DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 3. 实验结果与分析 对心电信号进行心率分析主要包含有在线和离线两种方式。在线处理中采用差分阈值法对实时检测到的心电信号计算心率，结果显示在图4中的上位机界面上。同时，在确保实时心率计算的功能以外，对保存的心电信号历史数据进行了更细致的离线处理和分析。以下主要给出心电信号的离线分析结果。 3.1. 去噪预处理 原始获取的心电图往往会有许多噪声，这样的噪声干扰可能来自被测者本身的心脏内部，也有可能是由于运动时伴随着的肌肉收缩，或者是来自人体电容造成的工频干扰等原因。因此，对于心电信号而言，去噪等预处理是必要的，应该在保留波形最大值、最小值及宽度的条件下降低波形的复杂程度，减轻非稳定噪声的干扰。 本课题的心电频率选用200 Hz，仍属于低频范围，所以采用最为常见的小波变换法，可以把信号在低频进行多层分解，从而去除基线漂移这类的低频干扰 [ 8 ]，本文采用了Daubechies 8小波 [ 9 ]。阈值和阈值函数的选择也会直接影响去噪效果 [ 10 ]，本文选用了max阈值和硬阈值函数，避免峰值减小，对后续寻找R波波峰产生影响。图5与图6分别对应了处理前后的心电信号。从中可以看出，处理后的波形更光滑，便于后续的心率分析与计算。 图5. 原始心电信号 图6. 去噪后的心电信号 3.2. 心率计算 对经过去噪预处理后的心电信号，进行心率的分析和计算。首先对心电信号计算二阶导数，作为特征值；其次利用K-means算法 [ 11 ] [ 12 ] 聚成两类，最后得到两个簇，分别是0和1。根据聚类后的波形，找到相邻两个0和1交替的位置，这个区间内存在一个电位最大值，这就是这一时段内心电图中R波波峰的位置。实验结果如图7所示，从中可以观察到，由0到1的跃变分布还是比较均匀的。 图7. 心电信号二阶差分后的聚类结果 根据图7得到的聚类后的结果，判断出两相邻R波波峰的位置，坐标位置相减能够得出一个区间的长度，此时的瞬时心率可以用60和这一区间值的比值来表示。要注意根据数据采样频率来调整窗口大小，因为RR区间理论上不可能小于0.2 s，如若是5 ms，也就是200 Hz的采样频率，则一个窗口最多包括49个数据，如若窗口太小会造成不必要的R波波峰误读。 所有的瞬时心率计算完之后保存到文本文件中，随后可以计算出这一时段内的平均心率，这比起瞬时心率更有参考价值，同样也保存到历史数据中。
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user: 4. 讨论与总结 本课题设计并实现了心电信号的在线检测和在线分析的一系列步骤。采用了单片机实现心电信号的采集，所采集的数据准确且发送正常；对获取的心电信号，基于差分阈值法进行了在线分析和处理，并在上位机上编写程序，实现了在线结果的实时呈现；基于K-means算法，对历史数据进行了更细致的处理和分析，并将心率计算结果进行保存，可用于后续整体的心率健康状况的分析和评估。心电信号在线检测和分析系统的意义在于提供了一种更加便捷且有针对性的心电检测和评估方案，有助于更快捷直观地获知自身的心率变化情况，继而进一步对了解和维护身体健康状况起到辅助作用。
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user: 摘要 一次性塑料在生产生活中给人们带来极大便利的同时也带来了十分严重的环境问题。目前一次性塑料污染已经引起全球范围内国家和地区的重视，各国纷纷出台相关政策管理塑料污染。我国一次性塑料污染控制目前仍存在法律法规不够完善、原则性强而操作性弱等问题。在应对策略上，我国应完善生产者责任延伸制度，制定差别化产业政策，加大对可降解塑料产业的政策倾斜，促进替代产品市场化。与此同时，应当扩大宣传教育，形成社会共治、公共参与的塑料污染治理格局。
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user: 1. 引言 一次性塑料是指生产生活中使用一次或几乎不重复使用的塑料，约占塑料总消费量的50%，是塑料制品的重要组成部分。2018年全球塑料生产达到3.6亿吨，塑料垃圾超过3亿吨。据报道，截至2015年，全球塑料垃圾超过83亿吨，其中产生的塑料垃圾约为63亿吨。我国是全球最大的塑料生产国与消费国，每年的塑料生产量在8000万吨左右(含出口)，年生产量约占全球产量的29%，一次性塑料制品的消费量位列全球第一。 塑料制品的广泛应用极大地为人们的生产生活提供了便利，但与此同时也产生了严重的环境污染问题。一次性塑料的生产过程只需要5秒钟，使用过程为5分钟，而降解过程可能需要500年。传统石油基塑料制品难以降解，在生物多样性、海洋污染、人体健康等领域已经产生严重损害。目前我国正在推行垃圾分类、建设“无废城市”。在此背景下，国家在塑料污染治理领域制定了一系列措施。2020年1月16日，国家发改委、生态环境部联合出台了《关于进一步加强塑料污染治理的意见》，这部被称为“新限塑令”的部门规章对塑料污染治理进行了全系统、全流程、全方位的制度设计；4月10日，国家发改委发布《禁止、限制生产、销售和使用的塑料制品目录(征求意见稿)》；于2020年9月1日正式施行的新固废法也明确规定禁止、限制生产、销售和使用不可降解塑料袋等一次性塑料制品。针对目前我国加强塑料污染管理的现实需求，本文在对国内外塑料污染控制政策进行梳理的基础上，结合我国塑料污染控制政策存在的问题，提出了我国一次性塑料管理建议以期对我国塑料制品长效管理机制的完善提供帮助。
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user: 2. 一次性塑料概述 2.1. 传统上一次性塑料对环境的影响 从1933年英国某化工厂偶然制造出最常用的塑料原料“聚乙烯”以来，塑料制品经过数十年的发展已经广泛应用于社会生活的方方面面，如餐饮行业、医疗卫生行业、包装行业、日化行业等。其中外卖和快递行业的蓬勃发展已使其成为目前一次性塑料制品新的增长源头。 一次性塑料对环境的影响主要体现在生物多样性、土壤质量、人体健康和海洋上。大量的塑料污染对生物的生存产生严重威胁，每年超过10万只海洋动物因塑料袋缠住或误食塑料制品而死亡。常见的垃圾处理方式之一是“填埋”，截止目前垃圾堆存累计侵占土地80万亩，城市每年因垃圾造成的资源损失价值超过200亿元，废弃塑料袋在土地中会造成土壤板结，对农业生产产生极大的不利影响。其次，塑料对人体健康的威胁日益严重。目前科学家发现塑料垃圾正以无形的形式流回人类的食物链，微塑料存在于人体组织和器官中造成慢性沉积中毒。海洋的塑料污染也十分严重，当陆地不能够承担这个白色垃圾重量的时候，人类就将目光瞄准了海洋 [ 1 ]。全球每年约有800万吨的塑料倾倒入海洋，中国的倾倒量大约占1/3。按照这个发展速度，到2025年，海洋里每一条海鱼(按一条1千克来计算)就有330克塑料萦绕在它生活的海域。而到2050年，塑料的重量将会超过这些海鱼自身的重量 [ 2 ]。 2.2. 疫情导致全球塑料污染加剧 受新冠肺炎疫情影响，全球塑料口罩和洗手液瓶等一次性产品污染加剧。目前，世界各国街道、海滩和海洋受到新冠肺炎疫情废弃物污染的冲击，包括塑料口罩、手套、洗手液瓶和食品包装等。数据显示，仅一次性口罩的全球销售额就从2019年的8亿美元飙升至2020年的1660亿美元。疫情企业由于需要保持距离社交，更多人转向网上购物和寻求外卖服务，导致大量商品被打包送到家里，随之产生巨大的塑料垃圾及污染。据估计，约75%的新冠肺炎疫情塑料用品会成为垃圾，将堵塞垃圾填埋场或漂浮在海洋中。
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user: 3. 世界各国一次性塑料管理概况 随着塑料污染形势日益严峻和国际环保组织的努力，多国政府开始对塑料污染治理提高重视 [ 3 ]。根据联合国环境规划署发布的最新限塑报告——Legal Limits on Single-Use Plastics and Microplastics: A Global Review of National Laws and Regulations显示：截至2018年7月，在接受调查的192个国家中有127个(约66%)通过了某种形式的立法来管理塑料袋。 调查报告显示，过半数的国家在过去的十年内制定了塑料限制措施。以塑料袋条例为例，条例包括了对塑料袋制造、分销、使用和贸易的限制、征税以及使用后的限制。尽管这些规定差异较大，但普遍表现出对塑料袋自由零售分销的限制 [ 4 ]。其中，27个国家颁布了法律，禁止特定产品(例如盘子、杯子、吸管、包装)、材料(例如聚苯乙烯)或特定的生产工艺。27个国家对塑料的制造和生产征税，30个国家在国家一级向消费者收取塑料袋使用费。43个国家已经在立法中纳入了塑料生产者责任延伸的要素或特征。63个国家拟立法延长生产者的一次性塑料的责任，包括押金退款、产品回收和回收目标(见表1)。 Table 1 Anti-plastic policies of selected countries (international organizations) worldwid 行政区类别 国家/国际组织 时间 措施 欧洲 欧盟 2021年起 禁止生产和销售一次性餐具、棉签、吸管等一次性塑料制品。塑料瓶将根据现有的回收模式单独收集，到2025年，要求成员国一次性塑料瓶回收率达到90%。 到2025年卷烟制造商必须将塑料减少50%，到2030年减少80%。 荷兰 2021年7月3日 禁止使用多种一次性塑料制品，包括塑料餐盘、餐具、搅拌器和吸管。 德国 2021年7月3日起 禁止出售包括一次性餐具、餐碟、搅拌棒、气球托杆以及聚苯乙烯杯、盒在内的一次性塑料制品。 法国 2020年1月1日 禁止销售部分一次性塑料制品，包括一次性棉花棒、一次性杯子和盘子等塑料制品，学校食堂也禁止使用塑料瓶装纯净水。 此外，2021年禁售塑料杯装饮用水、塑料软管和搅拌棒、发泡胶餐盒等，禁用水果蔬菜的塑料包装； 2022年则禁止包括连锁快餐店在内的餐饮业向堂食顾客提供一次性餐具。2040年前，一次性塑料制品的使用率降低为零。 希腊 2021年前 禁止使用一次性塑料制品，包括外卖咖啡机、棉签等。 西班牙 2021年 禁止使用塑料制棉签、吸管和餐具等一次性塑料制品。2023年1月前开始对一次性塑料包装征收特别税。 爱尔兰 2002年 每个塑料袋征0.15欧元的税，2007年每个塑料袋税收增至0.22欧元。 奥地利 2016年 与大型零售商和环保组织签署协议，大型连锁超市自愿停止向顾客提供免费的购物袋。 北美洲 加拿大 2021年 禁止使用包括一次性餐具、吸管等在内的多种一次性塑料制品。 加拿大联邦政府将与省和地区政府合作，让制造和销售塑料产品的公司承担更多回收塑料废物的责任。 亚洲 阿布扎比 2021年 禁止使用一次性塑料。对使用塑料袋处以罚款。将在零售店引入退瓶还押金计划。 日本 2020年7月1日起 塑料袋征费；在超市、便利店、药房和其他零售店，根据购物袋体积的不同，对每个袋子征收3或5日元的费用，而可重复使用的生物塑料或植物基塑料袋不受该法规限制。 韩国 2019年1月1日 2000家大型超市及面积超过165平方米的1.1万家超市全面禁用一次性塑料袋。违者被处以最高300万韩元(约18，000元人民币)罚款。 印度尼西亚 2019年7月1日起 雅加达省的购物中心、超市及传统市场禁止使用塑料袋，须用符合环保的购物袋。否则将罚款500万盾至2500万盾(大约250元人民币到1250元人民币)或吊销销售主体营业执照。 泰国 2020年1月1日起 75个品牌的百货商店、超市和便利店不再向顾客提供一次性塑料袋，并争取在2021年实现全国禁塑。 非洲 肯尼亚 2017年8月 禁止使用、制造和进口所有商用和家用塑料袋。违者将面临一至四年监禁及最高400万肯尼亚先令(约人民币27万元)的罚款。 卢旺达 2019年 禁止生产、进口、销售和使用一次性塑料袋及其他一次性塑料制品，包括一次性塑料容器、塑料瓶、吸管、塑料餐具及气球等。 表1. 全球部分国家(国际组织)禁塑政策情况 从时间上来看，主要国家和国际组织的塑料管控政策出台之前有小幅差距，但间隔不大，主要集中在2010年到2020年。在政策路线上，多数国家普遍采用禁塑限塑的方向。以欧盟为代表的发达国家以禁塑和循环两个方向作为政策路线协同发力，体现由塑料消耗的线性模型向循环型社会转型的发展趋势。在执行对象上，重点针对海洋污染明确列出一系列一次性塑料制品 [ 5 ]。在措施上可分为全部或部分禁止、限制；征税；征税与禁令；自愿协议等4种 [ 6 ]。禁塑和循环协同的理念对完善我国塑料管理长效机制具有指导意义。
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user: 4. 我国一次性塑料污染管理政策现状及问题 4.1. 我国一次性塑料污染管理政策现状 我国对一次性塑料污染的立法始于1996年颁布的《中华人民共和国固体废弃物处理法》，对地膜和一次性包装制品明确规定要采用易回收利用，易处置及易在环境中消纳的产品2001年，原国家经贸委发布紧急通知，要求立即停止生产一次性发泡塑料餐具。2007年12月，国务院发布《关于限制生产销售使用塑料购物袋的通知》，2008年5月商务部、国家发改委及工商总局发布《商品零售场所塑料购物袋有偿使用管理办法》。这两项专项文件被人们称为“限塑令”。限塑令最为重要的两条：一是全国范围内禁止生产销售使用厚度小于0.025毫米的塑料购物袋；二是实行塑料购物袋有偿使用制度。2020年1月16日，国家发改委、生态环境部联合出台了《关于进一步加强塑料污染治理的意见》(以下简称意见)，不同于以往政策仅针对个别环节和个别领域作出规范，《意见》提出的措施基本涵盖了塑料制品生产、销售、使用、回收和处置全过程和各个环节，具有系统性。7月10日，生态环境部等九部委联合出台《关于扎实推进塑料污染治理工作的通知》要求各省市加大工作落实力度。截至8月11日，全国23个省级行政区出台禁塑、限塑政策，明确塑料污染治理目标及时间(见表2)。 Table 2 23 provincial-level administrative regions have issued policies banning and restricting plastic bag 序号 时间 省级行政区 文件名称 1 2019年11月27日 北京市 《北京市生活垃圾管理条例》 2 2020年3月23日 海南省 《海南省禁止生产销售使用一次性不可降解塑料制品名录(第一批)》 3 2020年3月27日 河北省 《关于进一步加强塑料污染治理的实施方案(公开征求意见稿)》 4 2020年3月30日 吉林省 《关于进一步加强塑料污染治理的实施方案(征求意见稿)》 5 2020年3月30日 广西壮族自治区 《广西壮族自治区关于进一步加强塑料污染治理的实施方案(修订征求意见稿)》 6 2020年4月10日 青海省 《关于进一步加强塑料污染治理的实施办法》 7 2020年4月29日 内蒙古自治区 《内蒙古自治区塑料污染治理的实施方案》(公开征求意见稿) 8 2020年5月15日 云南省 《云南省进一步加强塑料污染治理实施方案》(征求意见稿) 9 2020年5月25日 山东省 《山东省进一步加强塑料污染治理实施方案》 10 2020年5月26日 广东省 《关于进一步加强塑料污染治理的实施意见(征求意见稿)》 11 2020年6月3日 河南省 《加快白色污染治理 促进美丽河南建设行动方案》 12 2020年6月8日 浙江省 《关于进一步加强塑料污染治理的实施办法(征求意见稿)》 13 2020年6月18日 山西省 《关于进一步加强塑料污染治理的实施办法》 14 2020年7月2日 江西省 《江西省加强塑料污染治理的实施方案》 15 2020年7月2日 四川省 《四川省进一步加强塑料污染治理实施办法》 16 2020年7月22日 上海市 《上海市关于进一步加强塑料污染治理的实施方案(征求意见稿)》 17 2020年7月24日 福建省 《福建省关于进一步加强塑料污染治理实施意见(征求意见稿)》 18 2020年4月20日 天津市 《天津市进一步加强塑料污染治理工作实施方案(征求意见稿)》 2020年7月29日 天津市 《天津市生活垃圾管理条例》 19 2020年7月31日 甘肃省 《进一步加强塑料污染治理的实施方案》 20 2020年7月31日 宁夏回族自治区 《宁夏关于进一步加强塑料污染治理的实施方案》 21 2020年7月31日 西藏自治区 《西藏自治区关于进一步加强塑料污染治理的实施办法》 22 2020年7月31日 新疆维吾尔自治区 《进一步加强塑料污染治理工作实施方案》 23 2020年8月6日 贵州省 《关于进一步加强塑料污染治理的实施方案》 表2. 23个省级行政区出台禁塑、限塑政策 4.2. 问题和挑战 一次性塑料制品的治理应遵循可持续发展的理念，简单地禁止或限制一次性塑料的生产和使用并不能从根本上解决一次性塑料环境污染问题。例如2008年实施的限塑令的实施结果仅仅是大型商超对一次性塑料袋有偿出售，商场通过销售塑料袋获得了可观的收益，却没有解决一次性塑料的环境污染问题。 4.2.1. 源头减量上 我国的新限塑令在制度设计上已经突出了塑料治理“减量、替代、循环”的原则，但仍缺乏完善的管理机制 [ 7 ]。替代方案以可降解为主，但未提及如何回收与处理可降解塑料；运用经济杠杆不足；从促进循环利用角度来看，规范化手段有限，可能导致在执行中高效循环利用塑料制品的效果不佳。 4.2.2. 使用过程中 公众对塑料污染危害的认知水平参差不齐，全社会目前缺乏对于塑料制品循环利用的整体意识。同时由于缺乏有效的回收机制，我国尚未形成社会共治、共同参与的氛围 [ 8 ]。 4.2.3. 末端治理上，执法困难重重 我国有数量十分庞大的商店、农贸市场、餐饮店、流动商贩等，此外塑料污染治理工作涉及的领域广泛，主体繁多，流程环节较多，这无疑增加了执法难度。环境监管部门想要对塑料袋的使用实施有效监管有非常高的成本，具体实施的时候对于政府部门精细化管理和统筹协调的能力都是一种检验。各政府部门(如自然资源部、农业农村部、生态环境部、市场监督管理局)在监管上存在职责不清、协调机制不通畅等问题。
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user: 5. 加强一次性塑料污染管理对策 5.1. 进一步完善塑料污染控制法律法规及标准 构建和完善“政府引导 + 市场配置 + 企业主体 + 社会协作”的多元推进格局，分领域推进落实生产者责任延伸制度。生产者责任延伸制度是指将生产者对其产品承担的资源环境责任从生产环节延伸到产品设计、流通消费、回收利用、废物处置等全生命周期的制度 [ 9 ]。 5.2. 鼓励可降解塑料产业发展 我国是全球最大的塑料生产国，目前有283万家塑料制品相关企业。但截至2020年8月27日，我国目前经营范围含“生物降解、光降解、化学降解、可降解”，且状态为在业、存续、迁入、迁出的可降解相关企业只有7600家左右。2018年我国生物降解塑料产量占全国塑料产量比例仅为0.23%。按照《意见》中明确的分年度实施禁塑计划，生物降解塑料在未来五年内实现30%~50%的传统塑料替代量。为推动可降解塑料产业的发展，当务之急应建立可降解塑料制品的技术标准体系，推进可降解塑料制品的研发、推广和检测认证，对从事可降解塑料制品生产、使用以及再生资源回收的企业予以政策倾斜，扶持可降解塑料行业中的中小型创新企业，加快可降解塑料产业的发展。 5.3. 通过科技创新加速替代产品的市场化过程 解决替代品问题是禁塑的关键。相比于传统石油基塑料，可降解塑料对环境无污染或无二次污染，具有广阔的发展前景。但目前可降解塑料制品存在成本高、性能差、制作工艺繁琐等问题。近年来，日本、美国等发达国家积极开发新型生物基可降解塑料并取得实质性突破，但对我国不少企业来说，攻克相关技术仍是难题 [ 10 ]。针对这些问题，政府部门应当引起足够重视，通过直接或间接的方式增加资金、技术、人才、设备等方面的投入，加大对一次性塑料制品替代产品的研发，提升替代材料和产品性能，从而为可降解塑料尽快市场化提供有力的条件。 5.4. 扩大宣传，提高公众参与程度，建立规范的收集处理系统 一次性塑料制品的生产、流通、使用和回收涉及公众生产生活的方方面面，特别是一次性塑料的使用主体具有广泛的社会性。社会公众的参与程度影响着新限塑令的实施效果。政府应该引导宣传，发挥环保组织的作用，提高公众对塑料污染的认识，引导其通过垃圾分类实现塑料制品循环利用，形成社会共治、公众参与的塑料污染治理新局面。
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user: 6. 结论 我国对一次性塑料管理策略研究起步较晚，长效管理机制尚未形成。我国应尽快完善相关法律法规和技术标准；制定差别化的产业政策，对于环境友好型的产业适当地进行政策倾斜；对于禁塑实施的核心的替代产品，应该尽快突破技术瓶颈，实现市场化运作。与此同时，扩大宣传，形成社会公众参与塑料污染治理的新格局。
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user: 摘要 本文以榆叶梅花为材料，使用微波干燥的方法，研究不同干燥火力、干燥时间、不同保色剂及护形剂处理对干花制作效果的影响。结果表明：火力为20，干燥时间为3 min时，干燥效果最好，这时花材的含水量少，花色、花形都保持的较好；最好的保色剂和处理时间为10%的明矾处理2 h，干燥后花材的花色保持的最好；最好的护形剂和处理时间为10%的蔗糖溶液处理5 h，干燥后花材的花形保持最好。
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user: 1. 引言 鲜花外形美丽，具有观赏价值，深受人们喜爱，但是由于其生长周期的限制，鲜花离开母体之后保存时间较短，造成了鲜花资源的浪费 [ 1 ]，因此，如何长时间保持鲜花原有的色泽和形态，避免鲜花资源的浪费，成了鲜花产业中一个重要的问题。 干花又叫干燥花，是鲜花经过不同的干燥工艺干燥后的产物。干花有鲜花所不及的耐久性，又有鲜花的形态和色彩，也比人造花真实，所以干花在世界范围内都非常受青睐 [ 2 ]。干花的加工方法主要有自然干燥法和强制干燥法，强制干燥法又分为常温压制法、液剂法、包埋干燥法、微波干燥法、真空冷冻干燥法，其中微波干燥法是近年来应用比较广的技术，具有时间短，易控制，干燥效果好等特点 [ 3 ]。在干花制作过程中，护形和保色是至关重要的问题，直接影响成品干花的价值。根据兰霞 [ 4 ] 等人对玫瑰花干花制作技术的研究可知，化学试剂保色及蔗糖溶液护形是非常可取且效果显著的方法；根据钟成义 [ 5 ] 和刘明靖 [ 6 ] 等人对不同花材的研究可知，花的种类不同，对干花制作条件的选择也不同。 榆叶梅(Amygdalus triloba)，又叫小桃红，因为它的叶片像榆树叶，花型像梅花而得名。榆叶梅花外形美丽，观赏价值高，如果将榆叶梅花和其他的花搭配种植，开花后各种花色交相辉映，美丽至极。前人对于榆叶梅的研究仅仅在栽培技术 [ 7 ]、精油提取 [ 8 ] 和红色素稳定 [ 9 ] 等方面，榆叶梅花干花制作的最佳条件尚未发现，所以本实验选择以榆叶梅花为材料，采用微波干燥法，研究不同护形剂、保色剂、干燥火力和干燥时间对榆叶梅花干花制作的影响，以期能为榆叶梅花干花制作工艺提供理论依据。
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user: 2. 材料与方法 2.1. 材料 2.1.1. 花材选取 南阳师范学院中校区内的榆叶梅花，采集时间为上午9:00~11:00，因为这个时候没有露水，花材本身的含水量适中，花蕾可以选择初开或者完全开放的，但必须颜色一致，采集后及时运到实验室，立即放入容器中保存，防止水分的散失 [ 10 ]。 2.1.2. 试剂 变色硅胶、柠檬酸、明矾、氯化镁、蔗糖，均为国产分析纯。 2.1.3. 仪器 电子天平：HANGPING JA3003；微波炉：格兰仕，型号GEA238K4H-G00 C0C (D8023CTL-K4)，额定输入功率1300 W，额定输出功率800 W。 2.2. 方法 2.2.1. 试剂配制 柠檬酸溶液配制3个浓度：5%、10%、15%；明矾溶液配制3个浓度：5%、10%、15%；5%氯化镁 + 10%柠檬酸混合溶液；蔗糖溶液配制3个浓度：10%、20%、30% [ 9 ]。 2.2.2. 不同干燥火力和干燥时间对榆叶梅花的处理 用变色硅胶干燥经预处理的榆叶梅花，每组分别测定20火力、40火力、60火力的情况下，干燥1 min、3 min、5 min后榆叶梅花的含水量以及花形花色的变化情况。实验后选出最佳的干燥火力及干燥时间，然后进行下面的实验。 2.2.3. 不同浓度保色剂及浸泡时间对榆叶梅花的处理 将预处理的榆叶梅花浸入不同浓度的柠檬酸溶液、明矾溶液以及氯化镁和柠檬酸的混合溶液中，均处理3个时间，1 h、2 h、3 h，分别干燥后观察结果进行打分。 2.2.4. 不同浓度护形剂及浸泡时间对榆叶梅花的影响 将预处理的榆叶梅花浸入不同浓度的蔗糖溶液中，均处理3个时间，3 h、4 h、5 h，分别干燥后观察结果进行打分 [ 10 ]。 注：2.2.2的空白对照组是不使用任何干燥剂，2.2.3及2.24的空白对照组是使用蒸馏水浸泡，三组实验每一个变量做3个重复，结果取平均值。 2.2.5. 干花制作质量评价 用干燥前新鲜榆叶梅花的质量减去干燥后榆叶梅花干花的质量就可以得出花材的失水量情况，失水量越大，表示干燥的越彻底，干燥效果越好 [ 11 ]。根据干燥后花形和花色的变化情况进行感官打分，得分越高说明干燥的效果越好(由表1所示)。 Table 1 Sensory evaluation standar 花形不变、花色不变 花形基本不变、花色基本不变 75~90分 花形变化明显、花色明显变差 60~74分 花形变化很大、花色严重变差 <60分 表1. 感官评价标准
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user: 4. 讨论 新鲜的榆叶梅花不使用任何干燥剂、化学保色剂和护形剂直接放入微波炉里干燥，会出现变色，花瓣变皱的现象，而且干燥耗时长，浪费资源。由张世敏 [ 3 ] 等人和兰霞 [ 4 ] 等人对玫瑰花的干花制作工艺的研究可知，使用干燥剂、化学护色剂和保形剂可以有效地保持干花的颜色及形态，使干燥后的干花与鲜花基本无差别，能极大地增加干花的观赏价值。由武月红 [ 11 ] 等人和刘明靖 [ 6 ] 等人对干花制作的研究结果可知，20%的蔗糖溶液浸泡5 h护形效果最好，10%的柠檬酸溶液浸泡2 h保色效果最好。 本实验的实验结果是：10%的蔗糖浸泡5 h护形效果最好，10%的明矾浸泡2 h保色效果最好，10%的柠檬酸浸泡2 h以及5%氯化镁 + 10%柠檬酸溶液浸泡5 h保色效果也比较好，可根据实际情况自行选择。本实验结果与武月红 [ 11 ] 等人和刘明靖 [ 6 ] 等人的研究结果相差较大，原因可能有以下几点：1) 实验材料与他人不同，花材的理化性质也不同，造成对实验最佳条件的选择不同。2) 选取的花材之间存在较大差异，使实验结果不准确。3) 在溶液配制过程中，使用电子天平称量药品、量筒量取蒸馏水时，都存在不可避免的误差，造成溶液浓度不准确。4) 使用感官评价法存在视觉误差，造成打分结果不准确。 由于实验条件的限制，本实验没有研究其他护色剂、保形剂、微波功率以及微波真空干燥对榆叶梅花干燥效果的影响，有条件的话可以做进一步研究，设计更好的实验方案，以获得更好的榆叶梅花干花制作的条件。
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user: 摘要 植物修复重金属污染土壤作为一种绿色修复技术，成为国内外土壤修复关注的焦点。然而，目前研究的超累积植物其往往表现为植株矮小、生物量低、生长缓慢等，严重阻碍了植物修复技术在重金属污染土壤的推广应用。因此，利用生物诱导剂强化植物修复重金属污染土壤成为了有效可行的替代方法。本文综述了螯合剂的种类及效应、螯合剂在诱导植物修复土壤重金属污染的应用及影响螯合剂对重金属的活化效率的主要因素，同时对螯合剂在强化植物修复重金属污染土壤方面做了展望，以期为螯合剂强化植物修复技术推广应用提供理论支撑。
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user: 1. 引言 土壤是生态环境的重要的组成部分，也是植物生长所需水分和养分的重要来源。伴随着经济社会的不断发展，工业污染、矿产开发、农业生产等活动导致土壤重金属污染日益加剧，对植物生长和质量也产生了极大的危害。目前全世界平均每年排入土壤中的重金属大约为元素Hg 1.5万t，元素Cu 340万t，元素Pb 500万t，元素Mn 1500万t，元素Ni 100万t。土壤重金属污染具有污染范围广、持续时间长、污染物隐蔽、无法被生物降解的特点，并可以通过食物链在生物体内不断富集，最终在人体内蓄积而危害人类健康。研究发现，暴露在含Cd环境中的人患肾功能不全等疾病的可能性增加，而且骨折的风险也很高 [ 1 ]。在怀孕期间长期接触Pb可能会导致胎儿神经系统发育紊乱，因为Pb可以迅速从孕妇的骨骼转移到胎儿身上，并且影响胎儿的一生 [ 2 ] [ 3 ]；除此之外，Pb还对人体多个器官产生威胁，包括心血管系统 [ 4 ]、肾功能系统 [ 5 ] 和肝脏系统 [ 6 ]。因此，重金属污染日益引起人们的关注，重金属污染土壤修复则成为国际上的研究难点和热点。 近年来，广大学者对于土壤重金属的修复方法展开了一系列研究，主要分为物理修复、化学修复、生物修复技术。螯合剂修复技术是近年来新发展起来的严重修复技术，其主要原理是人工往土壤中添加例如EDTA、EDDS等螯合剂将土壤中被固定的重金属释放至土壤溶液，然后在通过植物的吸收或富集降低土壤中的重金属 [ 7 ]，因此，螯合剂被广泛应用于植物对土壤中重金属的提取修复。
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user: 2. 螯合剂种类及效应 重金属污染土壤中常用的螯合剂大致有两类：氨基多羧酸类螯合剂和小分子有机酸类螯合剂。常见的氨基多羧酸类螯合剂有EDTA (乙二胺四乙酸二钠)，DTPA (二乙三胺五三乙酸)，EDDS (乙二胺二琥珀酸)，NTA (二乙基三乙酸)等，这类螯合剂对重金属的活化能力较强，被广泛应用于重金属污染修复中；常见的小分子有机酸类螯合剂主要有草酸、柠檬酸、苹果酸、酒石酸等，这类螯合剂通常是与重金属离子形成络合物增加金属离子的迁移。两者相比起来小分子有机酸类螯合剂对土壤重金属的活化作用较弱，叶朝军等 [ 8 ] 的研究表明，EDTA施加能够促进毛竹对锌，铜和镉的吸收，施加3.0 mmol∙kg EDTA对表层土壤中铜，锌和镉的活化作用最强，而有机酸处理对毛竹吸收重金属促进作用较小。研究表明 [ 9 ] 在相同浓度下EDTA、DTPA、NTA、柠檬酸对Cd 的提取效率大小依次为EDTA > DTPA > NTA > 柠檬酸。螯合剂的作用机制如图1 [ 10 ]。 图1. 螯合剂的作用机制
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user: 3. 螯合剂强化植物修复重金属应用 螯合剂的种类、浓度不同促进植物富集、吸收重金属的能力就不同。有研究表明 [ 11 ] 天然植物螯合剂对Pb，Cd的活化能力明显低于EDTA，但对Zn的活化能力强；卫泽斌等 [ 12 ] 研究了可生物降解螯合剂谷氨酸N，N-二乙酸(GLDA)不同用量或者与乙二胺四乙酸(EDTA)、柠檬酸复配使用对超富集植物东南景天吸收土壤重金属Cd、Zn和Pb的影响，研究表明当谷氨酸N，N-二乙酸用量为2.5 mmol∙kg −1 时东南景天对Cd和Zn的提取量最高，当三种螯合剂复配时，其促进东南景天对重金属的提取能力不明显。佟秀春等 [ 13 ] 的研究表明，当土壤中镉投加浓度为60 mg∙kg −1 ，铅投加浓度为1800 mg∙kg −1 ，EDDS:EL比例为1:1，接种ZC或Z11，龙葵对镉的吸收量最大；土壤中镉投加浓度为30 mg∙kg −1 ，铅投加浓度为1800 mg∙kg −1 ，EDDS:EL比例为1:0，接种ZC龙葵对铅的吸收效果最好。袁江等 [ 14 ] 采用盆栽实验研究可生物降解螯合剂和植物激素单施或复配对龙葵修复重金属的影响，研究显示，当可生物降解螯合剂GLDA浓度为3 mmol/kg时能够明显提高龙葵对重金属Cu、Cd、Zn的提取。张譞等 [ 15 ] 研究了EDTA-Na 2 、DTPA和酒石酸三种螯合剂对土壤中Cd、Zn形态的影响，研究表明EDTA-Na 2 在1.25 mmol∙kg −1 的时候对Cd和Zn活化效果最好，EDTA-Na 2 、DTPA和酒石酸添加后，土壤中Cd、Zn的酸可提取态明显提高，可还原态和可氧化态含量降低，残渣态没有明显变化。陈雨等 [ 16 ] 通过盆栽试验表明，EDTA浓度为3 mmol/kg，对土壤总Cd去除率高达74.57%，且EDTA诱导下土壤蔗糖酶和脲酶活性均显著提高。
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user: 4. 影响螯合剂对重金属的活化效率的主要因素 4.1. 金属种类影响 重金属种类的不同螯合剂的活化效果也不同。有研究表明施用EDTA处理使根际土壤Cd含量比CK处理降低25.0%，施用EDTA处理使根际土壤As含量分别降低14.3% [ 17 ]。Luo等 [ 18 ] 研究发现，在土壤中添加5 mmol/kg的EDTA两天后，土壤中可溶性的Cu、Zn、Cd和Pb的浓度分别比对照增加了102倍、496倍、5倍和114倍，对Pb的增溶效果最好。王红新等 [ 19 ] 采用盆栽实验，研究研究螯合剂对蓖麻的生长及重金属铅锌的积累的影响，研究发现添加乙二胺四乙酸二钠盐(EDTA-Na 2 )和氨三乙酸(NTA)能显著提高蓖麻对Pb，Zn的积累能力，其中对Pb的积累能力大于Zn，且添加螯合剂明显促进了Pb，Zn从根部向地上部的转移。熊国焕等 [ 20 ] 利用土培试验研究乙二胺二琥珀酸(EDDS)，氨三乙酸(NTA)和乙二胺四乙酸(EDTA)对大叶井口边草吸收Pb，Cd和As的影响，研究表明EDTA处理能极显著提高土壤Pb、Cd有效态浓度，进而促进大叶井口边草对Pb的吸收，但未促进大井口边草地上部对Cd吸收。 4.2. 植物种类影响 螯合剂诱导植物累积及转移或吸收土壤中重金属，由于植物种类的不同，其对重金属的活化效果也有很大差异。魏岚等 [ 21 ] 研究了螯合剂EDDS和EDTA对苏丹草，玉米，大豆，茼蒿，青菜吸收土壤重金属的影响，研究显示在5种植物中，EDDS对茼蒿Cu含量和积累量的促进作用最大。EDDS处理下茼蒿地上部Cu含量和积累量分别达到973 mg∙kg −1 和每盆909 μg。 4.3. 螯合剂的浓度 螯合剂用量和浓度对重金属的活化也有很大程度的影响。苹果酸、草酸、柠檬酸等在较低浓度时对重金属的活化效果较弱，但也并不是浓度越高其活化能力越强。沈斌等 [ 22 ] 通过田间试验表明，柠檬酸添加浓度为1 mmol/kg时能显著促进鱼腥草生物量的提高，且在该浓度下柠檬酸显著促进鱼腥草Pb、Zn、Cd、Cu吸收，在其他浓度下柠檬酸对鱼腥草生长起抑制作用，对促进鱼腥草吸收Pb、Zn、Cd、Cu的吸收不明显。金属与螯合剂的比例、对促进植物吸收重金属的效率也不同；亦有研究表明 [ 23 ]，10 mmol/kg的EDTA和EDDS对大白菜吸收铅的效果最好，大白菜叶片中铅的浓度比对照分别增加了94和102倍。
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user: 5. 结论 土壤重金属污染一直是国内外研究的热点，污染土壤修复需要多层面、多角度的技术深化，和技术创新，螯合剂强化植物修复土壤重金属污染具有很好的应用前景，其修复后能够恢复土壤健康，修复后的土壤能够持续利用，对人体健康及生态环境不会造成危害。由于重金属的种类、螯合剂的种类、植物类别及螯合剂浓度不同，其修复效果也不尽相同。因此，在后续的研究中应有针对性的研发螯合剂，新的螯合剂诱导植物吸附重金属应不分重金属的类别及植物种类，且不会对环境造成二次污染。
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user: 摘要 近年来，我国规模化畜禽养殖业发展迅速，集中养殖带来的固体污染物对环境造成了巨大的压力。养殖畜禽粪污是宝贵的肥料资源，通过生物高温发酵技术可以实现变废为宝。本文主要对养殖场固体粪污的处理技术及工艺进行了重点阐述，论述了固体粪污不同的处理工艺及各种工艺的优缺点，并对投资费用和运行成本进行了分析，对养殖场选择合适的发酵工艺提供了指导。
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user: 1. 前言 近年来，我国规模化畜禽养殖业发展迅速，我国畜牧业产业升级步伐加快，畜禽养殖规模化率不断提高，随之而来的畜禽养殖污染物产生量也快速增加 [ 1 ]。2010年生猪、蛋鸡、奶牛规模化养殖比例分别达到 64.5%、78.8%和46.5%，其中规模化养殖的生猪、奶牛同比增长了3%、4% [ 2 ]。规模化畜禽养殖快速发展的同时，随之而来的污染问题也日益严重，畜禽养殖的规模化、集约化加大了对地区环境的压力 [ 3 ]。2015年之后，我国畜禽废弃物总量每年都超过30亿吨，而其高效利用率不到30% [ 4 ]。现代化农村和城镇化发展的布局，使畜禽养殖在地域上愈发不均衡。尤其在南方区域，人均耕地面积少且山地比例大、养殖密度高的区域，有效消纳畜禽养殖污染的面积不足，超出农田可承载的最大负荷，成为面源污染的主要贡献者。 畜禽养殖废弃物是富含有机质及植物营养元素的宝贵资源，通过好氧堆肥技术，实现畜禽废弃物的减量化、无害化和资源化利用，既可减少废弃物对环境的污染，又能变废为宝，生产优质有机肥，用于改良土壤，提高化肥利用率，减少化肥施用量 [ 5 ]。
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user: 2. 畜禽粪便处理工艺分类 畜禽粪便主要的处理方法有物理法、化学法和生物法。物理法是指通过物理方法(如风干、微波等)，将动物粪便转变为有机肥料的过程。物理法在处理过程中易产生大量臭气，造成二次污染，且处理过程中没有经过腐熟，作为肥料，影响肥效，易造成烧苗；此外，物理方法处理的投资成本高，需要配备专业技术人员进行管理，导致该方法的应用受到限制。化学法是指在一定的温度、压力和光波等外界条件下，畜禽粪便等有机废弃物在水解剂、催化剂、氧化剂等化学作用下，降解为小分子糖类、有机酸类、氨基酸及肽类等有机肥料的过程。化学法亦存在二次污染问题，且该方法主要用于吸附畜禽粪便中的养分，易造成畜禽粪便的腐熟不完全，不利于其后续应用，目前应用并不广泛。生物发酵法是指在一定的水分、碳氮比和通风等条件下，通过微生物的发酵作用，将动物粪便转变为有机肥料的过程。生物法在畜禽粪便处理中具有处理效果好、腐熟度高、无害化和运行成本低等优点，是目前畜禽粪便处理应用最广泛且有效的技术。生物处理方法分为厌氧发酵和好氧发酵，其中最常用的是好氧发酵堆肥技术 [ 6 ] [ 7 ]。 目前常用的堆肥系统有很多种，根据有无发酵装置，好氧发酵堆肥可分为：开放式堆肥系统和反应器堆肥系统。开放式堆肥系统包括条垛式堆肥、静态堆肥、槽氏翻抛堆肥工艺。反应器堆肥是一种密闭式堆肥工艺，通常指在转鼓、筒仓、箱子、隧道或反应器等容器内，通过人工控制水分、C/N比和通风等条件，利用微生物的发酵作用，将有机废弃物转变为堆肥产品的过程。高温好氧罐式发酵是目前应用较为广泛的一种密闭筒仓式堆肥工艺 [ 8 ]。
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user: 3. 几种常见堆肥工艺 3.1. 条垛式堆肥工艺 条垛式堆肥(如图1)是将原料混合物堆成长条形的堆或条垛，在好氧条件下进行分解，是一种常见的好氧发酵系统。垛的断面可以是梯形、不规则四边形或三角形，长度不限。一般原料入料水分为50%~60%，通过自然或被动(翻堆、鼓风等)通风供应氧气，发酵3天左右温度可升高到65℃以上，高温期能维持7~10天，能有效杀死粪便中的有害微生物、虫卵和植物种子，达到无害化处理，发酵周期一般为35~40天。该工艺特点是投资成本低，运行和维修费用低，设备少，运行简单，但占地面积大，发酵周期长，且由于属于开放式，臭味控制差，容易产生二次污染，已不能满足有机肥生产对环保的要求 [ 9 ] [ 10 ]。 图1. 条垛式堆肥 3.2. 槽式翻抛堆肥工艺 槽式翻抛发酵工艺(如图2)是在水泥地面上建间隔墙，在间隔墙的顶端铺设导轨，轨道上装有翻堆机。一般要求入料水分50%~60%，原料由入料口移出到出料口时，基本腐熟，水分可达30%左右。一般发酵3天左右温度可升高到65℃以上，高温期可维持到7~10天，能有效杀死粪便中的有害微生物、虫卵和植物种子，达到无害化处理，一般发酵周期为20~30天。该工艺的特点是投资成本、运行和维护成本均较低，发酵物料在翻堆过程中能够对发酵物料进行搅拌和粉碎，使物料更均匀，可以有效加快物料腐熟进程，缩短发酵周期。但该工艺介于开放式和密闭式发酵系统之间，属于半开放式发酵系统，因此，仍然存在臭味控制难，易产生二次污染的问题 [ 11 ]。 3.3. 高温好氧罐式发酵 罐式高温好氧发酵工艺(如图3、图4)属于反应器堆肥中比较常见的一种堆肥工艺，反应器由罐体、上料系统、搅拌系统、曝气系统和尾气集中处理系统组成。处理养殖场畜禽粪便时，一般采用连续发酵工艺，每天由提升斗将混合堆肥原料由提升到顶部入料，从底部出料，物料在从上向下移动的过程中，逐步发酵腐熟。一般堆肥周期为10天左右，物料腐熟之后，达到罐体底部，由桨叶送出。该工艺的特点是占地面积小，自动化程度高，发酵周期短，发酵产生的臭气易于集中收集处理。但该工艺投资成本高，运行和维护成本高，因此，在一定程度上限制了该工艺的广泛推广与应用 [ 12 ]。 图2. 槽式链板翻抛堆肥 图3. 密闭发酵罐堆肥工艺 图4. 发酵罐工艺示意图 3.4. 纳米膜堆肥发酵工艺 纳米–生物智能好氧堆肥发酵技术(如图5)，是基于高分子选择透过性膜及智能化曝气系统，建立安全而现代化的生物处理系统，为堆肥料体创造一个真正的“人工气候箱”，依托其高温发酵联动技术，通过高压气体交换供氧，高分子选择透过性膜(生物膜)保温除臭，可实现畜禽粪污高效、环保、安全、低成本无害化处理及肥料化利用。该技术介于开放式堆肥和密闭式堆肥之间，结合了两种系统的优势，它的简单与灵活类似于开放式堆肥，它提供的条件与封闭式设备相似。它的堆肥效果优于开放式堆肥、臭气控制效果优于封闭式设备，因此它是综合性价比较高的一种工艺 [ 13 ]。 图5. 纳米膜堆肥发酵示范 纳米–生物膜智能好氧堆肥发酵技术主要由纳米生物膜系统和智能化曝气系统组成(图6)。如图7所示，纳米生物膜采用高分子选择透过性膜，具有分子过滤微孔结构，可以有效控制异味，消灭细菌，同时堆体内空气分子和水蒸汽分子可以正常通过，外界水分子则无法进入，膜内部形成可使生物菌在短时间内将废弃物转化成高品质堆肥所需的发酵条件 [ 13 ]。 发酵过程通过仪器数据自动采集、采用计算机反馈控制，通风系统根据堆肥中能量消耗，实现氧气供给的自动控制。通过保持优化区域内的温度、湿度和氧气供应，有效缩短有机废弃物腐植化过程，提高发酵效率 [ 13 ]。 纳米膜堆肥工艺将静态堆肥工艺和密闭式堆肥工艺有机地结合在一起，其特点是投资和运行成本低，减量化效果好，发酵温度高，无害化彻底，同时由于为密闭式堆肥发酵，因此臭气控制好，能够满足对环保的要求。未来，该工艺对于养殖场畜禽粪便处理推广和应用的前景非常广阔。 图6. 纳米膜堆肥系统示意图 图7. 纳米膜堆肥智能化控制系统
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user: 4. 几种常见堆肥工艺对比 4.1. 不同粪便堆肥工艺比较 如表1所示，不同堆肥各有优缺点，条垛式堆肥投资和运行维护成本低，但存在发酵周期长，臭味控制难，易形成二次污染的问题；罐式好氧发酵生产自动化程度高，占地面积小，发酵周期短，臭味易集中收集处理，且无害化彻底，但存在投资和运行维护成本过高的问题；纳米膜堆肥则结合两种工艺的优势，既降低了成本，又很好的解决了环保问题。 Table 1 Comparison of advantages and disadvantages of different techniques of manure compostin 工艺 条垛式堆肥 槽式翻抛堆肥 罐式堆肥 纳米膜堆肥 投资成本 低 较低 高 较低 运行维护成本 低 较低 高 低 处理周期 长，35~40天 较长，20~30天 短，约10天 较短，15~20天 臭味控制 差 较差 好 好 无害化效果 较好 好 好 好 腐熟度 较好 好 好 好 表1. 不同粪污发酵工艺优缺点对比 4.2. 投资费用及运行成本分析 按照目前高效化猪场的养殖模式，年存栏4000头母猪的规模猪场，每日可产猪粪等固体粪污约10吨，粪污含水率为75%~80%左右。表2针对不同畜禽粪便处理工艺，对投资成本、运行费用等方面进行综合对比分析。 Table 2 Comparison of investment and operation cost of different manure compostin 成本构成 不同粪污发酵工艺 条垛式堆肥 槽式翻抛堆肥 罐式堆肥 纳米膜堆肥 投资成本(万元) 60 100 120 60 建筑面积(平方米) 500 250 100 400 处理成本(元/吨粪污) 60 120 250 70 表2. 不同粪污发酵工艺投资及运行成本对比
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user: 5. 小结 综合考虑不同发酵处理工艺优缺点、投资费用及环保处理要求，以上不同发酵工艺优缺点比较明显，对于规模养殖场来讲，需要结合养殖的土地、环保及资金条件，来选择合适的发酵工艺。从技术和成本上来讲，发酵罐工艺比较适合土地资源稀缺的养殖场，而分子膜因具有投资和运行成本低的优势，比较适合土地充足的养殖场。
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user: 摘要 影响露天矿山生产成本的因素有很多，且各个环节的影响因素也不尽相同。本文主要讨论炸药单耗与穿孔、爆破、铲装、二次爆破这四个主要环节的成本关系，并基于二次多项式曲线模型建立起各个环节之间的数学关系式。首先，从理论上采用局部求和方法简洁地给出二次多项式曲线模型参数的数学表达式。其次，对实际数据进行预处理以得到穿孔单耗成本、爆破单耗成本、铲装单耗成本和二次爆破单耗成本的数值。最后，借助数值计算软件编程分别求解每一个环节下二次多项式曲线模型的解析表达式，以及相应的数值结果，并给出最优的单耗成本取值。
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user: 1. 引言 现代矿业发展的先进理念旨在建立矿物资源、矿山开采和矿物制品与生态环境保护一体化的矿业生产系统，形成可持续发展的现代矿业工程体系。矿山开采作为现代化矿业工程体系的重要一环，对采矿企业的长足发展有着举足轻重的意义，尤其是对于中小采矿企业。露天采矿是指在敞露地表的矿场上作业，将矿体上的覆盖物移走而得到所需矿物的过程。在这个矿体移动过程中将整个矿石开采过程分为穿孔、爆破、铲装、二次破碎、运输作业等环节。如何提高经济效益是露天矿山生产的核心问题，而提高经济效益的有效途径就是降低生产成本。因此，对露天矿山生产成本进行科学合理的分析具有重要的意义。 王家贵 [ 1 ] 使用多元回归分析方法对锑业的矿山生产成本进行了分析，对生产环节中的因素关系有了比较清晰的认识，从而更能科学合理地指导生产。沈慧明等人 [ 2 ] 从现场试验改善爆破质量的角度出发对狮子山铜矿区的爆破参数进行比对分析，并对炸药单耗、抵抗线、孔底距、炮孔的布置形式和堵塞长度进行优化，取得了不错的效果。彭家清 [ 3 ] 采用因素分析法对矿井生产成本进行分析，并直观和层次清晰地揭示了影响成本的各个因素。孙金龙和张萍 [ 4 ] 采用灰色关联分析方法分析了影响矿山生产成本的主要因素和次要因素。石广洋 [ 5 ] 以胜利露天矿2014年第1、第2和第3季度生产运行数据为基础，通过分析数据从成本组织、生产组织、主采设备等运行情况出发找到影响生产成本的主要因素，从而为矿山企业降低生产成本提高经济效益给出了科学合理的建议。本文中，根据实际数据选择二次多项式曲线模型分析炸药单耗与穿孔、爆破、铲装、二次爆破这四个主要环节的成本关系，并给出具体表达式。 在统计学教材 [ 6 ] [ 7 ] 以及时间序列分析教材 [ 8 ] 中提到，如果研究的现象的趋势随着时间的发展呈现出比较稳定的增长或比较稳定的下降的线性变化，则可采用线性趋势方程，即一阶多项式曲线模型，来对现象进行刻画和分析。如果研究的现象的趋势随着时间的推移呈现出某种非线性变化趋势，则需要选择适当的趋势曲线。特别地，当现象的趋势变化中只有一个拐点时，则可以拟合抛物线曲线，即二次多项式曲线模型；当现象的趋势变化中有两个拐点时，则可以拟合三阶多项式曲线模型；当现象的趋势变化中有多个拐点，则需要拟合高阶多项式曲线模型。 基于实际数据的趋势特征，本文将二次多项式曲线模型引入到露天矿山生产成本分析中，定量化地讨论穿孔单耗成本、爆破单耗成本、铲装单耗成本和二次爆破单耗成本的非线性情形。本文与以往的研究文献相比较，主要工作体现在如下两个方面：1) 在确定二次多项式曲线模型系数方面，采用了局部求和的计算方法而不是线性最小二乘法。这种参数求解方法思路简单、计算量小且很容易编程实现。2) 在得到每个环节的解析表达式后，给出了最优的单耗成本取值，从而为解决矿山生产成本提供了定量化的科学依据。 本文的结构具体安排如下：第2节使用局部求和方法对二次多项式曲线模型的参数进行求解，并给出参数的具体表达式。第3节以露天矿山的穿孔单耗成本、爆破单耗成本、铲装单耗成本和二次爆破单耗成本为具体应用，建立了各自的二次多项式曲线模型，并在此基础上给出了最优的单耗成本取值。第4节给出了本文的结论。
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user: 2. 二次多项式曲线模型 本节将具体讨论二次多项式曲线模型参数的局部求和方法，并给出曲线模型参数的数学表达式。 2.1. 曲线模型参数的确定 由文献 [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] 可知，二次多项式曲线模型的一般形式为 y ( t ) = a t 2 + b t + c (1) 其中 a ≠ 0 。关于模型参数 a ， b ， c 的估计方法有最小平方法、三点法和折扣最小平方法等等，相关理论可以参看资料和文献 [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]。在这里，采用局部求和的思想方法给出二次多项式曲线模型参数 a ， b ， c 的数学表达式。 设原始数据是长度为n的非负序列 Y = ( y ( 1 ) ， y ( 2 ) ， ⋯ ， y ( n ) ) ，其中用于建模的原始数据为 ( y ( 1 ) ， y ( 2 ) ， ⋯ ， y ( n 1 ) ) ，用于检验的原始数据为 ( y ( n 1 + 1 ) ， y ( n 1 + 2 ) ， ⋯ ， y ( n ) ) 。首先，将用于建模的时间序列分成相等的3个数组，每个组的数据有 m = n 1 / 3 项。根据趋势值 y ( k ) 的3个局部总和来确定参数 a ， b ， c 。具体为：设原始数据3个局部总和分别为 S 1 ， S 2 ， S 3 ，则有如下关系式 S i = ∑ t = ( i − 1 ) m + 1 i m y ( t ) ，   i = 1 ， 2 ， 3 (2) 在表达式(2)中分别令i的取值为1，2，3，于是有 S 1 = ∑ t = 1 m y ( t ) = ∑ k = 1 m ( a t 2 + b t + c )   = a 2 m 3 + 3 m 2 + m 6 + b m 2 + m 2 + c m ， (3) S 2 = ∑ t = m + 1 2 m y ( t ) = ∑ k = m + 1 2 m ( a t 2 + b t + c )     = a 14 m 3 + 9 m 2 + m 6 + b 3 m 2 + m 2 + c m ， (4) S 3 = ∑ t = 2 m + 1 3 m y ( t ) = ∑ k = 2 m + 1 3 m ( a t 2 + b t + c )     = a 38 m 3 + 15 m 2 + m 6 + b 5 m 2 + m 2 + c m . (5) 进一步，令 W i = S i + 1 − S i ， i = 1 ， 2 ，结合表达式(3)~(5)得到， W 1 = S 2 − S 1 = a 12 m 3 + 6 m 2 6 + b 2 m 2 2 = a ( 2 m 3 + m 2 ) + b m 2 ， (6) W 2 = S 3 − S 2 = a 24 m 3 + 6 m 2 6 + b 2 m 2 2 = a ( 4 m 3 + m 2 ) + b m 2 . (7) 由表达式(6)和(7)，得到 a = W 2 − W 1 2 m 3 . (8) 将表达式(8)代入表达式(6)，得到参数b的表达式为 b = W 1 − a ( 2 m 3 + m 2 ) m 2 . (9) 进一步，将表达式(8)和(9)代入表达式(3)得到参数c的表达式为 c = S 1 m − a 2 m 2 + 3 m + 1 6 − b m + 1 2 . (10) 至此，二次多项式曲线模型的参数都已经得到，然后将其代入二次多项式曲线模型中即可得到相应的函数表达式，进而可以计算 y ^ ( t ) ， t = 1 ， 2 ， ⋯ ， n 的值。 2.2. 曲线模型的计算精度评估 在对穿孔单耗成本、爆破单耗成本、铲装单耗成本和二次爆破单耗成本计算之前，给出评价曲线模型的计算效果或准确性精度的几个评价指标，其计算思想就是找出计算值与实际值的差距。下面给出常见的衡量曲线模型精度的指标。 · 百分比误差(APE) APE ( t ) = y ( t ) − y ^ ( t ) y ( t ) × 100 % ， t = 1 ， 2 ， ⋯ ， n (11) · 均方根误差(RMSPE) RMSPE = 1 r − l + 1 ∑ t = l r ( y ( t ) − y ^ ( t ) y ( t ) ) 2 × 100 % (13) 这里 l = 1 ， r = n 1 表示的是建模误差，记为RMSPE simu ， l = n 1 + 1 ， r = n 表示的是拟合误差，记为RMSPE pred ， l = 1 ， r = n 表示的是总的误差，记为RMSPE total 。 · 平均绝对百分比误差(MAPE) MAPE = 1 r − l + 1 ∑ t = l r | y ( t ) − y ^ ( t ) | y ( t ) × 100 % (12)
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user: 4. 结束语 本文通过陕西汉中某露天矿山在开采过程中的实际数据讨论炸药单耗与穿孔、爆破、铲装、二次爆破这四个主要环节的成本关系，并基于统计趋势模型——二次多项式曲线模型建立起穿孔单耗成本、爆破单耗成本、铲装单耗成本和二次爆破单耗成本的数学表达式。在得到曲线模型的解析表达式后，通过函数关系式给出了各个环节最优的单耗成本取值。相比较其他的复杂数学公式，本文的讨论方法简单、可行、容易理解，很适合工程技术人员使用，具有很广阔的应用前景。
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user: 摘要 极值原理是椭圆偏微分方程的基本性质之一，线性椭圆偏微分方程具有强极值原理，其证明依赖于霍普夫引理。本文得到一类散度型椭圆方程的霍普夫引理。
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user: 1. 预备知识 椭圆型偏微分方程中，最简单的形式是位势方程 − Δ u = f ，其中 Δ u = ∂ 2 u ∂ x 1 2 + ∂ 2 u ∂ x 2 2 + ⋯ + ∂ 2 u ∂ x n 2 Δ 称为拉普拉斯算子。当 f = 0 时，位势方程也称为拉普拉斯方程，其解称为调和函数 [ 1 ]。调和函数的基本性质之一是强极值原理，它断言非常值的调和函数最值在闭区域上边界达到，而这个性质的证明需要用到霍普夫引理。拉普拉斯方程的霍普夫引理如下： 引理1.1 假设 u ∈ C ( B ¯ 1 ) 在 B 1 = B 1 ( 0 ) 内为调和函数，即 Δ u = 0 ，如果对任意的 x ∈ B ¯ 1 ，存在 x 0 ∈ ∂ B 1 ，使得 u ( x ) < u ( x 0 ) ，那么有 ∂ u ∂ n ( x 0 ) ≥ C ( u ( x 0 ) − u ( 0 ) ) 其中C为正常数且仅依赖于n。 对如下形式的算子，霍普夫引理也是成立的： 假设 Ω 是一个在 R n 中的有界连通区域，考虑 Ω 中的算子L L u ≡ a i j ( x ) D i j u + b i ( x ) D i u + c ( x ) u 对于 u ∈ C 2 ( Ω ) ∩ C ( Ω ¯ ) 。我们总假设 a i j ， b i 和c是连续的并且在 Ω ¯ 内有界 [ 2 ]。