DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 3. 结果与分析 3.1. 不同坡向荩草构件特征 从不同坡向荩草构件特征方差分析和多重比较的结果看(表1)，荩草叶构件特征中，叶长、叶宽、叶量和叶面积在不同坡向差异不显著(p > 0.05)，但南坡的叶生物量显著大于东坡、西坡和北坡(p < 0.05)；荩草茎相关构件中，北坡和西坡植株的节间长显著大于东坡和南坡(p < 0.05)，南坡荩草的株高和茎生物量显著大于西坡和北坡(p < 0.05)；根构件的根长和根量对坡向的反应不显著(p > 0.05)，东坡的根生物量显著大于西坡(p < 0.05)；南坡荩草植株生物量显著大于西坡(p < 0.05)，与那坡和北坡差异不显著(p > 0.05)。 3.2. 叶构件特征与植株生物量之间的异速生长关系 通过比较叶构件特征与植株生物量之间的异速生长关系发现(图1)，不同坡向叶长和叶量与植株生物量异速生长的斜率(异速指数)没有显著差异(p slope > 0.05)，叶长与植株生物量异速生长的截距(异速常数) 图1. 叶构件特征与植株生物量之间的异速生长关系；括号内字母为差异显著斜率(或截距或位移)的多重比较结果，相同字母表示相应的显著度下差异不显著 有显著差异(p elevation < 0.01)，北坡和西坡的叶长异速常数(0.91；0.91)显著大于南坡和东坡(0.80；0.81) (图1(a))，叶量与植株生物量异速生长关系中仅沿共同斜率位移显著(p shift < 0.01)，东坡与南坡位移显著大于西坡(图1(c))；叶宽和叶面积与植株生物量异速生长的斜率均有显著的差异(p slope < 0.05， p slope < 0.01)，西坡和南坡叶宽与植株生物量异速指数(0.86；0.59)显著大于北坡(0.37) (图1(b))，北坡叶面积与植株生物量异速指数(0.45)显著小于其它三坡(0.84；1.20；1.30) (图1(d))。 3.3. 茎构件特征与植株生物量之间的异速生长关系 从茎节间长与植株生物量的异速生长关系看，异速指数在各坡向间没有差异(p > 0.05)，异速常数差异显著(p < 0.01)，西坡的异速常数(0.76)显著大于东坡和南坡(0.65；0.61)，但与北坡(0.73)差异不显著(图2(a))。株高与植株生物量异速生长的异速指数在各坡向间差异显著(p < 0.05)，南坡的异速指数(0.90)显著大于北坡和东坡(0.29；0.49)，南坡和东坡均与西坡(0.60)差异不显著(图2(b))。 图2. 茎构件特征与植株生物量之间的异速生长关系；括号内字母为差异显著斜率(或截距或位移)的多重比较结果，相同字母表示相应的显著度下差异不显著 Table 1 One-way ANOVA and Tukey test for comparing modules of Arthraxon hispidus on slopes of different aspect 南坡 北坡 东坡 西坡 叶长 3.20 ± 0.10a 3.59 ± 0.12a 3.16 ± 0.16a 3.48 ± 0.10a 叶宽 0.99 ± 0.05a 1.05 ± 0.06a 0.95 ± 0.04a 0.95 ± 0.06a 叶量 6.80 ± 0.49a 6.13 ± 0.38a 6.13 ± 0.27a 5.53 ± 0.32a 叶面积 0.42 ± 0.03a 0.47 ± 0.02a 0.38 ± 0.03a 0.45 ± 0.02a 节间长 1.51 ± 0.07b 1.63 ± 0.08a 1.55 ± 0.10b 1.65 ± 0.10a 株高 16.73 ± 1.02a 13.51 ± 0.67b 14.28 ± 0.92ab 13.67 ± 0.73b 根长 7.69 ± 0.93a 7.61 ± 1.10a 9.05 ± 1.24a 6.76 ± 1.06a 根量 4.00 ± 0.43a 4.80 ± 0.62a 4.20 ± 0.35a 4.00 ± 0.46a 叶生物量 0.06 ± 0.01a 0.03 ± 0.00b 0.03 ± 0.00b 0.03 ± 0.00b 茎生物量 0.08 ± 0.01a 0.05 ± 0.01b 0.06 ± 0.01ab 0.05 ± 0.01b 根生物量 0.06 ± 0.01ab 0.08 ± 0.01ab 0.09 ± 0.01a 0.06 ± 0.01b 植株生物量 0.21 ± 0.01a 0.16 ± 0.02ab 0.19 ± 0.02ab 0.14 ± 0.01b 表1. 不同坡向荩草构件特征的方差分析 注：同一行中，相同字母标出差异不显著(p > 0.05)，不同字母表示差异显著(p < 0.05)。 3.4. 根构件特征与植株生物量之间的异速生长关系 根长和根数量与植株生物量的异速关系看，异速指数在各坡向差异均不显著(图3)。根量与植株生物量的异速生长常数，南坡(1.45)显著小于北坡和西坡(1.68；1.67)，与东坡(1.54)差异不显著(图3(a))；根长与植株生物量的异速生长常数无显著差异(p > 0.05)，但沿共同斜率位移有显著差异(p < 0.05)，西坡位移大于东坡和南坡与北坡差异不显著(图3(b))。 图3. 根构件特征与植株生物量之间的异速生长关系；括号内字母为差异显著斜率(或截距或位移)的多重比较结果，相同字母表示相应的显著度下差异不显著 3.5. 构件生物量之间的异速生长关系 从叶生物量、茎生物量、根生物量与植株生物量以及叶生物量与茎生物量的异速生长关系图看，各坡向的异速指数均没有显著差异(p > 0.05) (图4)。叶生物量、根生物量与植株生物量以及叶生物量与茎生物量的异速常数差异显著(p < 0.01) (图4(a)和图4(c)和图4(d))，南坡叶生物量与植株生物量异速常数(−0.37)显著大于东坡(-0.54) (图4(a))；南坡根生物量与植株生物量异速常数(−0.29)显著小于其它三坡(−0.07；−0.07；−0.13) (图4(c))；南坡与北坡叶生物量与茎生物量异速常数(−0.20；−0.22)显著大于东坡与西坡(-0.30；−0.33) (图4(d))。各坡向茎生物量与植株生物量仅在沿共同斜率位移差异显著(p < 0.01)，南坡显著大于西坡和北坡，与东坡差异不显著(图4(b))。
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user: 4. 讨论 生境的变化往往会引起植物构件的可塑性，这种表型可塑性是植物进化适应的一部分，它是对自然选择效应的一种缓存力，也是一种有效的自身保护机制 [ 18 ] 。坡向是一种重要的地形要素，它的生态效应往往体现为一种综合的因素，这主要由于坡向对局部小环境的太阳辐射和降水都会进行二次分配。对植物的形态(包括直接的接触性形态)产生影响，进而影响着植物构件不同层次的可塑性 [ 19 ] 。比较不同坡向的植株形态和生物量的可塑性能够反应植物对坡向因子的适应对策，但这种比较往往忽略植株大小对形态和生物量的影响，很难分清可塑性差异是植株大小造成的还是坡向引起了植物分配比例的变化。探讨植株各部分构件形态与植株生物量之间的异速生长关系，可以消除植株大小对由于环境变化引起的植物可塑性分配的遮盖作用，揭示出不同生境对植物的真正可塑性。 植物功能性状是其形态特征、生长等各种行为的一个综合的体现。在众多植物功能特征中，叶功能属性最能反映出植物对不生环境变化的适应性 [ 14 ] 。不考虑植株个体大小时，荩草叶构件的形态特征(叶长、叶宽、叶量和叶面积)在各坡向差异不显著。当考虑植株大小时，不同坡向叶长和叶量与植株生物量之间斜率差异不显著(即存在共斜率)，叶长和叶量特征可能是由荩草的遗传决定其生长的基本特征，不同大小的植株与叶形态存在稳定的异速生长关系，其受环境影响不大。北坡和西坡的叶长异速常数 图4. 构件生物量特征之间的异速生长关系；括号内字母为差异显著斜率(或截距或位移)的多重比较结果，相同字母表示相应的显著度下差异不显著 显著大于南坡和北坡表明同等大小植株北坡荩草叶长较大。东坡与南坡位移显著大于西坡表明东坡和南坡植株个体都较大，相应的叶量多于西坡。不同坡向上荩草叶面积和叶宽与植株总生物量的异速斜率存在差异，可能是荩草叶宽和叶面积在异质生境中采取不同生长策略的结果。随植株的增大北坡将获得越来越大的叶宽，但叶面积却相反。仅比较叶生物量的情况下，光照较强的南坡叶生物量显著大于东坡、西坡和北坡，这与其它植物在强光照下表现出叶片加厚的特征相一致 [ 20 ] [ 21 ] 。从叶生物量与茎生物量以及与植株生物量异速生长关系看，均具有相同的异速指数和不同的异速常数。南坡具有较大的异速常数，表明消除植株大小的影响后，南坡荩草的叶生物量也会获得较多分配。 茎是荩草植株中轴部分，具有输导营养物质、水分，支持叶、花等作用，其高度和生物量是植株长久积累的结果。仅比较构件可塑性时，光照较弱的北坡茎节间长大于其他坡向，这与空心莲子草 [ 21 ] 、薇甘菊 [ 20 ] 和小拟南芥 [ 22 ] 的反应一致；南坡荩草的株高和茎生物量显著大于西坡和北坡，研究区在北半球且地处中高纬度地区，太阳的位置偏南，东坡所接受的光照、辐射总量以及温度均高于北坡和西坡，荩草光合作用较强获得了较多的生物量积累。从茎节间长与植株生物量的异速生长关系看，西坡的异速常数显著大于东坡和南坡，但与北坡差异不显著，这表明荩草节间长度不是植株的大小引起的，而是坡向引起的真正可塑性。株高与植株生物量异速生长的异速指数在各坡向间差异显著，南坡的异速指数显著大于北坡和东坡，这表明株高在各坡向采取了不同的分配策略，南坡荩草在发育过程中株高获得优先权。从茎生物量与植株生物量异速生长关系看，仅在沿共斜率方向位移显著，这表明南坡茎生物量偏大是由南坡植株较大造成的。 根构件的特征能够反映土壤基质状况，根构件的活动和生长依赖于地上构件提供的光合产物，受地上部分生长的约束；同样，地上构件的生长和活动也需要根系提供水分、矿质元素、植物激素等，受根构件的制约 [ 23 ] 。从根构件的可塑性指标看，根构件的根长和根量对坡向的反应不显著，东坡的根生物量显著大于西坡，这可能由于植物对东坡蒸发量较大、土壤含水量低的“趋贫特化”造成的。根据异速生长关系，同等大小荩草南坡根量和根生物量都较少。 单一比较荩草构件在坡向间的可塑性反应的是植物长期生长的积累效应，同时包含了植株大小和植物构件间权衡生长的综合效应；植物构件对植株生物量的异速分析重点探讨了植物在排除个体大小原因后的构件分配关系。对植物进行构件分析和异速生长关系分析有助于更加深入的了解植物对环境适应的过程。
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user: 摘 要 再生水作为城市的第二水源，能有效缓解水资源危机。本文在对再生水定价分析的基础上，利用扩展的Hotelling模型，分析再生水与自来水之间的比价关系，以此作为影响因素，从合作博弈的视角，探索在不同期望下，财政补贴额度与再生水的边际成本之间的关系。结果显示：再生水价格与自来水价格呈正向相关关系，国家对再生水的财政补贴水平与再生水企业的边际成本成反比。 关键词 :再生水，Hotelling模型，合作博弈，补贴 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. 研究背景 随着经济的发展，城市化进程的加快，水资源短缺的现状以及水环境恶化引发的一系列水问题，已日益成为城市发展的瓶颈。再生水利用是目前解决城市水资源短缺、建设节水型城市的有效途径。 再生水又名中水，是指污水或雨水经过适当处理后，达到一定的水质指标，满足某种使用要求，可以进行有益使用的水。再生水水质介于污水和自来水之间，可用于农业灌溉、工业冷却、市政杂用和补充地表水等方面，被誉为城市的第二水源。目前，再生水在世界许多国家得到广泛利用，美国、日本、以色列等国家在再生水回用量上处于领先地位，而我国的再生水利用率却很低 [ 1 ] ，主要原因是再生水与自来水相比，在发展初期具有成本较高和正外部性等特征，所以在其发展初期需要政府的扶持。本文首先从再生水作为自来水替代水源的属性出发，分析了再生水与自来水价格的关系，再从合作博弈的视角，研究政府在不同目标函数下的补贴额度。
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user: 2. 综述 2.1. 合作博弈在定价领域的应用 李森等 [ 2 ] 研究了开放系统中同成本、不同成本及考虑营销费用的合作博弈定价模型，丰富了博弈论的方法体系，运用了统计分析确定了成本函数。然而需求函数也是合作博弈研究的必要条件，但成本函数较容易确定，而需求函数则较难估算。本文从再生水用户的角度确定了需求函数的表达式，进而对再生水企业补贴进行研究。 张宏伟 [ 3 ] 等利用沙普利值推导出的再生水定价模型结果表明，再生水定价与自来水价格相关。当再生水成本不变的情况下，自来水价格越高，再生水与自来水价格差越大，用户使用再生水的意愿就越强烈。本文在此基础上引入了再生水与自来水的替代系数，表明再生水的价格与消费者对水质的偏好程度有关。 2.2. 补贴模型 马静等 [ 4 ] 从城市供水行业的技术经济特性出发，分析了财政补贴对于城市供水行业发展的必要性，以政府、消费者、企业三者为研究主体，分析并提出了以博弈论方法研究城市供水行业财政补贴问题的合理性。本文对研究主体进行扩展，将再生水企业纳入竞争环境中，并对其进行补贴策略研究。 李昌彦等 [ 5 ] 结合了江西省的水资源情况，构建了一个同时包括水资源要素和水生产与供应业的水资源CGE模型，采用影子价格计算水资源要素报酬，并将生产用水补贴纳入模型。而本文主要是从需求角度，对不同期望条件下的补贴模型进行研究。 2.3. 消费函数的应用 单海燕等 [ 6 ] 研究了n个企业同时博弈的动态古诺模型，考虑了当新增市场容量为一非负单调递减序列或允许为负数的情形时，合作及非合作情形下的产量均衡解，得到了在博弈的任何阶段，无论是非合作情形还是合作情形，产量均衡解、利润值、利润率均随着阶段数的增加呈单调递减趋势，以及合作情形下的利润值、利润率严格大于非合作情形下对应情形等结论。本文将再生水企业和自来水企业融入了古诺模型，从消费函数角度出发，多其进行补贴博弈并确定补贴策略。 万君康等 [ 7 ] 结合了古诺模型和斯坦伯格模型对不同市场结构下的消费者剩余和生产者剩余进行了比较，认为古诺均衡有效增加了私有物品的经济剩余，而对公共物品经济剩余的增加效率较低；而斯坦博格模型说明了优先进行技术创新的企业不仅可以获得“先行优势”，而且增加了经济剩余。对于公共物品，政府为了提高社会福利，应加强其组织协调和制约的职能，通过一定的制度安排，促使人们放弃自身利益最大化而追求总体利益最大化下的自身利益最大化，或由私人提供公共物品，或通过征税或类似的费用而使外部成本内部化，而实现公共资源的合理使用和经济的可持续发展。本文在古诺模型的基础上研究了再生水的补贴策略，在政府不同的期望条件下确定了补贴额度，最终实现社会的福利最大化。
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user: 4. 结论 本文研究结果显示： (1) 再生水价格与自来水价格呈正向相关关系，因此在确定再生水价格时需要考虑再生水与自来水的替代系数，并根据消费者对水质的不同偏好程度采取不同的价格。 (2) 国家对再生水的财政补贴水平与再生水企业的边际成本成反比，与自来水企业的边际成本成正比。这也就意味着，为了使得社会边际收益达到最大值，再生水的成本越低，正外部性越强，越值得补贴；而自来水的成本越高，再生水越值得补贴。 (3) 当政府更关注长期发展目标时，对于再生水企业的补贴额度更高，并且其补贴标准与再生水企业的边际成本呈反比，与自来水企业的边际成本无关。
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user: 摘 要 提出一种简单而有效的量子密钥分配协议(简称为SEQDKD)。协议基于单偏振光子系统，实现了高效率的量子密钥分配任务。并针对不同的协议情况而采用不同的效率计算方法，更加科学。相较于常见的量子密钥分配协议而言，本协议达到了高的密钥分配效率并且易于实现。更重要的是，理论论证表明，该协议对于截获重发攻击是安全的。 关键词 :密钥分配效率，量子密钥分配，单偏振光子 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 随着量子信息技术的发展，人们实现了很多非常有意义的应用，如量子密钥分配(Quantum Key Distribution， QKD) [ 1 ] [ 2 ] 、量子直接通信(Quantum Direct Communication， QDC) [ 3 ] [ 4 ] 以及量子隐形传态(Quantum Teleportation， QT) [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] 等。 总体而言，QKD协议可以分为两类：一类基于单光子比如BB84 [ 1 ] 和B92 [ 2 ] ，而另一类基于纠缠系统 [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] 。就我们所知，单光子系统的优势在于易于实现，但效率较低。相对而言，纠缠系统的效率较高但实现复杂。 在Degiovanni等人 [ 11 ] 提出的量子超密密钥分配协议(QDKD)中，通过使用纠缠对的操作来实现密钥信息的嵌入。为了能够实现简单并同时提高效率，我们通过将此QDKD协议和传统非对称BB84协议结合起来，设计了一种简单且有效的量子超密密钥分配协议(简称为SEQDKD)。其中，使用两个密钥分配的效率参数：理论效率( )和实际效率( )。SEQDKD协议具有和非对称BB84协议相同的实际效率，同时相比BB84协议和Degiovanni等提出的QDKD协议，拥有更高的实际效率。除此之外，本协议和Degiovanni等提出的QDKD协议一样，具有同样的理论效率，且比BB84和非对称BB84协议的理论效率要高。
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user: 2. SEQDKD协议内容 首先定义作用于单光子的四个偏振操作： (2) 其中， 表示光子的偏振角度。图1描述了SEQDKD协议的基本原理。 Alice随机制备一个光子态 并使其以相同概率处于态 和 之一，随机使用四个操作之一来使光子偏振，然后将光子发送给Bob。Bob不测量他接收到的光子而是同样随机使用四个操作之一并发送回来。Alice接着以概率 使用R基或者以概率 使用D基测量这个光子从而恢复态 。测量之后，她宣布“00”表示 ，“01”表示 ，“10”表示 以及“11”表示 。接着，Alice和Bob从公共通道共享这些基信息并且将错误的测量基丢弃。Bob宣称偏振光子处于 或者 表示比特“0”，处于 或者 表示比特“1”。Alice可以比较她的光子和Bob的宣布信息来判断她用的是正确的基还是错误的基，接着以“Y”和“N”的形式给出响应。Alice 图1. 使用单偏振光子的SEQDKD协议 和Bob知道他们自己的操作和公开信息“00”、“01”、“10”、“11”，所以他们知道对方使用的操作。最后他们可以共享每个光子的四个bit信息。 以一个12个比特的序列信息为例，详细的操作如表1所示。表中，对于第一个bit，在Alice执行操作之后她得到处于 态的光子。从公开的比特信息“0”(如不改变使用的基)和Alice使用R基这两个条件，Alice可以知道她选择了正确的基。而且，Alice检查她的测量结果 和 ，并且之后她公布信息“10”。因为Alice和Bob都知道他们自己的操作，所以Alice知道Bob使用了操作 ，同时Bob知道Alice使用了操作 。最后，他们分享四个信息比特“0011”，其中“00”由Alice的操作产生而“11”由Bob的操作产生。就是说，每次前两个比特由Alice产生而后两个比特由Bob产生。 因为Alice和Bob的部分信息是对外公开的，如Bob的公开信息“0”或者“1”和Alice的公开信息“00”、“01”、“10”、“11”，所以窃听者Eve可以在公共通道通过对他们的公开信息进行相关操作来截获一些信息。比如，表1中Alice和Bob对于第一个比特的公开信息是“10”和“0”。Eve不会直接获得密钥B(Bob拥有的后两个比特)的相关信息，但是她可以知道密钥B的可能值为“00”或者“11”。并且根据Alice的公开信息“10”，Eve可以得到密钥A (Alice拥有的前两个比特)和密钥B的相关性，比如她当密钥B是“00”时可推出密钥A是“11”。不可否认的是这会产生安全问题，事实上这个问题和Degiovanni等的QDKD协议的问题是一样的。为了确保安全，我们可以和QDKD协议中同样的方式使用密钥A和密钥B。 如图2所示，正确接收的全部概率可由情况1、情况4、情况6和情况7相加而得，这样我们就可以 得到概率为 。本协议中经典比特和量子比特的数量是 且 ，其中当 时步骤4中是两个比特且步骤5中是一个比特(如表1所示)，效率 和 分别是 ， (3) .(4) 当 趋向于0时， 的值趋近于100%。因为效率 和Degiovanni等的QDKD协议一样，本协议也是超密的。 Table 1 Example of Alice sharing 12 bits of information with Bob in SEQDKD protoco 信息序列 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 (1) Alice初始态 (2) Alice操作 操作之后粒子态 (3) Bob操作 操作之后粒子态 (4) Alice的基 R R D D R R D D R D R R 公开信息 10 00 01 11 10 01 01 11 00 10 10 00 (5) Bob公开信息 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 1 (6) Alice的反馈 Y Y Y Y Y N Y Y Y N Y Y (7) 共享信息 0011 1111 1110 0111 1010 - 0100 1000 0000 - 0101 0110 表1. SEQDKD协议中Alice和Bob分享12比特信息的例子 (1) Alice随机制备一个光子态 并使其以相同概率处于态 和 之一；(2) Alice随机使用四个操作之一来使光子偏振；(3) Bob随机使用四个操作之一来使光子偏振；(4) Alice使用R基或者使用D基测量这个光子并宣布结果；(5) Bob宣称偏振光子处于 或者 表示比特“0”，处于 或者 表示比特“1”；(6) Alice 发回 “Y” 和“N”来表示正确的和错误的基；(7) Alice 和 Bob共享每个光子的四个bit信息。 图2. 所有八种情况的接收概率
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user: 3. 安全性分析 3.1. 安全性分析 我们的协议将带有偏振概率的操作作用于单偏振光子来传输秘密信息，因此对于截获重发攻击是脆弱的。和偏振BB84协议类似，我们应该对我们的协议进行错误分析。假设窃听者Eve使用R基以概率 ，或者使用D基以概率 截获通道中的光子，并且什么都不做的概率是 。通过使用截获重发攻击，Eve有两种方法去破解我们的协议。一种方法是只在一个阶段(AliceàBob或者BobàAlice阶段)进行截获重发攻击；另一种方法是在两个阶段(AliceàBob和BobàAlice阶段)都进行截获重发攻击。这两种情况的错误概率计算如下： 1) 单阶段截获重发攻击： 在AliceàBob (或者BobàAlice)阶段通过重发光子，如果选择了错误的基去截获光子就会造成错误。首先，我们讨论在AliceàBob阶段的截获情况，所有的错误情况总结在表2中。 假设Alice准备了一个处于 态光子且她的操作是 或者 ，那么此光子将偏振为 态光子或者 态光子，且均由R基测量得到。当Eve使用D基去截获光子，她得到错误测量结果并重新发送错误的光子态( 或者 )。在Bob公布结果之后，Alice知道基并没有改变，并且她将使用R基接收错误的态。但是，因为Eve重发的错误的光子而共享错误光子的概率是50%。最终，这种情况的概率是 (5) 根据错误分析，在Alice使用R基和D基的情况下，Eve窃听错误概率 和 分别由下面二式得到： (6) (7) 因此，对于单阶段(AliceàBob)中截获重发攻击的平均错误概率 为 (8) Table 2 The error probability of Eve(E) uses the wrong genes to bug in Alice(A)àBob(B) stag A的操作 E的基 B的操作 A的基 错误概率 (1) D R (2) D D (3) R D (4) R R 表2. Eve(E)在Alice(A)àBob(B)阶段中使用错误的基窃听错误概率 假设Alice总是窃听到R基(比如 和 )，那么 (9) 因为Alice使用趋近于1的概率操作 和 ，则以概率 和 窃听量子通道是有可能的。当p趋近于0时平均错误概率 ，故而Alice和Bob不能检测到Eve的窃听存在。错误分析可以使得我们的协议能够抵抗单阶段(AliceàBob)中的截获重发攻击。很明显，从公式(8)中可以看出，错误概率 的值为1/4。 其次，考虑BobàAlice阶段中的拦截。表3展示了由于BobàAlice阶段中出现的窃听而导致的错误情况。假设Alice准备了一个处于 态光子，在Alice和Bob的操作之后，那么此光子将偏振为 态光子或者 态光子，且均由R基测量得到。当Eve使用D基去截获光子，她得到错误测量结果并重新发送错误的光子态( 或者 )。在Bob公布结果之后，Alice知道基并没有改变，并且她将使用R基接收错误的态。但是，因为Eve重发的错误的光子而共享错误光子的概率是50%。 在这种情况下，当Alice使用R基和D基的错误概率 ， 以及平均错误概率 可以分别一下列公式得到 (10) (11) (12) 从以上公式可以明显看出，当p趋近于0时 。但是，通过错误分析平均错误概率 是1/2。 2) 双阶段截获重发攻击 事实上，Eve能够在两个阶段(AliceàBob和BobàAlice)同时进行窃听。考虑这个情况，Eve在两个阶段中至少会用错一个基。错误基将光子偏振到另一个基并且结果会处于表3中可能的错误情况。 在两个阶段(AliceàBob和BobàAlice)中，当使用R基和D基由于Eve的窃听而分别导致错误的概率，以及平均错误概率可以有下面公式计算得到 (13) Table 3 The situation which Eve(E) at least uses one wrong gene in one of the two stage A的操作 E的基 B的操作 E的基 A的基 错误概率 (1) D - R (2) D - D (3) R - D (4) R - R (5) R D R (6) R R D (7) D R D (8) D D R 表3. 双阶段之一Eve(E)至少使用一个错误的基的情况 (14) (15) 当p趋近于0时 。通过错误分析，错误概率 的值为1/2。因为 ， 和 ，这显然超过了原始BB84协议中的错误概率1/4，Alice和Bob可以成功的检测到Eve的窃听。 3.2. 比较 在BB84协议、非对称BB84协议、Degiovanni等QDKD协议以及我们提出的协议的比较情况见表4。当然，效率是QKD协议中一个重要的比较因素。效率 和 都要他们自己的特点，并且我们可以合适的情况使用合适的效率。本文提出的SEQDKD协议相对于非对称BB84协议和Degiovanni等QDKD协议而言，效率 为100%(BB84协议的 ，且偏振BB84协议的 )；同时使用单偏振光子实现而不是用纠缠光子对实现，更重要的是，效率 的值是100% (BB84协议和QDKD协议的 )。从表4可知，在这四个QKD协议中，很明显我们提出的协议无论从理论还是从实际出发都是最好的选择。
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user: 4. 结论 本节我们提出一个新的协议，协议基于非对称的单偏振光子，实现了高效率的量子密钥分配任务。并针对不同的协议情况(如一阶段协议和二阶段协议)而采用不同的效率计算方法，更加科学。该协议达到 Table 4 The comparison of QKD protoco QKD协议 BB84 偏振BB84 SEQDKD Degiovanni等协议 经典比特和量子比特数量 b s 0.5 1 4 2 b t 1 1 3 1 q t 1 1 1 1 q (A ® B) 1 1 1 1 q (A ¬ B) 0 0 1 1 效率 25% 50% 100% 100% 50% 100% 100% 50% 其它要求 无 错误分析 单光子操作和错误分析 纠缠对操作和反相关检查 传输阶段 单阶段(Alice®Bob) 双阶段 (Alice®Bob; Bob® Alice) 攻击 抗截获重发攻击 不能抗个人攻击 光子类型 单偏振光子 纠缠对 表4. QKD协议的比较 了高的密钥分配效率( )并且易于实现(单光子)。更重要的是，理论证明表明本协议可以成功抵抗截获重发攻击，是可靠的。
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user: 摘 要 本次研究对珲春盆地地下水位进行了测量，利用测量数据分析了珲春盆地地下水的补给、径流和排泄特征及其影响因素。总体上，珲春盆地地下水位东部高、西部低，由山前地带向珲春河河谷地带、从东北向西南方向径流。在北部山前地区，地下水由北向南径流；东部山前地区地下水由东向西径流；南部山前地区地下水由东南向西北方向径流。水力坡度由山前向平原逐渐减小。除接受大气降水补给外，研究区在七户洞村、和平村、新华村、红星村、支边村等地接受基岩山区侧向径流补给；中华村、春景村、东岗村、南秦孟村等地是地下水径流区；研究区地下水在八家子村、沙坨子村、西崴子村等向图们江排泄。 关键词 :地下水，补径排条件，水循环，珲春盆地 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 地下水作为水圈的重要组成部分处在不断补给、径流、排泄的状态 [ 1 ] [ 2 ] 。然而，由于人们对地下水不合理开发利用和不科学的管理已经在很多地区导致了严重的环境地质问题 [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] 。 珲春市于2012年被国务院确立为中国图们江区域(珲春)国际合作示范区，同时也是东北亚重要的综合交通枢纽城市 [ 6 ] [ 7 ] 。地下水是珲春盆地工农业生产和生活用水的重要供水水源 [ 2 ] 。珲春市煤矿众多，疏干排水量较大，使珲春盆地地下水系统循环演化条件发生了显著变化，并在珲春市哈达门、英安、三家子等地，已经出现了地下水质恶化、地面沉降、地裂缝等一系列地质灾害。要从根本上解决这些问题，就需要深入研究珲春盆地地下水的补给、径流和排泄特征。 综上所述，本次研究对珲春盆地地下水位进行了测量，利用测量数据分析了珲春盆地地下水的补给、径流和排泄特征及其影响因素，为该地区地下水资源管理和开发利用提供科学依据。
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user: 2. 研究区概况 珲春盆地面积约281.3 km 2 ，属中温带近海洋季风气候区，由于近日本海，气候受海洋影响十分显著。珲春盆地地处图们江下游，河流均属图们江水系。区内主要河流有图们江及其支流珲春河。其中图们江江面宽阔，水流平缓，自北向南流经珲春盆地西部边界；珲春河由工作区东北向西南流经珲春盆地，至西崴子村河口处汇入图们江(图1)。 珲春盆地北部和南部主要为波状台地，岩性主要为古近系砂岩和粉砂岩，东部有少量低山丘陵，岩性主要为二叠系砂岩、安山岩以及碎屑岩，西部为图们江，流向从北向南。珲春河从东北向西南方向流经研究区，汇入图们江。区内第四系松散岩类地层广泛分布。其中赋存于珲春盆地内的第四系松散岩类中的地下水为本次的研究对象，含水层岩性以亚砂土、中细砂、粗砂、砂砾石等为主。
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user: 3. 研究方法 本次研究于2014年5月在珲春盆地进行了地下水位测量工作，测量点均为民井，点数为175个(图1)， 图1. 研究区概况和地下水位测量点分布图 均匀分布于珲春盆地各处。测量方法如下： 1、将水位仪测头放入井管内，让其缓慢向下移动，当测头触点接触到水面时，水位仪接收系统灯亮，此时读出将水位仪测绳在井管口处的读数，即为井管内水面至井管口的距离H m ； 2、利用RTK (Real Time Kinematic)定位技术测量井管出地面高程H，RTK定位技术是能够在野外实时得到厘米级高程精度的测量方法。 3、用钢尺测量井管口至地面的距离H s 。 则该井地下水水位为：L = H − (Hm − Hs)。 最后利用MAPGIS软件的空间分析功能对测得的地下水位数据进行差值计算，绘制出研究区地下水等水位线(图2)。
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user: 4. 珲春盆地地下水位影响因素 总体上，珲春盆地地下水位东部高、西部低，由山前地带向珲春河河谷地带、从东北向西南方向径流(图2)。在北部山前地区，地下水由北向南径流；东部山前地区地下水由东向西径流；南部山前地区地下水由东南向西北方向径流。水力坡度由山前向平原逐渐减小。 图2. 研究区地下水位等值线图 研究区北部和西南部丘陵状台地地形起伏大，坡度陡；波状台地上覆黄土状粉质粘土，土质粘重，大气降水入渗补给强度均较弱。台地后缘岩性颗粒虽较粗，但外围山地风化裂隙水贫乏，因此地下水侧向径流补给也极其有限。台地岩性为古近系珲春组砂质岩与泥质岩互层，岩相变化较大，砂质岩多呈透境体产出，含水层极不稳定，而且多为泥、钙质胶结，裂隙孔隙承压水的赋存条件差，地下水径流极其缓慢。地下水由盆地边缘向盆地中心及下游径流，以潜流形式补给盆地的珲春河谷平原。 盆地内的珲春河谷平原，是地下水的汇聚中心和富集场所。河谷平原降水入渗系数0.1~0.25，大气降水的入渗具有普遍意义。珲春河谷平原一、二级阶地均有大面积的水田分布，因此，灌溉水回渗也是盆地孔隙潜水的主要来源之一。河谷平原与基岩山地或台地碎屑岩衔接，可直接接受山地与台地的侧向径流补给。此外，发源于山地的诸河谷，汇聚了山区大量的地下潜流向珲春盆地径流，在山区河谷与盆地的交汇处，由于盆地地形降低，含水层颗粒粗，大部分潜水以潜流的形式补给盆地内河谷平原。部分潜流则以泉群的形式溢出地表，如头道沟出口附近，潜水溢出地表形成泉群。 盆地内珲春河谷平原含水层颗粒粗，透水性强，孔隙潜水径流通畅。潜水由盆地两侧的三级阶地向中心一、二级阶地、由河谷上游向下游径流。由于盆地中部一、二级阶地自上游至下游含水层颗粒由粗变细，水力坡度减小，潜水径流也由强减弱。 盆地孔隙潜水水位埋深多在3~5 m，除径流排泄地下水外，蒸发作用也是消耗地下水的主要因素，人工开采也是孔隙潜水排泄途径之一。
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user: 5. 珲春盆地地下水补、径、排条件 本区地下水循环受气候、水文、地形地貌及地质结构等自然地质条件制约。不同地段地形地貌的差异，直接控制着地下水的补给、径流与排泄规律。 珲春盆地地下水的补给来源主要为大气降水。除此之外，七户洞村、和平村、新华村、红星村、支边村等地与珲春盆地外围的基岩山地、台地碎屑岩以及山地和台地发育的多个河谷衔接，可直接接受山地与台地基岩裂隙水的侧向径流补给和外围河谷中的大量地下潜流的补给，是珲春盆地地下水的补给区，含水层颗粒较粗，地形坡度较大，地下水循环交替强烈。珲春河谷平原含水层颗粒粗，透水性强，孔隙潜水径流通畅，但由于盆地中部地下水径流区(中华村、春景村、东岗村、南秦孟村等地)自上游至下游含水层颗粒由粗变细，地形坡度变小，水力坡度减小，地下水循环也由强减弱。除了人工开采和潜水蒸发外，珲春盆地地下水的最终排泄归宿为图们江。在靠近图们江的八家子村、沙坨子村、西崴子村等地是珲春盆地地下水的排泄区，含水层颗粒较细，地势较平缓，地下水循环交替较弱。
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user: 6. 结论 1、除接受大气降水补给外，研究区在七户洞村、和平村、新华村、红星村、支边村等地接受基岩山区侧向径流补给；中华村、春景村、东岗村、南秦孟村等地是地下水径流区；研究区地下水在八家子村、沙坨子村、西崴子村等向图们江排泄。 2、珲春盆地地下水东部高、西部低，由山前地带向珲春河河谷地带、从东北向西南方向径流。在北部山前地区，地下水由北向南径流；东部山前地区地下水由东向西径流；南部山前地区地下水由东南向西北方向径流。水力坡度由山前向平原逐渐减小。
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user: 摘 要 氟污染的议题近年来备受关注，再加上3C产品的普及使得半导体业所产生之高浓度含氟废水的处理成为一值得研究探讨之议题，因此本研究以冰晶石结晶法处理含氟溶液，藉由铝盐与氢氧化钠的添加去除水中氟化物，并合成出具经济价值之产物。实验中以批次式实验方式探讨氟/铝莫耳比、pH值、不同初始氟浓度对冰晶石的合成与氟去除率的影响，接着于仿半导体废水中进行不同铝盐对除氟效率之比较，最后利用X光绕射光谱仪(XRD)、扫描式电子显微镜(SEM)了解材料之特性。结果显示：调整氟/铝莫耳比为冰晶石的理论化学计量、pH在一定范围内，可在室温环境中有效去除水中氟离子并合成出冰晶石，接着由不同初始氟浓度实验得知初始氟浓度渐增，除氟效率随之提升，而过量钠盐的添加对除氟效率亦有正向影响。于仿半导体废水中比较不同铝盐，结果可得知硝酸铝之除氟效率略优于其他铝盐。 关键词 :铝盐，钠盐，结晶 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 氟污染被认为是重要的环境问题之一，氟化物存在于地球环境之空气、水、土壤中，会危害自然生态与人体健康，而许多工业活动皆会排放出高浓度含氟废水，如：玻璃与陶瓷制造业、半导体产业、电镀业、燃煤发电厂、炼铝业等 [ 1 ] 。随着3C产品的普及，半导体产业蓬勃发展，其制程会产生大量的高浓度含氟废水，因此如何去除水中氟离子、降低氟污染是半导体制程必须解决的问题之一。目前常见的含氟废水处理方法包含吸附法、混凝沉淀法、薄膜法、电化学法等，对于半导体厂含氟废水处理方式目前大多使用钙盐混凝的方式，但此方法易产生大量的污泥，再加上产生的CaF 2 颗粒细小不易沉淀，在处理过程中通常需另外添加其他混凝剂促使CaF 2 沉淀，进而提高成本，且产物之杂质含量高导致商业价值低、不易再利用。虽然Maleki and co-workers [ 2 ] 与Aoudjandco-workers [ 3 ] 的研究中指出以电化学法可有效去除半导体废水中的氟化物，但处理过程耗能且不易大规模处理，因此有研究利用铝盐以结晶的方式处理含氟废液并合成出冰晶石，如Leeand and co-workers [ 4 ] 将氯化铝加入含氟废水中进行反应，其除氟效率达96%并合成出冰晶石；Wang and co-workers [ 5 ] 利用硫酸铝、氟化铝处理氟碳铈矿冶炼之含氟废水，其冰晶石得率可达90%以上。本文利用常见于污泥酸化回收的铝盐混合含氟液体，在室温下以结晶法去除水中氟离子并合成具经济价值之冰晶石，以解决氟污染与污泥弃置的问题且达到资源再利用之目的。
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user: 2. 冰晶石结晶法 冰晶石(Cryolite)是一种天然存在的矿物，主要成分为六氟铝酸钠(Na 3 AlF 6 )，具有双钙钛矿(Perovskite)结构，铝离子(Al 3+ )占据面心立方(face-centered cubic， FCC)的晶格，且每个铝离子由六个氟离子(F − )包围形成AlF 6 八面体，而部分钠离子(Na + )也会形成NaF 6 八面体，AlF 6 与NaF 6 两种八面体以共角的方式构成简单立方，其余的钠离子则位于八面体间的空隙中 [ 6 ] [ 7 ] 。冰晶石于工业上的用途广泛，可作为铝电解的助熔剂、搪瓷乳化剂、玻璃遮光剂、耐磨添加剂、钢铁熔剂、农药与杀虫剂等 [ 8 ] ，然而自然界中的冰晶石储量不多，一般工业上使用之冰晶石主要来自于人工合成。目前冰晶石之价格每吨约USD $1100元。 2.1. 冰晶石的合成 冰晶石合成方法中，参与反应的各种物质依照原料来源不同、元素存在形式不同而有各自适当的合成路径，按原料来源分类，常见的合成方法有萤石法、磷肥副产法等。萤石法是藉由硫酸与萤石(CaF 2 )反应生成氟化氢，之后再利用氟化氢合成冰晶石。其化学反应式如下 [ 9 ] ： (1) (2) 磷肥副产法则是利用磷肥制造过程中易产生的氟硅酸或氟硅酸钠进一步合成冰晶石，其反应过程如下 [ 10 ] ： (3) (4) 2.2. 冰晶石结晶法除氟 冰晶石结晶法去除水中氟离子之化学反应如式(5)所示： (5) 目前已有研究使用此方法去除水中氟化物，如Jiang et al. [ 11 ] 使用反应与固液分离一体化装置(reaction-separation integrated reactor)处理高浓度的含氟废水并产出冰晶石。 冰晶石结晶法除氟机制会因使用的原料、合成的路径不同而有所差异，若以氢氟酸为反应之原料，当投入铝源后，铝离子与氟离子可能发生下列的错合反应 [ 9 ] [ 12 ] ： 氟、铝两组份的含量及溶液的pH值是主要影响氟铝错合物型态的因子，He et al. [ 13 ] 的研究显示当pH值低于7时，会形成Al-F错合物，此外，也有研究指出溶液中以 形式存在之错合物可能以Na 3 AlF 6 的形式沉淀析出 [ 14 ] ，由上方所列之反应式及生成常数可知，在有足够反应物(氟)之情况下，反应物易生成 之错合物，而于Wang and co-workers [ 5 ] 与Chen and co-workers [ 15 ] 的研究亦显示，铝/氟莫耳比与pH值的控制是合成冰晶石的关键。
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user: 3. 研究方法 本研究探讨不同操作条件(F/Al莫耳比、初始反应浓度)下，对于冰晶石结晶法除氟的影响，接着参考Lee and co-workers [ 4 ] 之半导体废水组成调配仿半导体废水并探讨不同铝盐的除氟效率。实验方法主要参考Chen and co-workers [ 15 ] ，利用冰晶石结晶法处理水中氟化物，实验步骤如图1所示。 3.1. 氟去除冰晶石得率计算 本研究藉由分析得知初始氟浓度与经反应后滤液的浓度求得除氟效率，计算公式如下： 冰晶石的得率则是先计算出冰晶石理论产量，再由秤重的方式得知实际冰晶石的产量以求得冰晶石得率，计算方法如下： 3.2. HYDRA/MEDUSA程序 HYDRA/MEDUSA程序是由瑞典皇家理工学院(Royal Institute of Technology， KTH)所研发的水化学平衡程序，其主程序包含HYDRA及MEDUSA [ 16 ] 。HYDRA为研发团队所建立的水化学平衡常数数据库(Hydrochemical Equilibrium-Constant Database)，可藉由主画面化学元素周期表，选择欲绘制平衡图之相关元素。MEDUSA是根据HYDRA选择之化学平衡系统进行计算及绘图，水化学平衡图的型式包括优势区分布图、浓度对数图、分布系数图等。 化学平衡系指在反应系统中正逆反应达动态平衡的状态。平衡常数K为生成物浓度乘积与反应物浓度乘积的比值，平衡常数取决于温度、压力、离子强度等，而化学平衡图基于平衡常数的值、相应反应的化学剂量系数等绘出。
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user: 4. 结果与讨论 4.1. F与Al莫耳比对除氟效率与冰晶石产率的影响 F与Al莫耳比是影响冰晶石合成之重要因子，铝、氟的含量会影响氟铝错合物的型态 [ 14 ] ，进而影响冰晶石的生成。冰晶石结晶法除氟的过程中须添加铝盐以提供合成冰晶石所需的铝源，若可减少铝盐的添加量，则可降低此方法之成本，因此本研究在氟浓度为25%、pH为5的条件下分别探讨F与Al莫耳比为6、8、12之除氟效率及冰晶石得率。在不同F与Al莫耳比条件下，氟化物的去除率随着F与Al 图1. 冰晶石结晶法去除氟化物之实验流程示意图 莫耳比的增加而逐渐下降，F与Al莫耳比6、8、12时之氟去除率分别为99.5%、96.2%及93.7%，而冰晶石得率分别为110.3%、109.5%、68.3%，由此得知在F/Al = 12时，冰晶石得率明显下降，这是因为合成冰晶石之理论F与Al莫耳比为6，而当F/Al > 6时，氟已过量，使得部分的氟无法与铝发生错合反应，导致氟去除率、冰晶石得率下降。 本研究冰晶石得率大于100%超过理论冰晶石的量是由于本研究以氢氟酸为原料合成实验所需的高浓度含氟溶液，其pH值极低，若要调整pH值至设定值5时，NaOH的添加量会超过合成冰晶石所需的理论钠含量，进而导致一些过量的钠离子与其他离子反应形成沉淀，因此使本研究冰晶石的得率大于理论值。过量的NaOH添加在反应体系中可能产生NaF、NaAlF 4 、Na 5 Al 3 F 14 、Na 2 SO 4 沉淀。 4.2. pH值对除氟效率的影响 本研究以氢氧化钠调节溶液之pH值，在pH为3~8的条件下，氟化物去除率皆大于98%，显示在此区间内的pH值对于溶液中的氟化物皆有良好的去除率，此结果与Chen et al. [ 15 ] 使用化学平衡模式(Mineql+)模拟之结果相符。另外，再藉由HYDRA/MEDUSA程序进一步了解反应进行时铝氟错合物型态分布情形，由图2可得知加药量在氟/铝比为6时，溶液中氟铝错合物的型态主要为 、 、 ，在pH为3之后 之分配比率逐渐上升，显示在pH 3~8的条件下均容易产生冰晶石(Na 3 AlF 6 )。 4.3. 初始浓度对除氟效率的影响 初始浓度会影响反应时溶液的过饱和度、成核速率与晶核生长等，且为了了解冰晶石结晶法除氟是否可应用于各种浓度之含氟溶液，因此本研究分别以氟初始浓度为0.5%、1%、5%及25%之含氟溶液在氟、铝比为6、pH为5的操作条件下进行实验，其除氟效率、残留氟浓度如图3所示。结果显示以冰晶石结晶法于室温下可有效的去除各种不同初始氟浓度之溶液中的氟化物，氟去除率可达90%以上，且随着初始氟浓度的增加，除氟效率亦随之提升，这可能是因为：1) 氟浓度增加，溶液中氟离子、铝离子与钠离子间的碰撞机会增加，使得反应更充分、除氟效率增加。2) 初始氟浓度影响初始溶液之pH值，当初始氟浓度愈高，初始溶液之pH值愈低，若要调整pH至较佳条件pH = 5时，需添加较多的NaOH，进而造成过量的钠盐与氟离子反应形成其他化合物(如：NaF、Na 5 Al 3 F 14 )沉淀，因此提升除氟效率。 另外由图3结果可得知初始氟浓度在0.5%~25%经冰晶石结晶法处理含氟溶液后，溶液中之残留氟浓度仍高于放流水标准，因此使用冰晶石结晶法去除大部分之氟化物后，可再搭配其他除氟程序去除剩余较低浓度的氟化物，以达法规订定之放流水浓度。 4.4. 不同铝盐对氟去除率的影响 参考Lee and co-workers [ 4 ] 的半导体废水合成本研究之仿半导体废水，其浓度调配是以25% HF为基准，其他化合物浓度根据文献之半导体废水成分的比例进行调配，浓度比例分别为8.67% NH 3 、0.08% SiO 2 、11.9% HNO 3 。所使用的铝盐分别为硫酸铝、硝酸铝及氯化铝，实验条件为F/Al = 6、pH = 5。由实验结果可得知硫酸铝、硝酸铝、氯化铝对半导体含氟废水之氟离子去除率分别为97%、99.2%、98%，其中以硝酸铝的除氟效率99.2%较佳。 最后由表1统整出本研究中各参数之除氟效率。 4.5. 材料特性分析 本研究使用XRD分析各样品之晶相结构，并与Na 3 AlF 6 标准图谱进行比对，藉此确认材料是否为冰晶石结构。图4为不同F与Al莫耳比条件下产生沉淀物之XRD分析图，由图中可观察到在F/Al为12的条件下，有明显的杂相(NaHF 2 )产生，这是由于在反应的过程中，氟离子的含量远大于铝离子的量，使 图2. 不同pH值下氟铝错合物之型态分布图([F − ] = 13.16 M， [Al 3+ ] = 2.19 M) 图3. 初始氟浓度对氟去除的影响 图4. 不同F/Al条件下产生沉淀物之XRD分析图 Table 1 The fluoride removal efficiency of each paramete F/Al pH F浓度(%) 铝盐 化合物添加 除氟效率(%) 6 5 25 硫酸铝 99.5 8 5 25 硫酸铝 96.2 12 5 25 硫酸铝 93.7 6 3 25 硫酸铝 98.2 6 4 25 硫酸铝 98.9 6 6 25 硫酸铝 99.5 6 7 25 硫酸铝 99.3 6 8 25 硫酸铝 99.0 6 5 0.5 硫酸铝 94.4 6 5 1 硫酸铝 95.2 6 5 5 硫酸铝 98.0 6 5 25 硫酸铝 v 97.0 6 5 25 硝酸铝 v 99.2 6 5 25 氯化铝 v 98.0 表1. 各参数之除氟效率 图5. 冰晶石之SEM图 得部分的氟离子无法与铝离子发生错合反应形成 ，所以后续添加钠盐后，部分无法结晶成冰晶石的结构，形成NaHF 2 沉淀。另外，在F/Al为冰晶石理论莫耳比6时(FSAl-6-5-30)，峰值强度较大，表示有较佳的冰晶石结构，虽然有些为杂项(Na 5 Al 3 F 14 )产生，但峰值强度不明显，因此不影响冰晶石的整体结构。而杂项亚冰晶石(Na 5 Al 3 F 14 )的产生应为第3.1.节中所提之添加过量钠源所致。 冰晶石依其物理特性可分为砂状、粒状、粉状冰晶石，沙状冰晶石之特点为熔点低、熔化速度快、含水率低、氟损失少、利于输送；粒状冰晶石之颗粒约为1~10 mm，适合应用于电解铝业的机械化投料制程；粉状冰晶石之分子比可达1.75~2.5，有较好的操作性，且能满足特殊行业的要求 [ 8 ] 。本研究藉由SEM分析了解合成之冰晶石的表面型态。由图5观察本研究所合成出之冰晶石形状皆呈不规则型态，其粒径大部分小于1 μm，但大多会相互团聚形成较大的颗粒，依其粒径大小可得知本研究所合成之冰晶石属粉状冰晶石。
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user: 5. 结论 本研究于室温下以冰晶石结晶法去除水中氟化物并合成冰晶石。由实验结果可得知在冰晶石理论F与Al莫耳比为6时，除氟效率99.5%较佳，且有较佳之冰晶石结构，而本研究冰晶石得率大于100%超过理论冰晶石的量是由于为调整pH值而添加较多的NaOH，使得钠含量超过合成冰晶石所需的理论量，导致一些过量的钠离子与其他离子反应形成沉淀；藉由HYDRA/MEDUSA程序可了解到在pH 3之后氟铝错合物AlF 6 3− 型态的占比逐渐增加，显示其容易产生冰晶石(Na 3 AlF 6 )；通过不同初始氟浓度对除氟效率之结果得知当初始氟浓度渐增，除氟效率随之提升。另外，于仿半导体废水中进行不同铝盐之实验，其结果显示以硝酸铝之除氟效率(99.2%)较佳。
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user: 摘 要 烂泥沟金矿区地属亚热带湿润气候，根据本矿区“因地制宜、边开采边治理”的复垦理念及复垦方案，废石堆场边坡需被复垦为林地。从2012年开始边坡复垦至今，废石堆场边坡郁闭度已达到98%，在矿区所种植的树种中，银合欢发芽率高、发芽时间快、生长迅速，是本矿区废石堆场边坡生态修复过程中非常好的先锋树种。 关键词 :废石堆场边坡，银合欢，生态恢复，先锋树种 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 烂泥沟金矿属于贵州锦丰矿业有限公司开采项目，该矿集采矿、选冶于一体。矿产资源的开发一定会对土地和周边环境造成破坏，根据国家“谁破坏，谁治理”的要求以及本矿区“因地制宜，边开采，边治理”的治理理念，在2012年年初开始废石堆场边坡的生态修复工作，边坡生态修复植物一般以灌木为佳：其根系发达、萌发时间短、生长迅速，对土壤和气候没有严格要求，抗旱、耐贫瘠、抗污染，易成活 [ 1 ] 。在5年的修复实践中，通过乡土树种调查、选育种试验和植物生长试验，最终确定银合欢、盐肤木、刺槐、苦楝、胡枝子、车桑子、黄花决明、木豆、狗牙根、乌毛蕨，共十个品种作为我矿区废石堆场边坡的生态修复品种。现将在本矿区生态修复期间，关于银合欢的种植方法与生态修复作用探讨如下，为以后本区域矿区边坡生态修复提供基础资料。
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user: 2. 背景介绍 2.1. 地理位置介绍 贵州锦丰金矿位于贵州省黔西南州境内，属贞丰沙坪镇管辖地区，距省会贵阳约300公里，东经105˚50'34''至105˚54'38''，北纬25˚06'48''至25˚10'36''，交通地理位置见图1。 2.2. 金矿区自然环境介绍 该地区属亚热带湿润气候，冬无严寒而夏季非常炎热，常年平均气温16.6℃，最热月(七月~八月)平均气温23.6℃，最冷月(一月)平均气温7.2℃，年平均相对湿度81%，年平均降雨量1356.9 mm，雨季最多集中在5~10月，为全年降雨量的82%。本项目区土壤主要以红壤、黄壤、水稻土、石灰土为主，排土场与表土堆放主要以黄壤为主，其土壤理化性质见表1。整个项目区的森林植被覆盖率偏低，主要自然植被有西南木荷、麻栎林、余甘子灌从、合欢树、乌毛蕨、葛藤等。矿区位于北盘江与洛凡河分水岭地带，矿区内林地为有林地和灌木林地，多分布在项目区南部和西南部的缓坡上，其地形地貌和土壤剖面见图2。 按照《贵州锦丰矿业有限公司锦丰金矿项目土地复垦方案报告书》对土地复垦适宜性的评价结果，废石堆场边坡存在多宜性，宜林宜草，结合现有采排工艺和技术经验，废石堆场边坡益被复垦为林地。 Table 1 Soil physicochemical properties of the slope of waste dump fiel 全氮(g/Kg) 碱解氮(mg/Kg) 全磷(g/Kg) 有效磷(mg/Kg) 全钾(g/Kg) 有效钾(mg/Kg) PH 有机质(g/Kg) CEC(cmol/kg) 1.63 104.55 0.49 10.80 17.40 58.00 6.78 8.85 15.06 表1. 废石堆场边坡土壤理化性质 图1. 研究区地理位置 图2. 研究区地形地貌和土壤
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user: 3. 银合欢的生长习性 银合欢(Leucaena leucocephala (Lam.) de Wit)属豆科类植物，常绿小乔木或灌木，适应性强，生长十分迅速 [ 2 ] ，生命力顽强，对土壤基本不挑剔，有“奇迹树”和“蛋白质仓库”的美称 [ 2 ] [ 3 ] ，普遍生长于热带和亚热带地区。银合欢是喜光树种，全年可一直生长，在本矿区无休眠期，对气候适应性极强，最适生长温度为25℃~30℃，能耐40℃高温 [ 2 ] ，比较不耐低温，当气温低于10℃时停止生长，连续的霜冻天气会导致死亡。银合欢比较耐干旱，但以雨量充沛、土壤疏松的地块生长迅速。银合欢是豆科植物，具有良好的固氮功能，研究表明：银合欢3个月苗龄的固氮酶活性比5年生林木高1.5~3.0倍 [ 4 ] 。银合欢最适合生长的土壤PH值为6.0~7.5 [ 5 ] ，强酸、重盐和高铝的土壤不适合银合欢生长。在本矿区，银合欢通常3~5月开花，6~9月结实、成熟，当年生实生苗也有少量开花结实，繁殖方式以播种为主。