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Cu-PCBs复合污染下植物对PCBs的吸收和转运机制:手性化合物示踪

http://www.ilili.taterbean.com/anxious/1400.html 手性多氯联苯(Chiral PCBs)总以外消旋体混合物的形式进入环境介质,经历非酶促环境过程时,其对映体比值不会改变;而当其与生命物质接触时,手性对映体会表现出不同的选择性,并以非外消旋组成特征存在外界环境及生物体。因而,利用手性PCBs对映体组成的变化,可识别手性化合物环境迁移转化过程中的生物过程。

enter 植物根系的直接吸收是手性PCBs进入植物体并通过食物链传递的重要途径。手性PCBs的植物吸收及迁移能力主要取决于PCBs的辛醇-水分配系数(log Kow)和植物的蒸腾流系数。普遍认为,只有适度疏水性物质(0.5<log Kow<3)才能够被植物根系吸收并向地上部转移,而高度疏水性物质(log Kow >5.0)则主要富集在植物根系表面,难以进入根系细胞。但是,在实际土壤环境中,往往是多种不同类型的污染物共存,如重金属和持久性有机污染物共存等,在此情形下,植物对PCBs的吸收过程是否会因土壤污染特征及植物生理状态的改变而发生变化?该吸收和转运过程是否涉及PCBs的生物转化?这一问题,尚缺乏可靠的实验观察和证据。

http://www.yasminabarbero.es/grumble/qihiniha.html 针对这一问题,中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室罗春玲研究员和博士后王少锐,以具手性异构的PCB95和PCB136为模型化合物,对其在Cu-PCBs复合污染下的植物吸收及转运机制,进行了实验研究。他们发现,在铜离子(Cu++)的作用下,植物根系受损,根系细胞电解质渗漏率增加,PCB95(log Kow=6.13)和PCB136(log Kow=6.22)进入植物根系细胞并向地上部迁移,其间,两个化合物均未发生显著的手性分馏;而在无Cu++破坏根系的对照组,PCB95和PCB136主要吸附于根系表面,但均呈现出显著的手性分馏现象,表明正常植物根系细胞膜的选择透性,阻断了PCB95和PCB136向植物体内的转运,且PCBs在根系环境下发生了具手性选择性的生物作用。进一步的人为破坏植物根系实验,验证了PCB95和PCB136往地上部的迁移量,是随着根系细胞破坏程度的加大而增加的。因此,该利用手性PCBs示踪的研究证实,在Cu-PCBs土壤复合污染体系,由于Cu++导致植物根系破坏,植物对PCB95和PCB136的吸收转运,主要是以被动方式进行的,其间无明显发生具显著手性选择性的生物转化作用。这一发现,为深入理解土壤复合污染机理及其植物效应,提供了新的视角。

Скорость a-PVP в Хасавюрте 该项研究得到国家自然科学基金的资助,相关成果已于近日发表于Environmental Science &Technology.

Гашиш заказать Wang Shaorui, Luo Chunling *, Zhang Dayi, Wang Yan, Song Mengke, Yu Zhiqiang, Wang Yujie, Zhang Gan, 2017. Reflection of stereoselectivity during the uptake and acropetal translocation of chiral PCBs in plants in the presence of copper, Environmental Science & Technology 51: 13834-13841.

图1 植物生理状态对PCBs植物吸收和转运的影响示意图

图2 铜离子对PCBs在植物体内手性组成的影响(H:水培;P:土培;C:玉米;S:向日葵)

多氯联苯(PCBs)在鲤鱼体内代谢的单体碳同位素分馏与手性选择机理

手性是自然界普遍存在的一种分子不对称现象。拥有相同分子量、分子结构的不同手性异构体在生物体内往往表现出截然不同的生理活性和毒性。因此,手性问题在生命科学领域显得尤为重要。环境污染物中也有不少属于手性化合物。了解不同手性异构体在生物体内的差异性富集、代谢是正确认识和评价相关手性污染物生态风险的基础。

多氯联苯是一类具有三致作用的持久性有机污染物。在209种单体中,有19种单体存在着稳定的手性对应异构体。手性异构体的组成常常被用于示踪污染物的生物代谢过程,但对于手性组成变化的具体机制一直鲜有研究。中国科学院广州地球化学研究所麦碧娴课题组博士生唐斌、罗孝俊研究员以鲤鱼为研究对象,利用手性单体稳定同位素技术,测定了饮食暴露条件下7种手性PCB单体(PCB45,91,95,132,149,174和183)的手性组成特征及每个手性单体的稳定碳同位素组成,对手性变化的具体机制进行了初步的探索。

图1:PCB、PBDE在代谢过程中的稳定碳同位素分馏效应

研究结果发现,7种手性PCB单体中,PCB45,91,95存在明显的手性组成变化,表明这3个单体存在手性选择性的代谢过程。对每个手性单体的稳定碳同位素组成的测定结果表明,PCB45的两个手性异构体的稳定碳同位素均发生了分馏效应,并且两个异构体的分馏系数基本相同。这一结果表明PCB45的两个异构体均参与了代谢过程,并且具有相同的代谢机制,导致手性组成变化的原因可能是在底物与酶结合的过程中存在手性选择性,使得两个异构体参与反应的速度存在差别。而PCB95和PCB91的两个手性异构体中只有一个异构体的稳定碳同位素组成发生了变化。这一结果表明,对这两个化合物,手性组成发生变化的原因可能是只有一种异构体参与了代谢过程。这与PCB45手性变化的机理完全不同。该实验还同时实现了对PBDE单体脱溴代谢过程的稳定同位素示踪,第一次测得了BDE153在脱溴代谢过程中的稳定碳同位素分馏系数。

图2:三个PCB单体的手性异构体在代谢过程中的同位素分馏效应

该项目得到国家自然科学基金及973项目的资助。该成果发表在环境领域著名期刊《Environmental Science & Technology》上。论文信息: Tang B, Luo X-J*,Zeng Y-H, Mai B-X. Tracing the Biotransformation of PCBs and PBDEs in Common Carp (Cyprinus carpio) Using Compound-specific and Enantiomer-specific Stable Carbon Isotope Analysis. Environmental Science & Technology, 2017, 51(5): 2705~2713.

多种重金属低剂量暴露对儿童智力的影响

环境重金属暴露对儿童智力影响一直是全球关注的重要问题。目前的研究多研究一种或两种重金属暴露对儿童智力的影响,而在现实环境中,往往是多种重金属联合低剂量长期暴露,如果考虑多种重金属的暴露水平,是否血铅仍然是诱导儿童智力降低的主要因素,多种重金属之间对儿童智力的影响是否有相互作用;另外,国外人群的研究结果表明血铅低于100 μg/L也可能对儿童智力有显著影响,而目前中国仍然把血铅100 μg/L设定为高危人群健康损害的临界值。

近期,中国科学院广州地球化学研究所,有机地球化学国家重点实验室的马慧敏副研究员,和广东省疾病预防控制中心的潘尚霞和林立丰主任合作,采用横断面现场流行病学调查方法,选择国家环保部划定的重金属污染重点防控区的9-11岁儿童为研究对象,采集了530个儿童的血样和尿样,监测了砷、铅、汞和镉的内暴露水平,并对每个儿童进行了智力测试,深入探讨分析了环境砷、铅、汞和镉的长期、低剂量联合暴露对9-11岁儿童的智力影响,分析结果得出以下两点认识:

1、环境重金属砷、铅、汞和镉的长期、低剂量联合暴露,只有血铅对儿童智力有显著性负相关(p<0.05)。血铅每升高1 μg/L可能会诱导儿童IQ降低0.1。另外血铅低于100 μg/L仍然会对智力产生显著性负面影响(p<0.05),见图1。这提示目前国内把血铅100 μg/L设定为高危人群健康损害临界值需要重新考虑。

2、重金属之间有显著的相互作用:砷、铅、汞和镉均是神经毒性物质,环境联合暴露情况下对智力有显著的交互作用,其中血砷和血汞之间有拮抗作用,尿铅和尿镉之间呈现了协同效应,这些相互作用应该引起特别的关注。

针对这些结论,团队成员还进行了分子机制的研究,使用基因测序等方法筛选出了一些DNA甲基化生物标志物,研究结果在整理中。

图1 环境重金属砷、铅、汞、镉长期、低剂量联合暴露对儿童智力影响

 上述研究获得国家行业公益性项目专项资助,论文近期发表于Environmental Pollution杂志上。论文信息:Shangxia Pan, Lifeng Lin, Fan Zeng, Jianpeng Zhang, Guanghui Dong, Boyi Yang, You Jing, Shejun Chen, Gan Zhang, Zhiqiang Yu, Guoying Sheng, Huimin Ma*. Effects of lead, cadmium, arsenic, and mercury co-exposure on children’s intelligence quotient in an industrialized area of southern China,Environmental Pollution, accepted, 2017.

生油窗内I型干酪根的分子模型与化学结构跃变(置顶文章)

​干酪根是沉积物中的重要组成部分,是沉积岩石中不溶于含水的碱性溶剂、也不溶于普通有机试剂的沉积有机质,是由生物聚合物演变为地质聚合物过程中成岩阶段的主要产物。根据有机质来源及沉积环境差异及其物质组成,可以将干酪根大致划分为I型、II型和III型。典型的I型干酪根主要母质来源为湖相藻类,该型干酪根具有高H/C原子比(>1.5),生油潜力最大。已有文献中对II、III型干酪根的结构变化及干酪根分子模型建立已有较多研究,但针对I型干酪根的相关研究较少。中国多个湖相沉积盆地发育含有I型干酪根的页岩油层,如松辽盆地的青山口组嫩江组油页岩、鄂尔多斯盆地的延长组油页岩以及准噶尔盆地的芦草沟组油页岩等,对I型干酪根结构变化研究对中国油气勘探有重要意义。

中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验彭平安学科组通过黄金管高温高压封闭体系模拟实验及13C DP/MAS 核磁共振分析技术对生油窗范围内茂名油页岩I型干酪根的结构变化开展了深入研究,并在干酪根分子结构模型建立方面取得了进展。研究发现,茂名油页岩干酪根结构出现两次跃变,分别为Easy%Ro 0.80-0.90和Easy%Ro 1.15-1.25之间,对应生油高峰期及生油窗末期。茂名油页岩I型干酪根的芳碳率与成熟度存在三段式非线性正相关关系,在Easy%Ro 0.80-0.90区间芳碳率出现陡升现象。生油高峰前脂碳结构持续大量断裂,并在Easy%Ro 0.80-0.90区间脂碳结构由干酪根主要结构变为次要结构,导致芳碳率陡升,这是近年来关于生油窗内干酪根结构模型定量表征及变化分析的首次报道。本研究所建立的茂名油页岩I型干酪根及4个生油窗范围内的干酪根分子结构模型,提供了干酪根在热演化过程中化学结构新的研究方法。

该研究获得国家自然科学基金创新研究群体项目和国家重点基础研究发展计划的联合资助。相关成果发表在Organic Geochemistry杂志上。

论文信息:Gao, Yuan; Zou, Yan-Rong; Liang, Tian; Peng, Ping’an. Jump in the structure of Type I kerogen revealed from pyrolysis and 13C DP/MAS NMR [J]. Organic Geochemistry, 2017, 112: 105-118.

图1 不同成熟度条件下茂名油页岩I型干酪根结构参数变化

图2茂名油页岩I型干酪根分子结构随成熟度的变化

利用沥青质热解烃的H-C双同位素研究原油成因

沥青质是原油中分子量最大的有机组分,其分子结构特征与母源干酪根较为接近。通常认为沥青质是原油早期形成阶段的产物,大分子聚合物的特性使得沥青质能够抵抗生物降解、蒸发分馏等次生作用的改造。因此,原油沥青质热解产物的分子碳同位素组成经常用于混合成因油和生物降解油的油-源对比、原油分类和成因研究。

近期,有机地球化学国家重点实验室贾望鲁副研究员,采用热解方法开展了原油沥青质键合态正构烷烃的分子氢同位素组成分析,结合前期积累的原油游离态正构烷烃的碳-氢同位素测定结果,研究了塔里木盆地深层-超深层海相原油的成因。通过这些工作获得两个主要认识:

(1)建立了适合原油沥青质热解正构烷烃氢同位素的分析方法,获得的氢同位素组成能反映母源特征的变化。这一方法结合碳同位素测定结果,对于深层-超深层高成熟轻质油,以及严重生物降解油等无法获得可靠生物标志物样品的原油分类研究,具有重要意义。(2)塔里木盆地深层-超深层原油游离态与沥青质热解正构烷烃的对比分析结果表明,分子氢-碳同位素加权平均数据可将原油分为两大类,其中台盆区样品的同位素变化趋势主要反映了热演化程度的增加,母源不均一性是进行成因分析中需要考虑的因素(图1)。

图1 塔里木盆地深层-超深层原油游离态与沥青质热解正构烷烃的对比

上述成果获得国家油气重大专项资助,论文近期发表于Journal of Analytical and Applied Pyrolysis杂志。

论文信息:Wanglu Jia, Shasha Chen, Xinxu Zhu, Ping’an Peng, Zhongyao Xiao, 2017. D/H ratio analysis of pyrolysis-released n-alkanes from asphaltenes for correlating oils from different sources. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis 126, 99–104.

贵州地区下寒武统页岩的甲烷吸附能力

页岩气是以游离态、吸附态或溶解态储集于页岩中的天然气。对我国南方高过成熟下古生界页岩而言,页岩气的主要赋存状态为游离气和吸附气。对于常规储层而言,游离气的计算主要基于页岩孔隙度、储层温压及含气饱和度等参数;然而,对于以纳米级孔隙为主且具有较大比表面积的页岩储层而言,吸附气的体积不可忽视,吸附气的存在会降低游离气的可用储集空间。因此,准确评估页岩的吸附能力不仅涉及到吸附气本身的含量,也涉及到游离气的含量,对页岩气的资源评价具有重要的意义。下寒武统黑色页岩是我国南方页岩气勘探的重要层位之一,但一直没有很大的工业突破。与获得工业突破的下志留统页岩相比,下寒武统页岩具有以下独特的地质与地球化学特征:(1)富有机质层段更发育,分布范围更广,有机碳含量总体高于下志留统;(2)热成熟度更高,经历的压实作用更强,保留下来的孔隙度总体偏低。迄今为止,国内学者开展了大量关于下寒武统页岩储集物性等方面的研究工作,但是对于其在高温高压条件下甲烷的吸附能力与机理等方面的认识还不是很清楚,这在一定程度上制约了我国高过成熟深层页岩气的资源评价与勘探部署。

近年来,中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室肖贤明学科组的李腾飞博士和田辉研究员等人以贵州地区下寒武统牛蹄塘组黑色页岩为研究对象,开展了一些列高温高压甲烷超临界吸附研究,评价了该套页岩的甲烷吸附能力及其主控因素,取得了以下主要认识:

(1)下寒武统牛蹄塘组页岩在60℃条件下的最大甲烷绝对吸附量介于1.8-5.85 m3/t rock,显示其具有良好的页岩气储集能力;最大甲烷绝对吸附量与TOC含量呈明显的正相关性,表明对于很高成熟度的下寒武统页岩而言(如EqVRo≈4.0%),TOC含量仍是决定甲烷吸附能力的主要因素(图1)。

(2)在一定的热成熟范围内,页岩的甲烷吸附能力受热成熟度的影响较小,但是当热成熟度过高时(如EqVRo≈4.0%),页岩的甲烷吸附能力会有所降低,但下寒武统页岩较高的TOC含量会补偿其吸附能力的降低。然而,热成熟度的增加会降低页岩的Langmuir压力,使得页岩在地质条件下的解吸附难度变大(图1)。

(3)与已有认识不同的是,本研究发现页岩中甲烷的最大能力及甲烷吸附相密度均与温度负相关,这与高温下吸附态分子间距的增大有关。利用这些关系式,可更准确地评估高温深层页岩气的赋存状态及其原地气量(图2)。

该研究得到了基金委优秀青年科学基金和中国科学院战略性先导科技专项的联合资助,相关成果已发表于Marine and Petroleum Geology。

论文信息如下:

Li, Tengfei; Tian*, Hui; Xiao, Xianming; Cheng, Peng; Zhou, Qin; Wei, Qiang. Geochemical characterization and methane adsorption capacity of overmature organic-rich Lower Cambrian shales in northeast Guizhou region, southwest China. Marine and Petroleum Geology, 2017, 86: 858-873.  DOI:10.1016/j.marpetgeo.2017.06.043

论文链接:http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0264817217302507

图1 页岩在60℃下甲烷的吸附能力与TOC关系,拟合直线斜率代表有机质的吸附能力。

图2 页岩中有机质甲烷最大吸附能力随地质温度的变化特征。干燥页岩的吸附能力要高于含水页岩,含水条件下甲烷主要吸附于有机质中。

排烃效率和压力对高成熟度页岩纳米孔隙发育的影响

我国南方下古生界广泛发育下志留统与下寒武统两套富有机质的海相页岩,具有巨大的页岩气资源勘探开发潜力。目前,我国的页岩气勘探在四川盆地涪陵、威远-长宁等地区的下志留统页岩取得突破,获得工业页岩气产能;然而在资源潜力预测最大的下寒武统页岩尚未获得工业产能。相比于下志留统页岩,下寒武统页岩生油窗时期经历了较高程度的排烃过程,导致其在高演化阶段固体沥青含量偏低,而固体沥青在高演化阶段对页岩有机质纳米孔隙发育具有十分重要的贡献。因此,生油窗时期页岩排烃效率的差异可能是导致这两套页岩含气性优劣的重要原因。此外,南方下古生界页岩在地质历史时期经历了复杂的构造运动,埋藏深度普遍大于7千米,地层压力条件的变化势必会对页岩原有的孔隙系统造成影响。

中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室熊永强团队通过高温高压热模拟实验与低压CO2-N2气体吸附法在探究排烃效率和压力对高成熟度页岩纳米孔隙发育影响方面取得了进展。研究表明,排烃效率对高演化阶段页岩中的微孔(孔径小于2nm)和小介孔(孔径2-10nm)发育具有十分重要的影响,但是对于孔径大于10nm的纳米孔隙发育过程无明显影响(图1)。当页岩在生油窗时期经历较高程度的排烃过程,即排出占其60% TOC含量的有机质后,在高演化生气阶段会损失52%-72%的纳米孔隙(孔径小于10nm)发育潜力。另外,较高的压力有利于高演化阶段页岩中微孔(孔径小于2nm)和小介孔(孔径2-10nm)发育(图2)。

该研究获得国家自然科学基金及中国科学院战略性先导科技专项的联合资助。相关成果发表在Marine and Petroleum Geology杂志上。

论文信息:Liu, Yuke; Xiong, Yongqiang; Li, Yun; Peng, Ping’an. Effects of oil expulsion and pressure on nanopore development in highly mature shale: Evidence from a pyrolysis study of the Eocene Maoming oil shale, south China. MARINE AND PETROLEUM GEOLOGY, 2017, 86: 526-536. DOI:10.1016/j.marpetgeo.2017.06.012

图1不同排烃效率下页岩纳米孔隙发育情况对比

图2 不同压力条件下页岩纳米孔隙发育情况对比

Chemical Geology“气体地球化学进展”专辑

2015年,中国科学院广州地球化学研究所、中国科学院兰州油气中心、成都理工大学、中石油勘探开发研究院等单位在成都成功主办了第十三届国际气体地球化学会议(13th International Conference on Gas Geochemistry)。会后受国际气体地球化学学会委托,广州地化所王云鹏研究员等负责在Chemical Geology杂志组织专辑。专辑的主题是“气体地球化学在水热流体、大地构造及岩浆研究中的应用进展(Progress in the Application of Gas Geochemistry to Geothermal, Tectonic and Magmatic Studies)。经过一年的组织,该专辑已经在Chemical Geology杂志正式出版(图1),共收录论文19篇,覆盖了气体地球化学在水热流体来源与演化、活动地区流体与地震、深大断裂/板块边界的脱气作用以及深层烃类气体的聚集与保存等四个方面。Chemical Geology杂志是地学界的重要国际刊物之一,上述专辑的出版在前不久在波兰召开的第十四届国际气体地球化学会议上引起很好的反响。

该专辑受到国际气体地球化学科学委员会的支持,得到中国科学院A类先导型专项“深部智能导钻装备研发与相关理论(XDA14010103)”和国家自然科学基金的资助,广州地化所王云鹏研究员、美国加州圣地亚哥分校David Hilton教授、英国兰卡斯特大学周峥研究员及中国科学院兰州油气中心郑国东研究员担任客座编辑。

专辑链接:http://www.sciencedirect.com/science/journal/00092541/469?sdc=1

地质大分子结构中包裹组分的迁移演化

有机地质大分子是生物有机体从沉积到成岩、有机质热解及油气形成与演化等过程中形成的分子量较大、结构复杂的一类有机物,包括腐殖质、干酪根、沥青质、固体沥青等。在地质大分子三维空间结构中一般存在微孔结构单元,可以容纳一些小分子组分。其中充填在地质大分子结构外围、容易被常规有机溶剂抽提出来的组分被认为是吸附组分,而位于大分子结构内部或核部、很难被常规有机溶剂抽提出来的组分被认为是包裹组分。包裹组分因得到大分子结构的保护而较少地受到后期地球化学作用的改造,因而保存有早期地球化学信息,对早期有机质沉积环境、成岩作用及后期油气地球化学评价等方面具有重要意义。中科院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室油气地球化学学科组廖泽文研究员及其团队对地质大分子结构中吸附/包裹现象已开展十余年研究工作,先后在Organic Geochemistry,Marine and Petroleum Geology,Applied Geochemistry,Journal of Asian Earth Sciences,Energy & Fuels等刊物上发表十余篇论文,对地质大分子结构特性、吸附/包裹机理有了深入认识,并在油气地球化学研究领域开展了应用。

最近廖泽文研究员及其团队成员程斌副研究员对地质大分子结构特性、包裹组分中生物标志物及其稳定碳同位素特征等研究进行了系统总结,并发表综述论文。认为在干酪根→沥青质→固体沥青的演化过程中,地质大分子结构中的包裹组分随着大分子形态的演变而发生了迁移演化,晚期地质大分子不但继承了早期大分子包裹的主要成分,同时也可能包含有与早期大分子裂解相关的组分(图1)。开展吸附/包裹组分随着地质大分子形态的演变而演化的特征研究,对油(沥青)-源对比、油气成藏演化以及高演化沉积有机质的综合评价等方面都具有重要理论意义与应用价值。

该研究获得国家自然科学基金及中石油-中科院战略协作项目的联合资助。综述论文发表在Energy & Fuels杂志上。

论文信息:Cheng, Bin; Zhao, Jing; Yang, Chupeng; Tian, Yankuan; Liao, Zewen. Geochemical Evolution of Occluded Hydrocarbons inside Geomacromolecules: A Review. ENERGY & FUELS, 2017, 31(9): 8823-8832.  DOI: 10.1021/acs.energyfuels.7b00454.

论文链接:http://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.energyfuels.7b00454

图1 地质大分子结构中包裹组分迁移演化示意图

《Marine and Petroleum Geology》”非常规气体地球化学”专辑

​2015年,中国科学院广州地球化学研究所、中国科学院兰州油气中心、成都理工大学、中石油勘探开发研究院等单位在成都成功主办了第十三届国际气体地球化学会议(13th International Conference on Gas Geochemistry)。会后受国际气体地球化学学会委托,广州地化所王云鹏研究员等负责在Marine and Petroleum Geology杂志组织专辑。专辑的主题是“气体地球化学:从常规到非常规油气领域 (Gas Geochemistry: from conventional to unconventional domains)”。经过一年的组织,该专辑已经在Marine and Petroleum Geology杂志正式出版(图1)。该专辑共收录论文23篇,覆盖了页岩气及页岩有机质的结构与性质、深层高-过成熟天然气、致密油气(页岩油)及煤成气、无机气及天然气水合物以及气体地球化学分析方法等五个方面。Marine and Petroleum Geology杂志是海洋与石油地质学领域的重要国际刊物之一,上述专辑的出版对于促进气体地球化学在非常规油气领域的应用起到推动作用。

该专辑受到国际气体地球化学科学委员会的支持,得到中国科学院B类先导型专项“构造改造与页岩气保存条件(XDB10010300)”和国家自然科学基金的资助,广州地化所王云鹏研究员、中国石油勘探开发研究院张水昌教授及土耳其哈西德佩大学(Hacettepe University) Galip Yuce教授担任客座编辑。

专辑链接:https://www.sciencedirect.com/science/journal/02648172?sdc=2