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    生物传感器 栏目所有文章列表
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    1. 果汁中乙醇质量浓度的抗干扰检测方法
    王丙莲, 马耀宏, 公维丽, 杨艳, 郑岚, 刘庆艾, 孟庆军
    山东科学    2022, 35 (4): 84-89.   DOI: 10.3976/j.issn.1002-4026.2022.04.011
    摘要349)   HTML7)    PDF (1049KB)(228)   

    针对生物传感器法测定果汁中乙醇质量浓度易受电化学活性物质干扰的问题,通过制备乙醇辅助酶电极,使工作酶电极和辅助酶电极协同工作,构建了一种新型的乙醇检测系统,实现了乙醇含量快速准确的检测。结果表明,该检测系统用于果汁乙醇质量浓度检测时,稳定性好、结果准确,抗干扰能力强。重复测定的相对标准偏差为0.80%;加标回收率为99.10%~101.10 %;葡萄糖、蔗糖、柠檬酸、Ca2+、过氧化氢酶以及电化学活性物质维生素C等干扰物存在的情况下,乙醇测定结果不受影响;与国标法、气相色谱法相比较,差异不明显(P>0.05)。该方法操作简单、成本低廉且准确度高,能够满足低成本要求的实际生产要求。

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    2. 电流型酶电极生物传感器抗可逆抑制剂干扰的测定方法
    朱思荣, 毕春元, 杜祎, 张金玲, 高广恒, 张利群, 赵晓华, 杨艳
    山东科学    2021, 34 (4): 87-94.   DOI: 10.3976/j.issn.1002-4026.2021.04.014
    摘要373)      PDF (2206KB)(351)   
    电流型酶电极生物传感器在工业领域的应用中经常会遇到酶活性抑制剂干扰问题,在存在酶活性抑制剂的环境下,用酶电极生物传感检测,分析结果会显著偏低。根据电流型酶电极生物传感器的检测原理,设计了一种抗抑制剂干扰的测定方法,传感器正常定标完成后,先按正常方法进行测定,然后用样品加标样进行第二次测定,两次测定具有相同的酶抑制剂环境。通过两次测定结果比较,算出第二次测定所加标样的响应结果,计算出抑制剂对酶活的抑制系数,最终通过第一次测定结果和抑制系数计算出样品中待测物的浓度。这种测定方法能有效消除酶抑制剂对分析结果的影响,拓展酶电极生物传感器在工业领域中的应用范围。
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    3. 复合酶膜生物传感器差分法检测牛乳中乳糖的含量
    杜祎, 张金玲, 朱思荣, 张利群, 赵晓华, 史建国, 毕春元
    山东科学    2019, 32 (6): 43-48.   DOI: 10.3976/j.issn.1002-4026.2019.06.007
    摘要388)      PDF (1130KB)(457)   
    采用生物传感器差分法,将半乳糖苷酶和葡萄糖氧化酶组成的复合酶以及葡萄糖氧化酶固定在过氧化氢双电极上,可同时测定样品中乳糖和葡萄糖的含量。结果表明,乳糖在0.00~1.50 g/L,葡萄糖在0.00~1.00 g/L内生物传感器法测定乳糖的线性良好,稳定性好,相对标准偏差为1.49%,加标回收率为95%~105%,本方法与高效液相色谱法比较,测定结果无明显差异(P>0.05)。因此,建立的复合膜生物传感器差分法可用于牛奶中乳糖的检测。
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    4. 淀粉制糖过程中关键生化参数的快速测定
    杨俊慧, 马恒, 马耀宏, 赵玉斌, 孙慧囡, 史建国
    山东科学    2019, 32 (5): 104-109.   DOI: 10.3976/j.issn.1002-4026.2019.05.013
    摘要328)      PDF (1912KB)(527)   
    建立了葡萄糖、还原糖、DE(dextrose equivalent)值等淀粉制糖过程中关键参数的快速分析方法,对淀粉制糖过程中的关键参数进行了快速测定,检测淀粉制糖过程中葡萄糖、还原糖、DE值等关键参数的变化规律。发现液化过程可以明显增加葡萄糖含量,降低麦芽三糖、麦芽四糖含量;糖化过程中随着时间延长,葡萄糖、还原糖含量逐渐增加,DE值升高。该方法可以为淀粉制糖过程控制与分析提供新的技术支持。
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    5. 乳酸菌发酵过程参数的研究
    杨俊慧,马恒,满德恩,郭脉海,刘庆艾,马耀宏,史建国
    山东科学    2018, 31 (5): 38-42.   DOI: 10.3976/j.issn.1002-4026.2018.05.007
    摘要988)      PDF (1107KB)(473)   

    为准确、快捷地掌握乳酸菌发酵过程中主要参数的变化情况,通过KRH-BI0300型发酵罐控制系统、细胞密度监测系统、SHP8400PM过程气体质谱分析仪、生物传感分析仪等多种发酵过程分析检测手段,对乳酸发酵过程中乳酸菌活细胞数、尾气成分、葡萄糖及乳酸含量的变化情况进行测定。结果表明,应用多种现代化分析检测手段可以快速、精确地掌握乳酸菌发酵过程参数变化情况。该研究为乳酸菌发酵过程的优化控制及规模工业化奠定了基础。

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    6. 不同比生长速率对毕赤酵母发酵生产植酸酶的影响
    赵凯, 葛菁华, 王海
    山东科学    2018, 31 (5): 43-47.   DOI: 10.3976/j.issn.1002-4026.2018.05.008
    摘要606)      PDF (1229KB)(485)   

    不同比生长速率控制条件下毕赤酵母代谢流流向不同,从而导致产酶量的不同。为了得到毕赤酵母发酵生产植酸酶的最适比生长速率,对毕赤酵母工程菌50 L发酵生产植酸酶的工艺条件进行了研究。结果表明,通过调节甲醇的流加速度,控制菌体比生长速率为0.02 h-1,发酵结束时,植酸酶酶活17 445 U/mL,比对照提高69.7 %,该比生长速率对发酵生产植酸酶最有利。

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    7. 植酸酶工程菌产酶条件优化研究
    杨俊慧,公维丽,杨艳,孟庆军,史建国
    山东科学    2018, 31 (4): 79-84.   DOI: 10.3976/j.issn.1002-4026.2018.04.013
    摘要379)      PDF (4952KB)(288)   

    为研究影响植酸酶酵母工程菌的产酶因素,利用摇瓶发酵对毕赤酵母工程菌产植酸酶的最佳甲醇诱导量、诱导时间等因素进行实验分析。结果显示,残留甘油、甲醇浓度、诱导培养时间对植酸酶生产具有重要影响,其中甘油残留会使植酸酶分泌时间延迟,1.5% 甲醇具有最佳诱导效果,在第2天酶活可以达到约1 100 U/mL,低浓度甲醇诱导产酶缓慢积累,而高浓度甲醇对菌体产生毒害。该研究为进一步优化植酸酶工程菌高密度发酵工艺奠定了基础。

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    8. 不同湿重诱导对毕赤酵母发酵生产植酸酶的影响
    赵凯, 葛菁华, 王海
    山东科学    2018, 31 (4): 85-88.   DOI: 10.3976/j.issn.1002-4026.2018.04.014
    摘要812)      PDF (1285KB)(355)   

    为了提高毕赤酵母工程菌(Mut+)植酸酶的表达量,对毕赤酵母工程菌50 L发酵生产植酸酶的工艺条件进行了研究。结果表明,通过流加葡萄糖提高菌体湿重到300 g/L,随后停止流加,溶氧回升后流加甲醇开始诱导,最终发酵结束时,植酸酶酶活达到21 666 U/mL,比对照提高12.9%,该诱导湿重有利于发酵生产植酸酶。

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    9. 生物传感器在玉米酶法浸泡工艺中的应用
    刘庆艾,马恒,马耀宏,杨俊慧,孟庆军,杨艳,史建国
    山东科学    2018, 31 (1): 55-.   DOI: 10.3976/j.issn.1002-4026.2018.01.010
    摘要490)      PDF (979KB)(607)   

    为了对玉米酶法浸泡过程中的生化参数进行控制,采用生物传感器对浸泡工艺过程的乳酸、葡萄糖、还原糖进行适时检测,并与滴定法、碘量法、费林试剂法进行比较。结果表明,生物传感器与传统方法检测结果相差不大,但是响应速度快、结果准确、测试成本低,且样品不需要复杂的预处理就可以直接测定。

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    10. 酶电极法测定玉米中黄曲霉毒素B1含量
    张金玲,杜祎,高广恒,赵晓华,张利群,朱思荣,史建国,毕春元
    山东科学    2018, 31 (1): 60-.   DOI: 10.3976/j.issn.1002-4026.2018.01.011
    摘要436)      PDF (2715KB)(674)   

    黄曲霉毒素与其氧化酶接触时会发生氧化还原反应,产生过氧化氢及其他产物。本研究采用酶电极生物传感器,将黄曲霉毒素氧化酶固定在醋酸纤维素载体膜上,制备电流型电化学酶电极。在SBA流动注射分析仪器上安装黄曲霉毒素氧化酶电极,检测黄曲霉毒素含量。结果表明,黄曲霉毒素酶电极对黄曲霉毒素具有良好的响应特征,测定精密度(RSD)为1.20%(n=10),线性范围为0 ~100 μg/L(R2=0.999 6),加标回收率为96%~102.4%。因此,本研究建立的酶电极分析法可用于玉米中黄曲霉毒素B1的检测。

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    11. 基于生物传感器的发酵过程在线分析系统研制
    思荣,周万里,毕春元,张利群,杨艳,张金玲,赵晓华
    山东科学    2016, 29 (5): 90-97.   DOI: 10.3976/j.issn.1002-4026.2016.05.015
    摘要525)      PDF (1876KB)(846)   

    基于发酵过程自动优化控制的需求,研制了发酵过程生物传感器在线自动取样分析系统。给出了在线分析系统的分析原理及其结构组成,详细介绍了自动取样、样品稀释及生物传感器信号处理的方法。系统可以实现对葡萄糖、乳酸和谷氨酸等重要生化参数的自动取样分析,并把分析结果通过485接口或4~20 mA模拟接口发送到发酵控制器,为发酵控制提供生化分析数据。用葡萄糖标准样品作为发酵液对实验样机进行了测试,结果表明在线分析系统具有较高的分析精度,可以满足发酵过程分析的需求。

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    12. 嗜热乳酸菌发酵液对玉米浸泡效果的影响
    刘庆艾,马耀宏,杨俊慧,孟庆军,杨艳,马恒,史建国
    山东科学    2016, 29 (5): 98-80.   DOI: 10.3976/j.issn.1002-4026.2016.05.016
    摘要460)      PDF (1139KB)(493)   

    从玉米浆中筛选出耐50 ℃高温的嗜热乳酸菌,绘制其生长曲线和产酸曲线。然后以10%的接种量接入玉米浸泡水中,研究嗜热乳酸菌对玉米浸泡效果的影响。结果表明,嗜热乳酸菌发酵液可有效提高玉米的吸水率和淀粉得率,玉米吸水饱和所需要的时间由传统工艺的20 h缩短为10 h,淀粉得率由传统工艺的59.22%提高到63.23%。

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    13. 甘油检测技术研究进展
    冯东,李秋顺,王丙莲,史建国
    山东科学    2016, 29 (2): 57-63.   DOI: 10.3976/j.issn.1002-4026.2016.02.011
    摘要609)      PDF (989KB)(2875)   

    甘油是重要的工业原料,在国防、化工、油漆、食品、日化、医药、农药及生物制品等领域有着广泛的应用,对发酵产品产量的控制、柴油的质量控制、化妆品的保鲜性及冷冻血液处理后的可用性等具有重要的作用。本文综述了高碘酸氧化法、Cu2+比色法和酶催化反应分光光度法等近年来测定甘油含量方法的应用进展,认为甘油测定方法的未来发展趋势是传统检测技术与新纳米材料、新检测技术的融合,应进一步提高对甘油检测的专一性、灵敏性,实现甘油含量检测的仪器化、自动化、微型化以及快速化,并借助互联网和云技术,实现对甘油含量的连续、遥控、实时与在线监测。

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    14. 乳酸菌发酵在荞麦粉品质改良中的应用
    王佩佩, 刘庆艾, 杨俊慧, 孟庆军, 杨艳, 马耀宏
    山东科学    2016, 29 (2): 64-67.   DOI: 10.3976/j.issn.1002-4026.2016.02.012
    摘要728)      PDF (962KB)(1275)   

    采用乳酸菌发酵法对荞麦粉进行改性研究。结果表明,经乳酸菌发酵后,荞麦粉的谷蛋白溶胀指数最高增加了83.8%,保水力和溶解度分别增加了1.7倍和1.4倍;发酵后荞麦粉中可溶性葡萄糖和还原糖质量分数分别增加了46.0 %、35.9 %,淀粉和总糖质量分数有一定程度降低。乳酸菌发酵改善了荞麦粉的延展性、透明度和吸水力等加工性能,使其咀嚼性、弹性等食用品质明显提升。

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    15. 发酵过程生化指标检测的自动取样设计
    朱思荣,周万里,张利群,杨艳,高广恒,赵晓华
    山东科学    2015, 28 (6): 58-64.   DOI: 10.3976/j.issn.1002-4026.2015.06.010
    摘要757)      PDF (1102KB)(1273)   
    设计了一种发酵样品在线自动取样装置及其控制流程,可以实现对多个发酵罐进行按次序分时样品采集,用于发酵过程生化参数的自动取样测定。取样装置支持采用膜过滤或渗透膜式取样器的无细胞直接取样、带细胞的直管直接取样和模拟手工取样的U型管间接取样,文中给出了各种取样方式的取样过程及其程序控制流程图。对于带细胞直管直接取样模式,本设计具有多个防杂菌污染的隔离屏障,在发酵过程的测定间隙可以对取样管路进行化学灭菌处理,能够防止长时间发酵外部杂菌通过取样池经取样管污染发酵罐。本设计与生物传感器分析系统配合可实现在不同类型的发酵中进行生化参数的在线自动分析。
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    16. 镰刀菌(Fusarium sp.)ZW-21的鉴定及其利用玉米秸秆水解液发酵产乙醇研究
    王丙莲,冯东,梁晓辉,李大海
    山东科学    2015, 28 (6): 65-72.   DOI: 10.3976/j.issn.1002-4026.2015.06.011
    摘要696)      PDF (1406KB)(1298)   
    本研究通过筛选获得一株能发酵玉米秸秆水解液产乙醇的丝状真菌ZW21,经18S rDNA序列分析鉴定其为镰刀菌属( Fusarium sp. )。研究发现,该菌株能够利用玉米秸秆水解液产生乙醇。对水解液糖浓度、氮源、pH值、温度、接种量和表面活性剂等因素进行了研究,并从中筛选出酵母膏和Tween 80两个因素采用响应面分析进一步优化,最终获得利用菌株Fusarium sp. ZW21产乙醇的优化培养基为:玉米秸秆水解液50 g/L,酵母膏10.19 g/L , KH2PO4 10 g/L,MgSO4·7H2O 0.5 g/L, Tween 80 0.423 g/L, pH值 6.0,接种量为8%(V/V),培养温度32 ℃,在限氧条件下培养5 d,其乙醇最高产量为22.1 g/L。
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    17. 基于海洋动物载体的传感器监测技术现状及发展方向
    史建国,蔡雷
    山东科学    2015, 28 (5): 41-48.   DOI: 10.3976/j.issn.1002-4026.2015.05.007
    摘要527)      PDF (2350KB)(1409)   
    海洋水下监测技术是建立海洋环境立体实时监测系统的重要组成部分,是各国海洋科学和海洋军事领域的研究热点。本文综述了海洋动物作为海洋传感器载体在海洋监测中的应用,以及海洋生物标签技术与海洋监测传感器技术的发展过程,对基于海洋动物的水下移动监测平台及其未来在海洋环境、海洋资源和海洋军事领域的潜在应用价值进行了展望,指出构建我国海洋动物传感器技术体系的关键问题在于新型传感器的研制及其在海洋动物中的应用研究。
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    18. 生物传感器对柠檬酸发酵过程中生化参数的快速测定
    马耀宏,孟庆军,杨艳,杨俊慧,郑岚,史建国
    山东科学    2015, 28 (5): 49-53.   DOI: 10.3976/j.issn.1002-4026.2015.05.008
    摘要408)      PDF (1062KB)(1490)   
    应用发酵过程控制专用生物传感器总糖、还原糖和柠檬酸测定仪实现了对柠檬酸发酵过程中的关键生化参数总糖、还原糖及柠檬酸含量的快速测定,为柠檬酸发酵过程的优化控制提供了关键生化参数分析手段。
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    19. 吡喃糖氧化酶电极对葡萄糖和木糖的响应特征
    毕春元,张金玲,张利群,杜祎,史建国
    山东科学    2015, 28 (2): 47-52.   DOI: 10.3976/j.issn.1002-4026.2015.02.008
    摘要444)      PDF (990KB)(1519)   
    采用戊二醛交联方法,将葡萄糖氧化酶(GOD)和吡喃糖氧化酶分别固定在醋酸纤维素载体膜上,制备电流型电化学酶电极。在SBA双电极分析仪器上安装葡萄糖氧化酶电极和吡喃氧化糖氧化酶电极,分别对不同浓度的葡萄糖、木糖及葡萄糖木糖混合样品进行测试,以葡萄糖氧化酶电极为对照,研究吡喃糖氧化酶电极对葡萄糖、木糖的响应特征。结果表明,吡喃糖酶电极对葡萄糖和木糖都具有良好的响应特征。葡萄糖测定的精密度(RSD)为1.10%(n=10),在10~1 000 mg/L范围内有良好的线性相关性(R=0.999 0);木糖测定的RSD为0.80%(n=10),在10~1 600 mg/L范围内有较好的线性相关性(R=0.999 8);在葡萄糖木糖混合液测定时,吡喃糖氧化酶电极呈现明显的双底物催化特征,在一定的浓度范围内,对葡萄糖和木糖的响应具有线性相关性。
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    20. 基于多孔普鲁士蓝/金复合材料的酶电化学传感器的研究
    王春蕾,林猛
    山东科学    2015, 28 (2): 53-57.   DOI: 10.3976/j.issn.1002-4026.2015.02.009
    摘要522)      PDF (1463KB)(2028)   
    以氢气泡为模板,利用电化学沉积等手段制备微/纳米多孔普鲁士蓝/金复合材料。通过化学修饰将葡萄糖氧化酶固定于复合材料表面,构建具有高灵敏度的电化学葡萄糖传感器,并采用计时电流法研究该传感器对葡萄糖的电化学催化活性。结果表明,该电化学传感器对葡萄糖的响应速度为7 s,检测线性范围为0.05~3.75 mmol/L。此外,该酶传感器还具有良好的重现性和稳定性。
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    21. 米根霉和乳酸菌发酵对玉米粉性质的影响
    刘庆艾, 杨俊慧, 孟庆军, 杨艳, 史建国
    山东科学    2015, 28 (2): 58-62.   DOI: 10.3976/j.issn.1002-4026.2015.02.010
    摘要477)      PDF (962KB)(1759)   
    采用微生物发酵的方法研究了玉米粉经米根霉和乳酸菌发酵后玉米粉性质的变化。结果表明,发酵后玉米粉中淀粉和总糖含量降低,而可溶性葡萄糖含量分别增加了18.6倍和16.5倍,还原糖分别增加了5倍和4倍;发酵后玉米粉的保水力分别增加了45.7%和63.0%,谷蛋白溶胀指数最高分别增加了80%和90%以上,溶解度分别增加了2.6倍和2.5倍,改善了玉米粉的延展性、透明度和吸水力等加工性能,使其咀嚼性、弹性等食用品质明显提升。
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    22. 我国生物传感器研究现状及发展方向
    史建国,李一苇,张先恩
    山东科学    2015, 28 (1): 28-35.   DOI: 10.3976/j.issn.1002-4026.2015.01.005
    摘要1046)      PDF (1204KB)(2141)   
    生物传感器是一个内容广泛、多学科介入和交叉的研究领域。本文以固定化酶传感器为重点,对我国生物传感器技术现状和特点进行了总结。在生物活性元件的种类、固定化策略和推广应用方面进行了分析,指出影响我国生物传感器实用化进程的主要问题是传感器酶品种缺乏、稳定性差以及检测底物范围受限等。以此为基础,在酶分子元件、生物电子器件、传感器制造技术及市场开发等几个方面,对今后发展重点和方向进行了探讨,建议加强新型酶分子元件、生物电子器件的标准化和分析系统的集成技术研究。
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    23. 生物传感分析仪在共固定化酶中的应用研究
    张利群,任婷月,赵晓华,张金玲,毕春元
    山东科学    2015, 28 (1): 36-42.   DOI: 10.3976/j.issn.1002-4026.2015.01.006
    摘要476)      PDF (1047KB)(1388)   
    本文研究了生物传感分析仪在共固定化GODCAT树脂的过氧化氢(H2O2)质量浓度的测定和酶活力的表征中的应用。首先,采用过氧化氢电极法检测了反应液中过氧化氢的质量浓度,过氧化氢由不同GOD/CAT酶活比条件下制备的共固定化GODCAT树脂催化氧化葡萄糖生成,从而找出了最适的GOD/CAT酶活比;然后,采用葡萄糖氧化酶电极法检测了催化氧化过程中反应液中底物葡萄糖质量浓度的变化,提供了一种共固定化GODCAT树脂的活力表征方法,并以此为基础研究了共固定化GODCAT树脂的酶学性质。结果表明,共固定化GODCAT树脂的最适GOD/CAT活力比是1:1;共固定化酶的最适温度是45 ℃,最适pH值为6.0,其热稳定性、pH稳定性、操作稳定性及贮存稳定性较游离酶均有一定的提高。
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    24. 基于沉金电极修饰醛氧化酶的甲醛气体传感器
    高广恒,毕春元,朱思荣,周万里,赵晓华,张利群,史建国
    山东科学    2015, 28 (1): 43-46.   DOI: 10.3976/j.issn.1002-4026.2015.01.007
    摘要451)      PDF (1486KB)(1363)   
    本文设计了一种基于醛氧化酶原理来检测甲醛的气体传感器,该传感器的敏感元件以沉金电极为基底经过自组装、活化、吸附等工艺制作而成,对甲醛有较好的电催化氧化作用。利用该电极,以LPC1788为处理核心设计了一套生物传感器甲醛气体检测装置。利用0.1 mg/m3的甲醛气体对传感器进行测试,结果表明传感器对甲醛响应时间为20 s、恢复时间短,检测下限为0.01 mg/m3。
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    被引次数: Baidu(2)