重绘火山喷发历史 贝叶斯方法画出更精准时间轴

  火山灰年代学可以帮助我们解决一些重要的科学问题,比如大型火山喷发事件与气候变化、人类演化之间的成因联系,以及气候快速变化事件的区域差异等。

  西班牙加纳利群岛拉帕尔马岛火山自9月19日爆发后,至今仍在持续活动。大规模的火山喷发会释放出大量火山气体和火山灰,可能对地球气候和人类活动造成严重影响。

  而对于科学家来说,火山灰是极佳的研究对象,是理解地球系统演化的关键信息。近日,中国科学院广州地球化学研究所同位素地球化学国家重点实验室、深地科学卓越研究中心博士后陈宣谕,中国科学院院士徐义刚与英国学者合作,采用贝叶斯统计方法研究了两大火山灰的火山喷发年龄,在年轻火山喷发定年研究中取得新进展,相关研究发表于《第四纪地质年代学》。

  确定火山灰年龄意义重大

  火山灰是指火山爆炸性喷发形成的、直径小于2毫米的喷发碎屑。在爆炸性火山活动中,围岩和岩浆被炸碎成细小的颗粒从而形成火山灰。火山灰从火山口喷发到大气中,经过大气搬运再沉降到各类环境中,整个过程时间非常短,通常只有数年左右。从地质时间尺度来看,这几乎是瞬时的,所以在各种地质记录中,火山灰是一种高精度的绝对时间标志层。

  “火山灰年代学研究是利用地质记录中的火山灰层来确定地质年代的科学,研究内容涉及火山灰的化学成分、地层位置、空间分布,以及喷发年代等。”陈宣谕表示,火山灰年代学可以帮助我们解决一些重要的科学问题,比如大型火山喷发事件与气候变化、人类演化之间的成因联系,以及气候快速变化事件的区域差异等。

  值得一提的是,绝对时间是地球科学研究中的一个重要参数,只有得到各个地质事件发生的准确年代,才能判断相关事件的因果关系(比如火山喷发与气候变化)和了解地球完整的演化历史。

  火山灰年代学的核心原理之一,是不同地点发现的相同火山灰层具有一致的年龄,因此厘定火山灰标志层准确的喷发年龄十分关键,其可用于各类地质、古环境和考古学记录的定年。本次选取的研究对象为Ko-g和Ma-f~j火山灰,它们是日本北部重要的时间标志层,分别来自北海道驹岳和摩周火山全新世规模最大的普林尼式喷发。

  “尽管过去的研究对上述火山灰开展了大量的放射性碳(14C)测年工作,但不同研究的结果差异较大,关于火山灰的喷发年龄尚无一致认识。” 陈宣谕指出,过去的研究中还存在采样偏差、可能的样品污染以及14C年龄校正等问题,这些问题对单个14C测年结果影响较大。

  此次研究中,研究人员利用贝叶斯统计建模方法开展火山喷发年龄研究。经综合分析所有近源和远源年代学和地层学信息后,该研究为Ko-g火山灰提供了目前最准确且最精确的年龄估算,而为Ma-f~j火山灰提供了目前最准确的年龄估算,确证了上述两次大型喷发分别发生在距今约6600和7500年以前。

  火山灰定年方法总体有两大类

  对火山喷发时间的估算实际上是对喷发产物的定年研究。火山灰是火山爆炸性喷发的产物,对其开展定年大体上包括直接测年和间接测年两类方法。

  直接测年利用火山灰中的原生矿物或玻璃确定火山灰年龄,方法主要是放射性测年法,如氩—氩法、铀系法、释光法等。间接测年利用包裹火山灰或被火山灰包裹的外来物质间接地确定火山灰年龄,方法主要是放射性测年法和增量法。如对火山喷发碎屑中的碳化木或火山灰下部土壤中的有机质开展的14C测年就属于放射性测年法,而通过纹层年代学、冰芯年代学得到的火山灰年龄则属于增量法。

  “间接测年法还包括对含有火山灰的沉积层序开展年龄模拟,本次研究就属于这一范畴。”陈宣谕说。

  据介绍,本次研究利用英国牛津大学的OxCal软件建立阶段模型分析火山灰的近源14C年龄。样品依据其与火山灰层的相对地层关系,被纳入不同的沉积阶段,如喷发前、同喷发、喷发后阶段。阶段模型在校正样品年龄的过程中,同时考虑了样品地层位置给火山灰带来的年代学制约。陈宣谕告诉记者:“这与先前研究中,将采自火山灰之中和之下(紧邻地层中)样品的年龄均认为是喷发年龄相比更为准确。”

  由于Ko-g和Ma-f~j火山灰在远源湖泊中被识别,且相应湖泊沉积记录具有大量14C测年数据,这使得利用贝叶斯统计方法进一步分析所有近、远源信息成为可能。研究人员利用湖泊14C年代学和地层学数据,构建了正式的“沉积”模型,该模型利用泊松过程模拟湖泊沉积物形成过程。根据火山灰在沉积记录中的层位,沉积模型在相应位置交叉引用了上述两层火山灰的阶段模型,实现了同时分析与火山灰相关的所有可用的年代学和地层学信息。

  有助完善东亚全新世火山灰地层框架

  本次研究运用的年代学建模方法是基于贝叶斯分析的一种统计方法。

  “贝叶斯分析方法就是将关于未知参数的先验信息与样本信息综合,根据贝叶斯公式得出后验信息,再根据后验信息推断未知参数的方法。该方法的优势之一是在处理非常复杂问题时的高效性。”据陈宣谕介绍,对于东亚火山灰研究,过去对火山喷发年龄的估算通常基于单个14C测年结果,但由于采样偏差、可能的样品污染以及14C年龄校正等问题,单个样品测年结果的误差较大,不同研究得到的结果可以相差数千年的时间。

  “测年结果的误差主要与两方面因素有关。一方面是各类测年方法固有的误差,如仪器测定的误差,又如14C年龄校正过程中产生的误差,这类误差较难避免;另一方面,是采样过程中可能存在的偏差或样品污染等,这类误差属于样品处理过程中人为引入的误差,通常可以避免。”陈宣谕说。

  本次研究利用贝叶斯统计方法构建模型,综合分析了来自多个地点的、与火山灰相关的所有可用的年代学信息,同时还将地层学信息纳入模型。这类综合分析大量信息的方法,使得对火山喷发年龄估算的准确度有极大的提升。研究中,喷发年龄估算的精确度也较过去的研究有所提升。

  在国际火山学界,学者们已经意识到贝叶斯统计方法可以为估算火山喷发年龄提供准度和精度更高的结果,该方法也越来越多地被应用至火山灰年代学研究中。大型爆炸性火山喷发的产物,由于其分布广泛,常在不同记录中被发现和测年,因此文献中有很多这类火山灰的地层和年龄信息,而利用贝叶斯统计方法可以综合分析这些信息并对火山喷发年龄进行优化。

  “这一方法目前在欧美地区应用较多,但在亚洲地区应用很少。”陈宣谕表示,该项研究是利用贝叶斯统计方法优化火山灰年龄的一个范例,研究结果厘清了过去关于火山喷发年龄的争论,增强了相应火山灰作为定年工具的作用,为完善东亚全新世火山灰地层框架提供了关键信息。

  来源:科技日报

【卫生健康宣传日】全国安全用药月——安全用药,坚守初心(附:宣传视频)
2021年10月中旬至11月中旬是

“全国安全用药月”

今年的活动主题是“安全用药 坚守初心”

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近年来

随着科技进步及发展

药品领域违法违规行为更加复杂和隐蔽

给民众用药安全带来了新的挑战

通过多种形式营造安全用药的良好氛围

切实保障人民群众的用药安全

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药品能够解除病痛、挽救生命,但不合理用药也会带来新的疾病,甚至危及生命安全。因此,不合理用药甚至滥用药品的问题应该引起人们足够的重视。来看一下安全用药月科普系列。

全国安全用药月的宣传接近尾声

但安全用药的意识仍需加强

数据统计

过期药品还在用

随意调整用药剂量

盲目服用OTC药

迷信输液好得快

滥用抗生素

是百姓常见的五大用药误区

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1

过期药品还能用吗?

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不能!很多人觉得有的药也没过期太长时间,吃下去应该没太多副作用,殊不知所有药品都是有有效期的。首先明确一个概念,药品有效期是什么?



药品有效期是指药品在一定的贮存条件下,能够保持质量的期限。它是药品生命的期限,如果超过了这个期限,它的内在结构、有效成分、治疗作用等都会发生变化,已经达不到临床所需的治疗作用了。

还需要提醒的是

如果您把药品存放于

车厢这种高温高湿的地方

就算在药品还在效期内

也是不能服用的

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药品过期后

很有可能导致以下四种结果

有效成分的降解

药品性状的改变

治疗疗效的下降

有毒物质的生成

……

听起来是不是怕怕的?

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那么药品到底应该如何保存呢?

专家建议:

药品必须保存于

阴凉、干燥、通风、遮光处

如有必要

还必须根据标签及说明书

放入冰箱进行冷藏或者冷冻

2

可以随意调整用药剂量吗?



专家强调,一些心血管疾病或者高血压的患者,需要有规律地每天并长期服药,这些患者切记不可自作主张盲目地自行调整用药。

有时候会出现这样的情况。有些患者需要同时服用好几种降压药,就算是停掉了其中的一种或两种,血压仍旧正常。

专家指出,有些长效降压药每天只需要吃一次,虽然短时间内看不出对身体的影响,其实从长期来看,对身体健康是十分不利的。

现在很多老年人通常每天

需要服用好几种药物

难免会出现忘记的情况

那么出现漏服情况时

应该怎么办呢?

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专家支招:一般来讲,如果发现漏服的时间是在两次用药间隔1/2 时间以内,应当按原剂量即刻补服,下次服药仍按原时间进行;如果发现漏服时间已超过用药间隔的1/2,一般不需要再补服。

有些长效药偶尔漏服一次

是没关系的

只需第二天按计划服用即可

需要注意

漏服情况只可偶尔有

不能经常发生哦!

3

可以盲目服用 OTC药吗?

OTC(Over The Counter)药品是指

经国家卫生行政部门规定或审定后

不需要医师或

其他医疗专业人员开写处方

即可购买的药品

分为以下两类

图片


自行购买意味着更高的自由度,同时也难免会有风险存在,大家在购买时一定要认真阅读药品说明书中的以下内容。

看清用药剂量

注意复合药物成分有叠加

注意禁忌症

注意药物相互作用

注意服药疗程

图片
下面的表格是目前市面上

一些常见感冒药的名称及主要成分

大家可以保存下来

尤其是买药时可以进行对照

防止一个成分吃两遍

从而导致累积过量

这里建议老年患者最好使用单一成分

因为复合用药量不好计算

同时风险也不可控

图片

4

输液好得快,是真的吗?

图片



据了解,我国过度输液的情况较为严重。国际水平为人均2.5~3.5瓶/年,而在中国这一数字为每年8瓶。

这个数量是非常惊人的

背后就伴随着

各种药品的不良反应

图片
来自2014年的

《国家药品不良反应年度监测报告》

数据显示:

在所有的药品不良反应事件中

相比较口服、外用、栓剂等方式

来自静脉注射的不良反应占到了

58.7%

原因是输液会让药物直接

进入血液系统

因为没有消化道的屏障

所以一旦产生不良反应

速度是非常快的

图片
专家提示过度输液会产生以下四种危害:

1

堵塞毛细血管

输入的液体中含有不溶性微粒

这种微粒随着血管走遍全身

2

可能导致药物性肾损伤

很多药物都是通过肾脏代谢的

如果负担过重损伤在所难免

3

患者可能产生严重耐药性

抗生素滥用

会使患者可能产生严重的耐药性

最终将“无药可用”

4

对儿童肝肾危害大

由于儿童有时不太理性

对吃药不配合

所以给儿童输液很难全面禁止

对于肝肾的损害无法避免

不过值得庆幸的是,北京、湖北、江西、深圳等地的一些医院已经取消了门诊输液。

图片
图片
那么在什么情况下必须输液呢?

图片
1

病人消化功能差,无法口服时

如患某些胃肠道疾病需要禁食

消化功能受影响时

意识不清不能口服时

2

外用无效时

如皮肤类疾病首选外用药

但外用药不能达到相应效果时

3

严重急症,口服药不能缓解时

急性疾病

如急性肺炎、休克等

吃药效果不明显时

4

药物可能伤害组织血管时

某些治疗肿瘤的化疗药

若直接口服会伤害血管

甚至引起组织坏死

5

抗生素随便用可以吗?



抗生素是指由微生物(包括细菌、真菌、放线菌属)或高等动植物在生活过程中所产生的具有抗病原体或其他活性的一类次级代谢产物,能干扰其他生活细胞发育功能的化学物质。

现临床常用的抗生素有微生物培养液中的提取物以及用化学方法合成或半合成的化合物。

专家提醒,抗生素决不能滥用

只能在医生给出明确的治疗方案时

才能使用

否则产生“超级细菌”后

则是“无药可救”

图片
也千万不能把

抗生素和消炎药混淆

消炎药指的是

可以消除炎症的药物

而抗生素则有专门的名称

图片
不滥用抗生素

要从孩子做起

也要告诉身边人

使用抗生素时

一定要按照医嘱处方

不要随意购买

印刷废气该如何处理达到大气污染物排放标准

印刷厂产生的废气成分比较复杂,异味很重,又是属于易燃易爆气体,有机废气的排放是由印刷的各个环节所释放的。而且废气如果不经过净化直接排到大气中的话对周边环境造成的影响很大。那么有什么方法可以去除印刷厂的废气呢?
活性炭吸附+催化燃烧设备工作原理:
印刷废气属于大风量,低浓度的有机废气,活性炭吸附浓缩催化燃烧,是新一代VOC废气处理设备,是将吸附浓缩单元和热氧化单元有机结合起来的一种方法,主要适用于低浓度有机气体尤其对大风量的处理场合,应用新型活性炭(多为蜂窝炭或纤维炭)吸附浓缩低浓度的有机废气利用贵金属催化剂降低废气中有机物的活化能,使有机物在较低的温度发生无火焰燃烧生成CO2和H2O。


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