光谱。确定了不管起始所用的铁化合物是二价还是三价，当与Phen及卤化物或其他配体组合之后，其活性中心中铁的价态都是二价的。在此基础上，进而提出了铁体系催化丁二烯的聚合机理，并初步描述了体系活性中心的结构。

聚丙烯酰胺水凝胶的制备与应用研究

本文分三部分论述了聚丙烯酰胺水凝胶的制备、结构、性质和在大分子稀水溶液浓缩方面的应用。I、聚丙烯酰胺水凝胶的制备与研究用以下两种不同方法制备了丙烯酰胺（AM）-丙烯酚钠（AANa）共聚物水凝胶：i、AM-AANa直接辐射共聚：ii、AM水凝胶辐射均聚，再经碱水解。考察以上两个体系的凝胶化剂量，发现前者比后者的凝胶化剂量大一个数量级。理论推导得到水凝胶溶胀比Q_m，与吸收剂量R和共聚物中AANa含量Z之间存在以下关系式：Q_m~(-2/3) ∝ R/Z并用实验证实了所得到的理论关系式。在研究水凝胶溶胀比的影响因素时发现，水凝胶的溶胀比并不随其中的离子基团（-COO~-）含量的增加而无限增加。AM均聚物水凝胶和AANa均聚物水凝胶的溶胀比都不是很大（均不超过400），只有当两者以一定比例混合共聚时，才有最大的溶胀比（大于2000），提出了“有效阴离子”的概念以解释这些现象。在研究pH值对AM-AANa共聚物水凝胶溶胀比的影响时发现，在溶液pH为2.5-3.5之间，水凝胶发生了可逆的相转移，已吸水溶胀的水凝胶突然收缩，释放出所吸入的水，前后体积相差400倍。此外，溶液中无机盐浓度对水凝胶的溶胀比影响很大。当无机盐浓度大于0.01M时，其溶胀比急剧下降。II、用~(13)C-NMR技术研究AM-AANa辐射共聚物的序列分布用以下两种方法合成了线性AM-AANa共聚物：i、AM-AANa直接辐射共聚，ii、AM辐射均聚，再经碱部分水解。研究了AM-AANa共聚体系和AM均聚体系的吸收剂量，对单体转化率和聚合物分子量的影响。用~(13)C-NMR技术研究了AM均聚物、AANa均聚物和AM-AANa共聚物分子链的微观结构。AM均聚物和AANa均聚物中，羰基振动峰的化学位移分别约为180 ppm和185 ppm；而AM-AANa共聚物的羰基振动峰明显分裂成丙烯酰胺（M）和丙烯酸（A）两个区域，而每个区域又分裂成三重小峰。根据这些小峰的相对面积，可以得到其对应三组元的相对强度，由此得到共聚物的序列分布。我们研究了两种不同方法得到的AM-AANa共聚物的序列分布，将各三组元的相对强度，同由一级Markov统计模型所得到的理论曲线进行了比较，结果表明：i、对于AM-AANa直接共聚物，以M为中心的三组元M（M-bar）M、M（M-bar）M、A（M-bar）M的相对强度值同理论曲线较符合，而以A为中心的三组元A（A-bar）A、M（A-bar）A、M（A-bar）M的相对强度则同理论曲线有较大偏离。ii、对于部分水解产物，结果正好相反，即以A为中心的三组元的相对强度值同理论曲线较符合。iii、直接共聚物嵌段成份较多，A（A-bar）A的相对强度值较大；而部分水解产物交替成份较多，M（A-bar）M的相对强度较大。III、水凝胶吸水法浓缩大分子稀水溶液 蛋白质等生物高分子极不稳定，温度、压力等外界条件的变化，都可以导致蛋白质分子的变质，因而其稀水溶液的浓缩是一般方法难以实现的。本工作用AM-AANa共聚物水凝胶吸水溶胀的办法浓缩蛋白质稀水溶液。由于蛋白质分子具有巨大的排斥体积而不被水凝胶吸收，因而其水溶液得到浓缩。本方法在常温常压下进行，不会导致蛋白质分子的变质，而且浓缩过程中并不需要特殊的装置，因而此方法具有很大的可行性。利用AM-AANa共聚物的相转移现象，通过改变pH值，使吸水溶胀的水凝胶收缩，把所吸入的水释放出来，从而可反复使用水凝胶。我们对几种蛋白质分子稀水溶液进行了浓缩试验，浓缩效率均在80%以上，并发现影响浓缩效率的主要因素有以下几种：i、对于不同的蛋白质水溶液，其浓缩效率不同；ii、对于同一种蛋白质分子，浓缩效率与水溶液的浓度有关，溶液越稀，浓缩效果越好；iii、浓缩效率与水凝胶的交联密度有关。对AM-AANa共聚物水凝胶，可通过调节其吸收剂量R，改变其浓缩效率。

新型稀土－碳σ键化合物的合成

我们以二苯乙炔与金属锂或正丁基锂反应得到了两种锂盐，使两种锂盐分别与无水氯化稀土反应得到了四种新型稀土－碳σ键化合物（I）、（II）、（III）和（IV），再分别将（I）或（IV）与环戊二烯钠反应得到化合物（II）和（IV）。通过元素分析、红外光谱、核磁共振谱、电子能谱和热失重分对所合成的化合物进行了表征；并对化合物的水解产物做了红外光谱、质谱和核磁共振的分析，确认配件的存在。这些化合物对空气和潮湿极为敏感，一旦接触空气迅速变成黄色，遇水立刻分解放热。因此，合成需在干燥无氧条件下进行，浩剂的干燥程度无氧操作技术对产率影响较大。收率在20～70％之间。由于这些化合物受热时即有四氢呋喃逸出，表明化合物组成已发生改变，故此类化合物无熔点。这些化合物分子中有较大的有机集团，所以在苯、甲苯、四氢呋喃中有较大的溶解度，而在乙醚、环戊烷和气油中溶解度较差。将化合物Na_2[C_4(CH_5)_4]Cl4·2LiCl·4THF和化合物[C_6H_5C = (CC_4H_9)C_6H_4]。NdCl·LiCl·THF分别与三乙基铝组成催化体系可引发丁二烯聚合，实验结果表明，单体转化率受溶剂影响较大，在以甲苯为溶剂的聚合反应中，催化剂溶于甲苯，在聚合过程中始终维持均相反应，聚合活性较高；在以环戊烷为溶剂的聚合反应中，催化剂微溶于环戊烷中，均相化程度较低，其聚合活性低于甲苯体系。当以甲苯为溶剂，主催化剂用量不变的条件下，改变铝钕摩尔比，从30降到10再降到5，单体转化率也有明显降低。聚合物特性粘数的测定结果表明，聚合条件对聚合物的特性粘数有影响，在本实验条件下，聚丁二烯的特性粘数在2－9（de/g）之间；对聚合物的微观分析表明，溶剂、铝钕摩尔比、催化剂用量对聚丁二烯的顺式含量均有影响，顺式含量在81～93％之间变化，红外光谱的分析表明，聚丁二烯中不含有苯的特征峰，故认为丁二烯的插入反应不能发生在稀土—配件形成的碳σ键之间，而发生在配体与烷基铝中的烷基交换后所产生的稀土碳键间。

四甲基乙撑二环戊二烯基稀土金属有机配合物的合成及其晶体结构

将6，6-二甲基富烯与金属镁、四氯化碳在四氢呋喃中还原偶联可以制得四甲基乙撑二环戊二烯基镁氯配合物：[C（CH_3）_2C_5H_4MgCl·2THF]_2 (I)。（I）和LnCi_3 (Ln = Nd、Sm、Gd、Yb)在THF溶液中反应，合成出如下四类四甲基乙撑二环戊二烯基稀土金属有机桥镁配合物，其中（II）、（III）、（IV）为首次合成的配合物。[C(CH_3)_2C_5H_4]_2LnC_5H_5·THF Ln = Nd、Sm、Gd、Yb (II) [(C(CH_3)_2C_5H_4)_2LnCl_2MgCl·nTHF]_2 Ln = Nd、Sm、Yb n = 1、1.5、2 (III) [（C(CH_3)_2C_5H_4）_2SmCl·THF]_2 [C(CH_3)_2C_5H_4)]_2 (IV) YbCl_2[Mg_2Cl_3·6TNF]·THF(V) 这四类配合物经元素分析，热失重分析、红外光谱、核磁共振谱、质谱的分析，特别是进行了配合物单晶的X－射线衍射分析，确认了它们的组成和结构。以上四种类型的稀土有机桥联配合物的分子结构，随着配体间的空间拥挤程度的变化，桥联配体的结构呈规律性的变化，这为研究含桥联配体的稀土有机配合物结构规律具有一定的价值。

间同立构聚丙烯的结晶行为和形态结构的研究

通过在不同温度下等温结晶,我们得到了sPP (ttgg)_2 螺旋构象的三种晶型(晶型I、晶型II和晶型III）。 晶型I和晶型II结构的晶体是亚稳态结构的晶体，在提高退火温度的条件下，能转变成稳定的晶型III结构的晶体。在室温下进行单轴拉伸时，无论是从玻璃态还是从螺旋构象的晶体，当拉伸比超过100%时，我们可以清楚地观察到(ttt)全反式构象晶体的生成。以上的实验结果在熔体取向薄膜的再拉伸中得到了证实。当由拉伸制得的(ttt)全反式构象晶体在不同温度下进行退火时，当退火温度超过46℃时，这种全反式构象的晶体能转变成(ttgg)_2螺旋构象的晶体。如果固定样品的长度进行退火时，这种转变直到退火温度超过100℃时才发生。提高退火温度有利于(ttgg)_2螺旋构象晶体的生成，而张力则有利于全反式构象的保持。根据已有的实验结果，我们提出了合理的转变机理。在不同温度下等温结晶，无论从玻璃态还是从熔体，我们都得到了不同形态结构的晶体，从球晶，孪晶到单层规则的长方形单晶，以及一种较少见球晶的生成过程，并分析了它的结晶机理。另外还研究了结晶温度对电子衍射中h10衍射条纹强度变化的影响。对比熔体结晶和玻璃态结晶，发现二者没有本质的差别，只是从玻璃态结晶所需的时间较长、结晶不够完善。这是由于处于玻璃态中的分子链活动能力较差的缘故。本文利用DSC等手段系统地研究了两种间同立构聚丙烯的结晶行为。利用Avrami方程作图求得 Avrami指数 n、结晶速率常数k;作图求得整体熔体结晶活化能ΔE；通过Hoffman-Weeks 和Thomson-Gibbs方程，作图求得平衡熔点T_m~o; 利用Hoffman和 Lauritzen的球晶生长速率方程作图求得成核常数K_g,发现 sPP1的结晶生长过程分成两个阶段，阶段III和阶段II，其K_g(III)/ K_g(II) = 1.9, 与理率基本吻合。同时也计算出折叠表面自由能σ_e和侧表面自由能σ以及链折叠功q。最后本文利用DSC分析了熔融双峰现象，研究了结晶速度，结晶温度和升温速率对熔融双峰的影响，提出了可能的解释。

中国汉族人群若干疾病相关基因的定位研究

1. 中国一个轴前多指 II/III 型家系候选基因的定位 轴前多指（PPD）是人类众多肢体异常症状中比较常见的一种。前人的研 究把它定位到染色体7q36 上450Kb 的区段内。在这个候选区段内，不同的遗传 背景的几个多指家系的致病突变已被发现，它们位于SHH 基因的顺式调控元件 （ZRS）上，这个调控元件调控SHH 正常的时空表达，对指/趾的正常发育起着 重要的作用。在本研究之中，我们分析了我国一个大的多指家系，这个家系的多 指疾病的遗传方式是常染色体显性遗传并有接近100%的疾病外显率。通过连锁 分析和单倍型构建，我们把这个家系的致病基因定位到染色体7q36 上微卫星标 记D7S2465 和 D7S2423 之间1.7cM 的区域内，这个区域包含了上述的450Kb。 为了确定这个家系的致病突变，我们采用了直接测序的方法，筛查了我们定位的 这个区段内的5 个基因（HLXB9, C7orf2, NOM1, RNF32 和C7orf4）的编码区， SHH 基因的ZRS，C7orf2 基因的第5 内含子，和18 个在多物种中保守的非编码 区段（CNS）。我们的结果表明，在这个中国多指家系中，不是上述的5 个基因 和18 个多物种中保守非编码区段（CNS）的突变导致了多指的表型，也不是其 他研究小组报道的SHH 基因的ZRS 突变导致了多指表型。是否在我们界定的这 1.7cM 的候选区段内还存在着SHH 基因的其他调控元件，它的突变也一样会引 起SHH 基因异常的时空表达，最终导致多指表型的产生还需要进一步的研究来 证实。 2. 中国一个单纯性小眼球家系致病基因的定位 先天性小眼球是一种在临床上具有异质性的眼球发育异常疾病，表型从单 侧眼球体积变小到两侧眼球组织的完全缺失。单纯性小眼球疾病指的是除了眼球 的异常不伴随身体其他组织的异常，其遗传学上的致病机理到目前为止还未完全 清楚。之前的研究表明，不同遗传背景的小眼球家系的致病基因被定位到完全不 同的染色体区段上。本研究中的这个中国单纯性小眼球家系，具有常染色体显性的遗传方式，而且是第一个在分子水平上被研究的中国小眼球家系。为了研究这 个家系的致病基因，我们使用了382 个微卫星标记对这个家系进行了全基因组的 扫描，结果表明这个中国小眼球家系的致病基因定位于2 号染色体长臂上，这个 结果不同于以往报道的任何其他小眼球家系。两点连锁分析在重组率为0 时在微 卫星标记D2S2265 上得到最大值3.290，单倍型分析表明所有的受累个体在染色 体2q11-14 上微卫星标记D2S1890 和 D2S347 之间共享相同的单倍型，所以将 这个家系的致病基因定位到染色体2q11-14 上15 cM 的区段内。我们的结果进一 步提示了小眼球疾病的遗传异质性，并且定位了一个新的关于眼球发育的相关基 因。 3. 19 号染色体C 型凝集素家族与中国南方汉族人群的SARS 易感性研究 2003 年SARS 在全球爆发时，不同的个体在感染后表现出不同的病程和 最终的治疗结果，这被认为是个体本身的遗传因素在这个过程中起了一定的作 用，即不同个体在一些基因上的多态影响了他们对一些疾病的易感性。CD209L 基因是19 号染色体上C 型凝集素家族中的一员，它被证明是SARS 病毒的受体， 并且它的第4 外显子的VNTR 多态被认为和宿主对病毒的易感性有关。但是这 个结论在其后其他两个研究小组的工作未被得到证实。可能的原因有：(1) CD209L 基因本身的多态和宿主对SARS 病毒的易感性无关，而是和它紧密连锁 的其它基因的多态发挥真正的作用；(2)可能是由于以前未检测到的群体分层现 象的存在，使最初的研究得到了一个假阳性的结果。为了探讨这个问题，我们对 19 号染色体上C 型凝集素家族的4 个成员(FCER2, CLEC4G, CD209 和 CD209L) 作了全面的研究，我们采用了检测tagSNPs 的方法，在C 型凝集素家族基因簇上 选取了23 个tagSNPs 位点来代表这个基因簇的多态。我们检测了来自中国香港 的181 个SARS 病人和172 个匹配的正常对照，结果表明C 型凝集素家族的4 个基因跟中国南方汉族群体对SARS 病毒的易感之间没有相关性。同时我们检测 了来自中国不同地区的1145 个汉族样本CD209L 基因VNTR 的多态分布情况， 结果表明这个位点在中国人群中存在群体分层现象，这也解释了之前的研究小组 得到的假阳性结果可能正是由于他们忽略了这个问题而导致的

土壤优先水流及溶质先迁移的研究

本文以探讨土壤优先水流的特征和非吸附性离子优先先移为主要目的，通过对土壤优先水流穿透曲线的分析，定量的论证了优先水流的特征。在分析方法上进行了一系列尝试。得出了土壤优先水流的几个典型特征，即土壤优先水流的优先穿透、穿透曲线的不对称性、穿透曲线的拖尾和出流速率的不稳定性。在土壤优先水流特征分析的基础上，提出了判断土壤优先水流的定量方法。围绕非吸附性离子的优先迁移的实验结果，分析了阶跃输入和脉冲输入的非吸附性离子在不同水力负荷下的运移特点、优先水流的侧向入渗对土体中溶质分布的影响和耕作对土壤优先水流及溶质运移的影响。研究表明原状黑土、棕壤、暗棕壤和红壤中优先水流穿透时的孔隙容积分别为 0.05、0.051、0.048 和 0.042，穿透浓度为 0.759mg/l、0.087mg/l、0.115mg/l 和 0.117mg/l，在穿透时间上分别较对应的填充土柱提前 144、104、168 和 120 小时。原状土柱出流速率波动较大，其变异系数分别较对应的填充土柱高出 5～10 倍。在不同水力负荷下，原状土柱 Br 和 NO_3~- 的累积迁移量均明显高于填充土柱。不同水力负荷条件下，Br 和 NO_3~- 累积迁移量的差异不是来源于土壤优先水流，而是来源于土壤基质流。耕作可以影响土壤优先水流的穿透规律，并对土壤溶质运移构成影响。但耕作对土壤优先水流的穿透时间、穿透时的孔隙容积、穿透峰的出现和累积迁移量的影响并不遵从同一规律，这个过程不能通过孔隙的增减来简单描述的。优先水流存在下, Br 和 NO_3~- 在土壤中的分布表现为以大孔隙为中心向外径向递减，即 I 区溶质含量 ＞ II 区 ＞ III 区。土柱中溶质的径向分布以大孔隙为中心呈辐射状，表现距大孔隙越近溶质浓度越高。土壤优先水流可以引起非吸附性离子的快速大量迁移。这种迁移为深层次土壤和地下水中溶质浓度的大幅度提高提供了条件，一方面可能增加了深层次土壤污染修复的难度，一方面可以导致水体的富营养化，造成在下水污染的危险。