mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
黄河流域能源消费碳排放时空格局演变及影响因素--基于DMSP/OLS与NPP/VIIRS夜间灯光数据

科学估算并动态监测长时间序列区域能源消费碳排放发展态势,是制定、实施及评估地区碳减排策略的科学依据和基础保障。基于构建的长时间序列可相互比较的DMSP/OLS与NPP/VIIRS两种夜间灯光数据集,本文模拟了2000-2018年黄河流域能源消费碳排放的时空变化特征,并从流域地理分异的角度对其影响因素进行解析。结果表明:① 2000-2018年黄河流域能源消费碳排放呈现总量不断上升但增长速率下降的态势,整体表现出收敛趋势,但还未达到碳峰值;流域内部碳排放总量呈中游>下游>上游的地理分异特征。②以黄河干流及主要支流为串联的核心城市形成了若干规模不一的高密度碳排放中心。③黄河流域碳排放呈显著的正的全局空间自相关,并形成了以晋陕蒙资源型城市为依托的中上游碳排放高-高集聚,以及上游甘青宁地区为主的碳排放低-低集聚。④经济发展水平对碳排放空间分异的影响力始终最强,其次为城镇化水平与人口规模,"GDP+"能源结构、能源强度与产业结构所主导的交互作用是导致碳排放持续增长的主要推动力。从构建流域生命共同体的视角出发,结合黄河流域自然环境特点与经济社会特征,并统筹上下游、左右岸、干支流之间的关系,分区施策与分时施策并行,对实现以碳减排为目标的黄河流域生态保护与可持续发展意义重大。
甘肃花牛山铅锌银矿床成因:来自原位S、Pb同位素及微量元素的约束

甘肃花牛山铅锌银矿床位于中亚造山带中段的甘肃北山地区。本文在详细的野外观察和室内鉴定的基础上,将花牛山铅锌银矿床成矿阶段划分为石英-毒砂-黄铁矿(第Ⅰ成矿阶段)和石英-多金属硫化物(第Ⅱ成矿阶段)两个阶段;进一步将黄铁矿划分为三种类型,分别为第一种类型的胶状黄铁矿(Py0)、第二种类型的热液叠加交代特征的黄铁矿(PyⅠ)及第三种类型的热液黄铁矿(PyⅡ)。黄铁矿、磁黄铁矿的原位硫同位素研究表明,成矿从早到晚硫化物δ~(34) S值呈递增的规律,具有逐渐向岩浆硫演化的趋势;胶状黄铁矿δ~(34) S值为-9.37‰ ~ - 8.10‰,具有沉积(生物成因)硫的特征;成矿第Ⅰ阶段硫化物δ~(34) S值为-9.03‰ ~ -7.03‰,成矿第Ⅱ阶段硫化物δ~(34) S值为-5.77‰ ~ -4.88‰,成矿阶段具有沉积硫与岩浆硫混合来源的特征。黄铁矿、磁黄铁矿的原位铅同位素研究表明,成矿期硫化物的~(206)Pb/~(204)Pb值、~(207)Pb/~(204)Pb值、~(208)Pb/~(204)Pb值以及μ、ω等铅同位素特征值组成范围较窄,铅源为与岩浆作用有关的壳幔混合来源,且与壳幔混合来源的晚三叠世花岗岩中长石铅及其控制的矽卡岩型金矿硫化物铅同位素组成类似。黄铁矿原位微量元素研究表明,胶状黄铁矿(Py0)Co/Ni和S/Se比值分别为0.004 ~0.34和3.43 ×10~4 ~34.84 ×10~4,Se含量为1.558 ×10~(-6) ~15.82 ×10~(-6),表现为沉积成因黄铁矿的特征。具有热液叠加交代特征PyⅠ的Co/Ni和S/Se比值分别为0.05 ~3.38、0.05 ×10~4 ~5.38 ×10~4,Se含量为10.09 ×10~(-6) ~1070 ×10~(-6),数值分布范围广,总体上有别于沉积成因黄铁矿,类似于热液成因黄铁矿的特征。热液黄铁矿(PyⅡ)的Co/Ni和S/Se比值分别为0.60 ~68.88、1.46 ×10~4 ~9.15 ×10~4,Se含量为5.938 ×10~(-6) ~35.91 ×10~(-6),表现为热液成因的特征。综上研究,认为花牛山矿床经历了南华纪-震旦纪沉积胶状黄铁矿形成期和晚三叠世岩浆热液成矿期,胶状黄铁矿在成矿过程中提供了部分硫,成矿金属物质主要来自晚三叠世岩浆成矿热液,并认为矿床成因为岩浆热液型矿床。
优质论文中的“天鹅群”及其“伴随睡美人”探析

本文在以诺贝尔奖关键论文集为代表的优质论文数据集中发现了“天鹅群”模式及其“伴随睡美人”现象。以诺贝尔物理学奖和经济学奖为数据参照,研究揭示“天鹅群”模式能同时适用于物理学和经济学领域,占比分别为39.56%和28.81%,其比仅适用于自然科学类诺贝尔奖的“黑-白天鹅”模型更具有普适性;“天鹅群”类型分布在物理学和经济学具有一致性,“类型2”占绝大多数。同时,研究发现“天鹅群”中存在“伴随睡美人”现象,在物理学和经济学中分别占比4.00%和6.78%,表明优质论文中存在较高比例的“伴随睡美人”。
十二烷基硫酸钠辅助制备高电容性能多孔碳

本工作通过一步水浴法制备高氮/氧含量密胺树脂(MF),引入阴离子型表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)改变聚合物的反应历程,使进入SDS胶束中的三聚氰胺与甲醛在盐酸催化条件下进行聚合反应,高温碳化后成功制备MF衍生多孔碳材料.对MF衍生多孔碳材料分别进行了扫描电镜、比表面积等表征,结果表明,其具有多孔互穿网络结构,比表面积高达387.86 m~2·g~(–1),且孔径分布适宜(3.62 nm).作为超级电容器(SCs)电极材料,在1.0 A·g~(–1)下的比电容值为349.6 F·g~(–1),20.0 A·g~(–1)时(254.6 F·g~(–1))仍能维持1.0 A·g~(–1)时73.0%的电容保持率,倍率性能优异.该样品在10.0 A·g~(–1)下循环15000次后的比电容值几乎没有衰减,循环稳定性能优越.此研究结果表明SDS可辅助提升MF衍生多孔碳材料的电容性能,发展潜力巨大.
黑龙江北部边境样带土地利用时空变化特征及其驱动因素

选取黑龙江省北部边境24个县市为样带,基于1995、2015年2期土地利用/覆被数据,利用空间分析、多元线性回归和地理探测器等方法,从时空耦合角度对样带的土地利用变化的时空特征进行分析,并以林地-耕地转换为例,探索土地利用变化的驱动因素.结果表明:1)1995–2015年,样带以耕地面积增长、林地和未利用地面积减少为土地利用/土地覆被变化的主要特征.研究区中的大兴安岭区、小兴安岭区、三江平原区耕地面积的增加速度逐渐加快,相应林地和未利用地面积减少的速度逐渐加快.林地-耕地类型的转移是研究区土地利用变化的主要类型,空间上集中分布在三江平原和小兴安岭北部的农林交错区;2)相对于自然资源因素,社会经济因素对农林交错区的林地-耕地转移的影响更大,主要受人口增长、产量增收和经济效益提高的影响;3)根据不同区域林耕转换的主导因素与驱动机制差异,将林地-耕地转移的典型县市划分为人口主导型、产量主导型和经济效益主导型3种地域类型.
中国资源型城市“三生系统”耦合协调时空分异演变及其影响因素分析

在构建资源型城市“三生系统”耦合协调发展评价指标体系的基础上,通过熵权法、耦合协调度模型、回归分析等,对中国104个资源型城市2001–2017年耦合协调发展时空演化特征及其影响因素进行系统分析.结果发现:1)中国资源型城市“三生系统”的耦合协调度呈上升趋势,但是发展速率仍较慢;2)在空间变化上呈现“西南地区波动幅度较小、西北地区上升较快、华东地区零散波动、华北和东北起伏最大”的分布特征;3)经济增长、实际利用外资、科技、社会保障、教育与节能环保等要素投入增加对耦合协调起到明显促进作用,工业发展、空间扩张与单位GDP能耗上升对耦合协调起到显著制约.资源型城市今后应该:加快打破传统资源产业的路径依赖,培育战略新兴产业、现代服务业等替代产业,深度参与国际产业分工;加强社会保障、教育事业和科学技术体系的建设;选择高效和集约的发展方式进行城市公共基础设施建设和土地开发;从技术层面改变经济发展方式和人民生活方式,从根本上减弱人类经济社会活动对于生态系统的影响.
云杉花墨天牛成虫在红松上的补充营养特性

【目的】云杉花墨天牛Monochamus saltuarius为我国中温带地区松材线虫Bursaphelenchus xylophilus病的主要媒介昆虫,近年来在辽宁省危害十分严重。本研究对云杉花墨天牛在红松Pinus koraiensis上补充营养特性进行观察和分析,以期为明确该天牛的生物学特性,评估其在林间的虫口密度和危害程度以及确定其携带松材线虫的传播规律提供理论基础。【方法】将初羽化的云杉花墨天牛雌、雄成虫成对放入装有红松木段和松枝的透明玻璃缸内,在温度23±3℃、相对湿度55%±5%、光周期16L∶8D的条件下连续观察云杉花墨天牛在红松上的主要取食部位,在不同部位的取食量,取食红松时的成虫寿命、平均取食频率和单次取食的平均时间,在红松侧枝上的取食量随发育时间的变化规律以及取食频率占比的昼夜节律,直至其自然死亡。【结果】云杉花墨天牛成虫主要取食红松针叶,其次是嫩枝和嫩芽,取食量占总取食量的比例分别为77.11%,21.46%和1.43%。云杉花墨天牛成虫取食红松侧枝后的平均寿命为16.63±6.63 d,其中雌成虫的平均寿命为17.11±5.91 d,雄成虫的平均寿命为16.14±6.77 d。云杉花墨天牛自羽化后第4天起开始取食红松,且随发育时间的变化取食量呈先上升后下降的趋势,其中第16天取食量最大,为526.48 mm~2。在一天24 h内,云杉花墨天牛成虫每个小时均有取食行为,且雌、雄成虫的取食频率占比均呈现反复升降的状态。【结论】云杉花墨天牛成虫在室内利用红松饲养,其补充营养的起始时间为羽化后第4天,取食量和取食日节律无明显的规律,该天牛成虫在林间补充营养的特性有待进一步研究。
有机磷/硼杂化小分子阻燃改性环氧树脂

从二苯基次膦酰氯和苯基磷酰二氯出发,分别合成了含单个苯硼酸基团和含两个苯硼酸基团的两种有机磷/硼杂化小分子(缩写为:DPC-1B和PDS-2B)。两种杂化小分子与环氧树脂有着良好的相容性并可参与环氧固化,在比较低的添加量下便有较高的机械强度和优异的阻燃性能,且保持环氧的透明度。DPC-1B和PDS-2B添加量为2%(质量)时,复合材料氧指数从25.7分别提高到了31.8%和31.5%,热释放速率峰值分别降低了26.5%与21.8%,UL-94阻燃等级均达到了V-0级。改性环氧树脂燃烧后的残炭分析表明,炭层外部连续紧密,内部多蓬松,硼磷共同作用形成致密炭层,隔绝热质传递,从而达到阻燃效果。
纳米黑磷的改性及其在光催化析氢领域的应用

黑磷作为一种新型的二维材料,具有高载流子迁移率、强大的光吸收性、高比表面积以及各向异性等特点,在光催化领域表现出极强的应用潜力,如光催化析氢、光催化降解有机污染物和生物医学光热、光动力学治疗等。但黑磷存在易氧化且光生电子-空穴复合严重等问题,需要通过改性提高黑磷光催化剂的性能。本文综述了表面修饰、掺杂、复合以及构建异质结等黑磷改性方法,着重对黑磷基材料在光催化产氢领域的应用进行了详细介绍,并指出了黑磷基材料在光催化领域应用需要克服的问题并展望及前景。
川西九龙地区锂铍矿区土壤重金属分布特征及生态风险评价

川西九龙地区是近年来中国关键矿产资源勘查的热点地区之一,区内锂铍等稀有金属矿产资源优势突出,有望逐步发展成为国家级大型资源基地。作为长江上游生态保护屏障,该区生态环境脆弱,面对矿业开发的巨大机遇,在当前“环保优先”的现实情况下,急需摸清该区环境家底,支撑国家能源战略发展。本文用ICP - MS方法检测了该区352件土壤样品中7种重金属元素(Cd、As、Pb、Cr、Cu、Ni、Zn)的含量,运用地累积指数法、污染负荷指数法、潜在生态风险指数法和健康风险评价模型,结合GIS空间分析,综合研究了该区土壤中重金属的空间分布特征和生态风险。结果表明: ①研究区土壤7种重金属元素浓度的平均值均没有超过国家农用土壤污染风险筛选值。As和Pb平均含量低于四川省土壤背景值,Cd、Cr、Cu、Ni和Zn含量高于背景值,分别是背景值的2.44、1.04、1.15、1.28和1.17倍。②Cd、Pb、Cr、Cu、Ni和Zn六种重金属元素浓度的空间分布特征明显受到区内黑云母花岗岩的影响,Pb的高浓度中心以及Cr、Cu、Ni和Zn的低浓度中心与岩体的空间位置对应关系明显。③地累积指数法评价结果显示,研究区土壤区域整体上不存在重金属异常累积;污染负荷指数法评价结果显示污染负荷指数均小于1,不存在重金属的污染;除Cd存在轻微的潜在生态风险外,其余6种元素均不存在潜在生态风险。④健康风险评价模型分析结果显示,空间上,Cd元素的单元素潜在生态风险指数空间分布规律与岩体存在一定联系,无生态风险区域与黑云母花岗岩岩体位置对应。土壤中的重金属可以通过手口、呼吸和皮肤直接接触三种途径进入人体,其中手口途径是产生健康风险的最主要途径。在全部重金属元素产生的健康风险中,除Cr的手口途径会产生可以接受的正常的自然致癌风险外,其余元素均不存在致癌性和非致癌性。研究表明,当前研究区土壤不存在重金属污染,潜在危害程度较低,且不存在非致癌和致癌性风险。但基于土壤中重金属存在一定的累积效应,在今后矿业开发过程中要密切关注土壤重金属浓度的变化,防止重金属污染带来的风险。
定位像扫描参数对胸部CT影像质量和辐射剂量影响的模体研究

目的探讨胸部CT定位像扫描参数(X射线管投照角度和管电压)的选择对图像质量和辐射剂量的影响规律,为临床实践中成像参数的选择提供指导。方法选择不同扫描参数对成人胸部拟人模体进行定位像采集,X射线管投照角度(0°、90°和180°)、管电压(70、80、100、120和140 kV)和管电流(25 mA)共15种组合。根据所得定位像进行胸部螺旋扫描,扫描条件为Assist kV、Smart mA(设备允许最大范围)、探测器宽度80 mm,螺距0.992:1,旋转时间0.5 s,扫描长度330 mm,层厚5 mm,噪声指数(NI) 10,迭代指数(ASiR-V)前置为30%,后置50%。记录螺旋扫描管电压、4个层面(肺尖、气管分叉、乳腺水平和横膈顶部)管电流量和容积CT剂量指数(CTDIvol)。用热释光剂量计(TLD)测量每次扫描时乳腺器官剂量。所得图像在气管分叉和横膈顶部层面选取感兴趣区(ROI),计算对比噪声比(CNR)。结果X射线管投照角度0°时,螺旋扫描管电压自动选择80 kV,定位像管电压改变对4个层面管电流量影响较小,变化范围0~2%(5/230)。X射线管投照角度90°和180°时,螺旋扫描管电压自动选择100 kV,定位像管电压改变对气管分叉层面管电流量影响较大,变化范围14%(29/210)~44%(93/210)。X射线管投照不同角度其CTDIvol差异有统计学意义(P<0.017);乳腺器官剂量、气管分叉层面CNR和横膈顶部层面CNR差异有统计学意义(F=13.027、24.727和10.630,P<0.05)。根据定位像管电压分组,CTDIvol、乳腺器官剂量和两个层面的CNR差异均无统计学意义(P>0.05)。结论胸部CT扫描中,定位像参数中X射线管投照角度较管电压对图像质量和辐射剂量影响更显著。
绩效保障策略下多目标维修决策优化研究

基于绩效的保障作为一种新的保障策略,现已被广泛地应用在航空、国防和能源等领域。本文针对具有两阶段退化过程的单部件系统,在功能检测模型的基础上,将供应商的收益与可用度相关联,构建了收益率与利润率函数,并建立了基于绩效保障的维修决策模型。通过汽轮机叶片的算例分析对模型的有效性进行了验证,结果表明,本文采用的策略与费用最小化策略相比利润提高了2.19%,可用度上升了0.079%;与可用度最大化策略相比利润提高了26.61%,费用减少了13.35%,证明了绩效保障策略可以同时满足多个目标需求,以较低的费用实现利润最大化并改善系统的性能。最后,分别对故障后维修费用和停机时间进行了灵敏度分析,有助于最佳检测间隔期和最佳利润率的确定。
无轴承异步电机传感器故障容错控制

为了避免转速和电流传感器故障对无轴承异步电机(BAM)矢量控制系统中转速环、电流环以及悬浮控制的影响,提出了一种无轴承异步电机传感器故障容错控制策略。首先,设计扩张观测器实现对无轴承异步电机转速及误差的观测,利用数据融合策略来实现故障时转速的平滑切换,再根据转速观测误差设计合理阈值实现速度传感器的故障诊断及容错。其次,根据状态方程实现电流的观测,同时利用扩张观测器补偿状态方程的观察扰动,再根据电流观测误差设计合理阈值实现电流传感器的故障诊断及容错。最后的仿真和实验结果表明,所提出的无轴承异步电机传感器故障容错控制系统能在0.025 s内准确的实现转速和电流的故障诊断及容错控制,且其误差分别在±63 r /min和58 r /min以内,此外整个过程转子位移波动幅度在±38 μm以内,这表明转子能实现良好悬浮。
神东矿区高氟矿井水分布特征及形成机制

神东矿区煤炭资源丰富,但淡水资源匮乏,高氟矿井水已成为制约矿井水循环利用的关键因素,然而高氟矿井水的来源和形成机制尚未进行过系统研究。系统采集了神东矿区62组不同水体样品,利用数理统计、离子比及因子分析等手段,在矿物溶解与沉淀,蒸发浓缩,阳离子交换,竞争吸附和人为污染作用等方面探讨了神东矿区高氟矿井水的F~-质量浓度特征和空间分布规律,并分析了其来源和形成机制。结果显示:神东矿区矿井水中F~-质量浓度为0.16 ~ 12.75 mg/L,平均值为5.01 mg/L,有77.78%的样品超过了《生活饮用水卫生标准》(GB5749—2006)。从空间分布看,神东矿区矿井水中F~-质量浓度呈现西北高,东南低的态势,高氟矿井水主要分布在布尔台矿和乌兰木伦矿等矿区。垂向上看,高氟地下水主要集中分布在埋深150~300 m,主要为3~(-1)煤和5~(-2)煤开采后产生的矿井水的埋深范围。偏碱性,高TDS,Na~+,HCO_3~-,和低Ca~(2+)是形成高氟矿井水的主要水化学环境。延安组是高氟矿井水最主要的补给来源。高氟矿井水的形成主要受含氟矿物的溶解控制,方解石和白云岩的溶解饱和影响了萤石等含氟矿物的溶解平衡,造成矿井水中F~-质量浓度的升高;阳离子交换作用提升了矿井水中Na~+的质量浓度,HCO_3~-的竞争吸附置换出了黏土矿物表面吸附态的F~-,均促进了F~-在矿井水中富集,而蒸发浓缩和人类活动对高氟矿井水形成贡献较小。
管道内瓦斯非均匀预混火焰传播特性实验研究

在实际矿井下,瓦斯泄漏后往往在巷道密闭空间内形成分层的、含体积分数梯度的甲烷-空气混合物。目前,国内外研究大多集中在均匀预混瓦斯爆炸火焰传播特性方面。为探究非均匀预混瓦斯爆炸火焰传播特性,通过自主搭建的小尺寸爆炸实验平台,对比研究了管道内甲烷不同自由扩散时间下,甲烷沿管道体积分数梯度分布及非均匀预混甲烷/空气爆炸火焰传播特性。实验通过浓度传感器、高速摄像机、压力传感器获取不同工况下非均匀甲烷爆炸过程中的甲烷体积分数分布、火焰传播结构、甲烷爆炸超压等数据,并进一步分析得出火焰传播速度、爆炸压升曲线等。结果表明:甲烷在管道内泄漏后,受浮力作用沿管道顶部横向传播,同时受体积分数差向底部纵向扩散,形成横向及纵向的体积分数梯度场,且自由扩散时间越短,体积分数梯度越大。体积分数梯度场对管道内非均匀甲烷爆炸火焰传播结构与爆炸超压有显著影响。甲烷体积分数梯度场下形成的非均匀预混火焰在管道内传播经历球形、指形、三重火焰、拉伸三重火焰4个阶段。当甲烷沿管道形成纵向体积分数梯度时,管道内出现三重火焰,且体积分数梯度越大,三重火焰结构愈发明显,三重火焰形态出现后,火焰传播速度、爆炸超压迅速下降,管道内甲烷纵向体积分数分布为16%—4.6%— 0时,三重火焰稳定传播时火焰速度约为4.8 m/s。随三重火焰继续传播,火焰传播速度、爆炸超压略有上升趋势。管道内甲烷空气非均匀预混时爆炸超压呈现2个峰值,后波峰压力峰值约为前波峰2/3,压力峰值间隔时间随体积分数梯度减小而减小,且在不同体积分数梯度下,甲烷体积分数越接近当量比时火焰传播速度越快,爆炸超压越高。
考虑截齿损耗的多传感信息融合煤岩界面感知识别

为了实现采煤机开采过程中煤岩界面的精准识别,提出一种基于多传感信息融合的煤岩界面感知识别方法。考虑截齿损耗对采煤机截割特征信号的影响,测试采煤机截齿处于新齿、轻微磨损、一般磨损以及严重磨损4种状态下,截割不同比例煤岩过程中的振动信号、电流信号、声发射信号以及红外闪温信号,建立截齿不同磨损程度下的多截割信号特征样本库。根据相邻截煤比各截割特征信号的模糊特征,以最小模糊熵为优化目标,采用自适应权重粒子群算法优化求解各截割特征信号的隶属度函数。构建基于D-S理论的“与”决策准则,实现对煤岩界面的精准识别。通过分析截煤比识别结果信度值的分布特征及趋向性,确定截煤比识别结果在不同截煤比的信度值与实际煤岩比例的匹配关系,利用识别结果的信度值对煤岩轨迹进行进一步的优化。根据实验结果可以得到:①截齿磨损程度对煤岩各截割特征信号的变化影响显著,截齿不同磨损程度下各截割特征信号的最优隶属度函数呈现动态变化;②煤岩界面轨迹的识别结果逼近具有最大信度的截煤比,且对于次大信度截煤比具有一定程度的趋向性;③基于单一优化隶属度函数进行隶属度求解及融合识别,煤岩界面识别精度随着截齿损耗的加剧大幅度下降,最大下降幅度达到43.04%;④考虑截齿损耗的多传感信息融合识别模型克服了截齿损耗对信号的误差影响,对煤岩界面具有更高的识别精度,识别误差浮动在1.54%范围内。
典型干旱半干旱草原矿区生态累积效应

位于黄河流域中上游的内蒙古干旱半干旱草原区,是我国“两屏三带”生态安全屏障区,也是大型煤炭基地和煤电基地的分布区。由煤炭资源开采造成的土地退化、地下水位下降、生物多样性减少等生态问题,经过长期累积和空间外扩,对矿区及周边地区生态产生严重负面影响。针对这一区域生态累积效应的研究已经引起了国家和社会的关注。已有研究主要聚焦干旱半干旱草原矿区某一生态要素、某一时间段的生态效应分析,而煤矿发展具有生命周期和复杂的能量物质流动。为此,①阐述了国内外干旱半干旱草原矿区的相关研究,分析了煤矿生命周期阶段,给出了矿区不同生命阶段的发展过程与草原生态系统演变的空间关系;②解析了内蒙古东部干旱半干旱草原矿区生态效应累积特征,重点阐述了水、土、植被关键生态要素的累积源、累积途径及表征形式;采用趋势线分析法分析了内蒙古东部地区植被覆盖度时空累积变化趋势,1981—2015年61.29%的像元植被覆盖度变化不明显,通辽市西北部、赤峰市北部及呼伦贝尔市中部地区约16.86%的像元植被覆盖度呈现减少的趋势,呼伦贝尔市西部、兴安盟南部、赤峰市及通辽市西南部地区约21.85%的像元植被覆盖度呈现增加的趋势;③基于土地环境生态累积响应机理对生态承载力、生态累积效应、生态系统弹性3者关联关系进行了说明,提出了弹性调控的技术路径;定量研究煤矿全生命周期的生态累积效应有助于明确草原矿区生态系统演变规律,为干旱半干旱草原矿区生态修复提供理论基础和实践依据。
增量荷载作用下深部煤巷冲击破坏规律模拟试验研究

为研究深部煤巷道围岩应力状态与围岩结构冲击破坏之间的关系,探索深部煤巷冲击地压发生机制,利用设计的可水平和垂直双向增量加载相似模拟试验平台,试验分析了巷道围岩全过程(自掘进至成巷)应力演化及宏观破坏特征,研究了增量荷载作用深部煤巷围岩冲击破坏规律。研究得到:①掘进成巷时,巷道围岩体为应力卸荷状态;成巷后,巷道围岩应力开始进入“缓增—快增—缓增”波动阶段;当巷道模型左侧和顶部载荷增加时,围岩变形增大、局部破坏明显,巷道围岩应力开始进入“快增—突变”阶段,巷道发生冲击破坏;冲击破坏后,巷道围岩应力进入“降低—稳定”阶段,与载荷增加前的围岩应力大小相比,顶底板岩层、左帮、右帮浅部等煤体应力基本恢复到冲击破坏前的大小,但巷道右帮煤体深部应力仍处于较高应力状态。②深部煤巷围岩冲击破坏与其应力状态呈正相关关系,静载作用下围岩应力呈波动缓增状态,围岩结构破坏不明显;增量荷载作用下,巷道围岩应力呈快增突变状态,局部围岩破坏明显、冲击破坏发生,围岩应力经历了从初始增加到波动增加、再到突变及平衡共7个演化阶段,试验再现了围岩冲击破坏发生的全过程,揭示了冲击破坏发生时的围岩应力突变特征。③在山东滕东煤矿3下113综放工作面开展了工程实践研究,现场实测表明,试验结果基本符合现场实际,验证了本文试验方法及结果的可靠性。基于试验结果,提出优化调整巷道围岩应力时空变化和提高围岩整体性的围岩卸压与补强支护技术方案,为深部煤巷冲击地压防治提供了重要依据。
HTI介质地震波各向异性AVO反演

常规AVO反演主要针对各向同性介质进行,含有裂隙的地层实际上是各向异性的。地震反演问题是典型的不适定问题,各向异性参数的加入,使得地震反演问题的非线性程度显著增加,比传统反演难度加大。SA-PSO算法将粒子群算法与模拟退火法进行混合优化,具有全局寻优能力更强、克服早熟现象、不易陷入局部极小值等优点。将含有垂向裂隙的介质近似为HTI介质,基于HTI介质近似反射系数方程,建立关于各向异性参数的目标函数,通过SA-PSO算法实现HTI介质各向异性参数反演,进一步,利用流体因子、裂隙弱度与各向异性参数的关联,对裂隙相关参数及流体因子进行预测。建立含有HTI型煤层的理论模型,对原始数据同时使用SA-PSO算法与PSO算法进行反演,对算法的优越性进行测试,SA-PSO算法反演精度更高,反演过程更稳定;对多层理论模型数据分别加上信噪比为5,10,20的高斯随机噪声,对反演方法的抗噪性进行测试,反演结果误差较小,反演过程能快速收敛,反演抗噪性较好;根据HTI型含水裂隙中各向异性参数的特点,对Marmousi2模型的含水砂岩部分进行改造,引入各向异性参数,通过反演获取速度、密度及各向异性参数剖面,并实现流体因子预测,反演及预测结果与理论模型吻合,论证了方法的有效性。
污染场地采样调查技术与设备研究进展

近年来,随着重点行业企业用地土壤污染状况调查工作的开展,以及建设用地地块环境调查制度的规范,我国污染场地调查的市场需求急剧增长。污染场地采样是保障场地调查结果可靠性的重要环节,但是我国污染场地调查采样技术与设备的研究和实践还处于初级阶段。因此,本文系统梳理了国内外先进的土壤和地下水采样技术与设备,包括其发展情况、适用范围和优缺点,并分析了采样设备在采样过程中产生扰动的原因;总结了实地采样过程中出现的问题及发展趋势,为我国污染场地调查原位弱扰动采样技术和设备研发提供基础信息。
连铸中间包焊接残余应力数值模拟

使用有限元法模拟了中间包焊接残余应力分布,结果表明,中间包焊接后在焊缝位置形成了较大的残余应力,残余应力峰值约672 MPa,已经达到材料屈服极限;在中间包吊耳和背部应力集中较为明显,说明在这些位置焊接裂纹倾向较大;在中间包背部,焊接残余应力关于中间包中面近似成对称分布,在中部和两侧焊缝残余应力最高,等效应力可达约400 MPa,而其他焊缝残余应力相对较低,等效应力约300 MPa;中间包侧面吊耳与钢板连接处焊缝出现了较大的应力集中,等效应力最高可达约450 MPa。
排盐暗管间距对河套灌区重度盐碱土盐碱特征与肥力的影响

为合理设计暗管排盐参数,提高河套灌区盐碱土的改良效果,通过布设田间试验,在轮灌方式下,对比分析了10、20、 30 m暗管间距条件下土壤盐离子、碱化程度和肥力指标特征,研究了暗管间距对河套灌区重度盐碱土脱盐治碱效果的影响。结果表明:①10、20、30 m间距处理0 ~ 10 cm土层淋洗前土壤含盐量分别为17.22、17.74和17.17 g/kg,秋浇前分别为10.78、11.56、 11.95 g/kg,不同暗管间距处理的土壤脱盐率表现为:10 m>20 m>30 m。②灌水后各处理土壤碱化指标均表现出先增大后减小的变化趋势,10、20、30 m间距处理0 ~ 10 cm土层土壤pH在秋浇前较第3次淋洗后分别降低了4.47%、3.72%和2.96%,说明小间距的暗管布设更具有缓解土壤碱化程度的潜力。③暗管排水过程中会使土壤养分大量流失,各间距处理的流失量依次为10 m>20 m> 30 m。
稻草覆盖和香根草篱措施下坡耕地红壤细菌群落结构特征及其影响因素

为了揭示长期稻草覆盖和香根草篱措施下坡耕地红壤细菌群落结构特征,分析影响红壤细菌群落变化的主控环境因子,试验依托红壤坡地稻草覆盖和香根草篱等措施的水保效果长期定位试验,采用高通量测序技术,研究花生常规等高种植(CK)条件下,配合香根草篱(H)、稻草覆盖(M)和稻草覆盖+香根草篱(HM)措施对土壤细菌群落结构的影响,并分析细菌群落组成与土壤性状的相关性。结果表明:①与CK处理相比,H、M和HM处理土壤细菌丰富度和Shannon多样性指数均有增加,香根草篱和稻草覆盖措施均是增加土壤细菌丰富度的影响因素,稻草覆盖措施是增加土壤细菌多样性的主要影响因素,HM处理特有种细菌数量最多。 ②水保措施对土壤细菌群落结构产生影响,相比CK处理,M处理显著增加了变形菌门(Proteobacteria)细菌的相对丰度5.1%,降低了绿弯菌门(Chloroflexi)细菌的相对丰度,HM处理变形菌门和拟杆菌门(Bacteroidetes)细菌的相对丰度分别显著增加5.4%和1.2%,而H处理土壤细菌群落组成与CK处理间无显著差异。③主成分分析结果显示,有稻草覆盖处理(M和HM)的细菌群落结构相似,但与CK和H处理间细菌群落结构差异较大;典范对应分析表明,木聚糖酶、N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶活性与细菌群落结构组成密切相关,土壤有机碳和硝态氮含量是影响细菌群落结构的主要环境因子。
硝化抑制剂与尿素配施对旱地土壤温室气体排放及硝化微生物的影响

为明确施肥措施对旱地土壤温室气体排放的综合效应及微生物机理,采集典型麦田土壤进行室内微宇宙培养,研究了双氰胺(DCD)和烯丙基硫脲(ATU)分别与尿素配施对旱地土壤氮素转化及N_2O、CO_2和CH_4排放的影响,同时监测了不同类型微生物群落的动态变化。结果表明氨氧化细菌(AOB)主导了施氮麦田土壤硝化过程及N_2O排放。单施尿素促进AOB迅速繁殖,使N_2O排放总量提高235%,同时促进了细菌生长,CO_2排放量增加18.5%。DCD与尿素配施极大程度抑制了AOB的生长,显著降低了N_2O排放(59.4%),但促进了细菌的生长并提高了CO_2的排放总量(50.6%)。而ATU与尿素配施同时抑制了真菌、细菌和AOB的生长,对反硝化细菌的影响则相反,使CO_2和N_2O排放分别下降28.4%和35.2%。与不施肥相比,氮肥及与两种硝化抑制剂配施均显著降低了CH_4的排放量。3种温室气体的综合温室效应在处理间差异显著:Urea+DCD>Urea>CK>Urea+ATU。CO_2排放对综合温室效应的贡献最大,CO_2和N_2O的贡献之和大于98.4%。该研究为深刻理解农田土壤中的微生物行为及生态学效应,合理使用硝化抑制剂以及减缓温室气体排放提供科学依据。
三相碳改性磷酸铁锂复合材料的制备及其电化学性能研究

以磷酸铁、碳酸锂为原材料,葡萄糖、碳纳米管和石墨烯为导电剂,通过砂磨工艺及碳热还原法制备了高性能磷酸铁锂、无定型碳、石墨烯、碳纳米管复合正极材料LFP/C/G/CNTs。材料表征结果表明,碳纳米管、石墨烯和无定形碳与磷酸铁锂复合在一起,成功构建了高速电子传输网络;电化学性能测试表明,LFP/C/G/CNTs具有良好的循环性能和倍率性能。在0.1C电流密度下,LFP/C/G/CNTs放电比容量为161.5 mAh/g;在5C电流密度下,LFP/C/G/CNTs复合材料放电比容量仍达126.5 mAh/g;在2C电流密度下,循环200次后,LFP/C/G/CNTs放电比容量152.1 mAh/g,容量保持率为99.6%。
浓缩机耙臂的扭矩试验机及剪切模型研究

设计制造了一套可精确测量耙臂扭矩的浓缩机试验设备,用于研究浓缩机耙臂扭矩与给料浓度、耙臂转速等影响因素的关系,并且通过对耙臂的受力分析,建立了浓缩机耙臂扭矩与给料浓度、耙臂转速的力学模型。研究结果表明,模型计算数据与实测数据总体误差小于±1%,吻合度较好。该套试验设备可为工业大规模浓缩机的耙臂扭矩设计提供数据支持。
微细粒辉钼矿浮选机理研究

研究了微细粒辉钼矿在煤油、柴油和XM31等3种油类捕收剂体系下的浮选行为,并通过红外光谱分析、界面相互作用计算等手段揭示了油类捕收剂与微细粒辉钼矿的作用机理。结果表明,新型油类捕收剂XM31在水中的分散能力优于煤油和柴油;在pH= 2~ 11范围内,XM31对微细粒辉钼矿的团聚捕收效果也优于煤油和柴油;3种油类捕收剂均主要以物理吸附形式与微细粒辉钼矿发生作用。界面相互作用计算结果表明,在水介质中油类捕收剂与微细粒辉钼矿之间存在范德华引力,但起团聚捕收作用的主要因素是由Lewis酸碱相互作用造成的疏水引力;根据疏水引力大小判断,油类捕收剂在辉钼矿表面上的吸附强度大小顺序为煤油>柴油>XM31。浮选实验结果表明,辉钼矿在3种捕收剂体系下的回收率高低顺序为XM31 >柴油>煤油,说明油类捕收剂在矿浆中的分散能力比其在矿物表面的吸附强度对辉钼矿浮选指标的影响更大。
十六烷基三甲基溴化铵对磷尾矿基充填材料输送特性的影响研究

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为减阻剂,利用自制的输送装置研究了磷尾矿基充填材料(PTFM)的输送特性,考察了CTAB对PTFM料浆输送量和黏度的影响。结果表明,PTFM料浆浓度74%时,随着CTAB添加量增加,PTFM料浆输送量逐渐增大,黏度逐渐减小。采用Zeta电位仪、沉降颗粒分析仪和浊度仪分析了CTAB改善PTFM料浆输送特性的原因,CTAB使PTFM动电位增大,导致颗粒间静电斥力增大,颗粒分散程度加大,黏度降低。沉降试验结果也表明,添加CTAB能增强颗粒的分散程度。此外,加入CTAB能略微增大PTFM的抗压强度。综合考虑PTFM料浆的输送量和养护后的抗压强度,CTAB的合理添加量为600 g/t。
2021年云南漾濞M_S6.4地震同震地表形变与断层滑动分布

2021年5月21日云南漾濞县城西侧发生M_S6.4地震。文中以欧洲航空局升、降轨Sentinel-1 SAR为数据源,基于D-InSAR技术获取了此次地震的InSAR同震形变场:升轨LOS(Line of Sight)向最大形变量约为0.07m,降轨最大LOS向形变量约为0.08m。以升、降轨同震形变场数据和GNSS数据为约束,反演了断层滑动分布。反演结果表明,InSAR/GNSS数据对断层倾向的约束能力较弱,NE倾向和SW倾向2种断层模型都能够在误差范围内拟合观测数据,其中:SW倾向断层模型的最大滑动量约为0.8m,NE倾向断层模型的最大滑动量约为0.6m;其余参数,如滑动角为-170°、倾角为80°、矩震级为M_W6.07均一致,破裂也都集中在地下2~ 10km深度范围内。结合主震发生后3h内的余震精定位结果分析,我们认为倾向SW的发震断层模型可能更符合实际情况。根据断层滑动模型、同震滑动分布并结合破裂运动学特征,初步判定发震断层为维西-乔后-巍山断裂以西的一条次级断裂。基于反演得到的断层滑动模型计算了漾濞地震破裂导致周边断裂的库仑应力变化情况,结果表明漾濞地震对维西-乔后-巍山断裂、红河中段断裂和红河北段断裂的南段具有显著的应力卸载作用,初步认为漾濞地震之后周围断裂的地震危险性有所缓解。
柴达木盆地北缘石底泉背斜构造地貌特征及地质意义

石底泉背斜位于柴达木盆地北缘宗务隆山与红山围限的山间盆地内,与怀头他拉背斜、德令哈背斜构成宗务隆山山前的第1排褶皱构造,限定石底泉背斜的构造地貌特征对研究柴达木盆地北缘构造变形、地壳缩短和青藏高原的向N扩展具有重要意义。文中通过地质地貌填图、高精度差分GPS地形剖面测量、地质剖面测绘和宇宙成因核素定年等方法,获得了石底泉背斜的构造地貌特征。基于宇宙成因核素定年获得构成褶皱主体的Fan3洪积扇的年龄为(158.32±15.54)ka,该年龄与共和运动同期,表明石底泉背斜的形成响应了青藏高原东北缘的共和运动。综合洪积扇变形量和废弃年代,获得石底泉背斜自158ka BP以来的隆升速率为(0.06±0.01)mm/a,缩短速率为(0.05± 0.01)mm/a。石底泉背斜的褶皱作用表明,在柴达木盆地北缘,山间盆地的褶皱作用与山前逆断裂的逆冲缩短相同,均对造山带前陆的地壳缩短具有重要的调节作用。
川南古蔺地区仁页1井五峰组-龙马溪组生物地层及成藏特征

四川盆地南部古蔺地区(以下简称川南古蔺地区)处于盆缘构造转折部位,靠近黔中隆起,仁页1井钻探揭示该区发育五峰组-龙马溪组下部黑色页岩,笔石种类和含量丰富。为了揭示该区笔石生物地层特征及其对页岩气成藏的影响,根据仁页1井岩芯资料,本研究开展笔石生物地层划分,建立了该区凯迪期-埃隆早期笔石生物地层序列,并与四川盆地及周缘的主要页岩气田进行生物地层对比,深化该区页岩气勘探潜力认识。研究结果表明:(1)仁页1井五峰组-龙马溪组下部地层,涵盖了从凯迪阶上部的Dicellograptus complexus带(WF2带)至埃隆阶下部的Demirastrites triangulatus带(LM6带),共9个完整连续的笔石生物带。(2)古蔺地区与主要页岩气田的生物地层具有较好可比性,但该区受黔中隆起的影响较大,具体表现为:凯迪阶,黑色页岩厚度较薄;赫南特阶,海平面下降较快,海水较浅,形成了富含Hirnantia动物群化石的观音桥段介壳灰岩;赫南特阶上部-鲁丹阶,水体相对较浅,同时沉积速率较慢,形成的LM1-LM5带黑色页岩相对较薄。(3)古蔺地区WF2-LM5带黑色页岩具有笔石含量丰富、自然伽马值高、斑脱岩层密集的特征,指示古生产力高,利于有机质富集和页岩气生成;同时石英等脆性矿物含量较高,利于压裂改造,具有较好的页岩气成藏条件。
沿海地区氢制备路线探究

我国沿海地区凭借风资源、核能以及海港优势,可发展具有沿海特色的氢源基地。发展初期,依靠化工副产制氢推动氢能产业起步;中后期利用风、核等清洁能源从根本上实现零排放绿色制氢。以大规模环境友好型制氢基地为目标,简述了符合我国沿海特色的相关技术路线,并指出可依托海港优势形成液氢集散中心,成为液氢集散枢纽,最终耦合布局风电、核能制氢基地以及液化天然气接收站,统筹布局形成沿海特色氢源基地。
婴幼儿先天性心脏病术后肢体动脉栓塞的临床分析

目的探讨婴幼儿先天性心脏病术后合并肢体动脉栓塞患儿的临床表现、治疗方法和预后情况。方法收集2018年7月至2020年4月在浙江大学医学院附属儿童医院心脏中心收治的5例先天性心脏病术后合并肢体动脉栓塞患儿的临床资料。所有患儿中,男4例,女1例;早产儿2例,低出生体重儿2例;中位出生体重为2.52 kg,出生体重范围为1.8~3.8 kg;中位手术年龄为102 d,手术年龄范围为11 d至1岁10d;紫绀型先天性心脏病4例,非紫绀型先天性心脏病1例。手术前,4例紫绀型先天性心脏病患儿的血红蛋白均处于正常高限或高于正常值,中位凝血酶原时间(prothrombin time,PT)为12 s,中位活化部分凝血活酶时间(activated partial thromboplastin time,APTT)为31.1 s,中位纤维蛋白原(fibrinogen,Fib)为2.21 g/L,中位血小板计数(blood platelet,PLT)水平为319 ×10~9/L,中位D-二聚体水平为0.38 mg/L。5例患儿均在体外循环下行心脏畸形矫治术,手术均取右心房切口,术中常规行动脉穿刺置管,结束后充分排气,中位体外循环时间为154 min,时间范围为134~393 min。结果术后5例患儿均存在低心排血量综合征。3例患儿符合2017年中国弥散性血管内凝血诊断标准。所有患儿在术后出现肢体动脉栓塞,初期经血管超声检查均提示存在不同程度的血流信号减少,除1例因严重低心排而死亡的患儿外,余4例患儿均在确诊肢体动脉栓塞后接受抗凝治疗,予静脉输注前列腺素E改善微循环、复方右旋糖酐40注射液降低血液黏滞度,从出现肢体动脉栓塞的症状至接受抗凝治疗的中位时间为16.5 h,范围为1~52 h,抗凝治疗后2例患儿的D-二聚体水平进行性下降,临床症状好转。最终2例治愈,1例肢端坏疽截肢,1例肢端坏疽放弃治疗后死亡,1例死亡。结论对先天性心脏病术后患儿,应密切关注其凝血功能,早期识别并尽早干预有助于改善预后,持续的肢体缺血往往提示预后不良。
零价铁预厌氧协同MFC强化降解吲哚性能与功能菌群分析

通过零价铁(ZVI)预厌氧与微生物燃料电池(MFC)的协同作用,研究其对单一基质碳源吲哚的降解特性、MFC产电性能及群落分析.结果表明:ZVI(4 g·L~(-1))的预厌氧可明显促进吲哚(250 mg·L~(-1))在MFC体系中的降解;其中吲哚与TOC在96 h内的降解率分别为97.17%和89.50%,且吲哚的降解符合一级反应动力学模型;体系中MFC最大输出电压和功率密度可达600 mV和439.55 mW·m~(-2);通过LC-MS分析,吲哚在协同体系中的主要中间代谢产物为靛红和水杨酸.高通量测序结果表明,ZVI预厌氧体系的引入有利于MFC体系中梭菌(Clostridium sensu stricto)、链霉菌(Streptomyces sp.)、热单胞菌(Thermomonas)的富集与吲哚的厌氧降解;同时促进假单胞菌(Pseudomonas)和梭菌等在代谢过程中的电子转移,提高了MFC的产电性能.
磁性纳米Fe_3O_4@C对SBR脱氮除磷性能及其微生物种群组成的影响

为探究磁性纳米Fe_3O_4@C对序批式活性污泥反应器(SBR)污水处理系统脱氮除磷性能的影响,建立了2个相同的SBR(编号分别为0号和1号),其中,0号反应器未投加任何磁性材料(对照组),1号反应器中投加0.5 g·L~(-1)的Fe_3O_4@C(实验组),并采用高通量测序和实时定量PCR(qPCR)技术对2个反应器内生物种群结构及关键脱氮除磷功能菌群进行分析.结果表明:①Fe_3O_4@C对SBR除污性能有显著影响,其中,1号反应器化学需氧量(COD)的去除性能得到增强,24 d后去除率稳定在90%左右;0号和1号反应器总氮(TN)平均去除率分别为35.83%和52.18%;从第43 d起,1号反应器除磷性能明显高于0号反应器,运行70 d后,0号和1号反应器对总磷(TP)的平均去除率分别为47.52%和56.33%.②添加Fe_3O_4@C材料后,反应器内变形菌门(Proteobacteria)的相对丰度从23.91%增加至32.14%,优势脱氮菌门Planctomycetes、Nitrospirae的相对丰度分别从2.66%、0.46%增加至5.16%、2.23%.③添加Fe_3O_4@C后,SBR内细菌总数明显增多,16S基因拷贝数从1.77×10~7 copies·g~(-1)增长到4.21×10~7 copies·g~(-1);各功能菌数量也有大幅度增长,除磷功能基因PAO增加了3.4倍,脱氮功能基因nirS、Nitrospira、Nitrobacter、AOB分别增长了2.3、2.4、4.7和572倍.研究表明,磁性纳米Fe_3O_4@C能有效促进SBR脱氮除磷性能,可为SBR工艺的优化改进提供理论支撑.
基于船舶实时排放和烟羽在线监测的燃油硫含量识别方法研究

船用燃油超标识别方法的建立和技术发展是进行船舶排放控制区(Domestic Emission Control Areas,DECA)政策执行的重要保障.本研究建立了基于船舶自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)数据的船舶排放实时计算模型和岸基环境观测相结合的技术方法,选取上海吴淞口航道水域开展实地外场观测实验,实现了对观测船只排放烟羽中SO_2和NO_2浓度的在线观测和对燃油硫含量(Fuel Sulfur Content,FSC)进行同步识别和反算.观测期间,通过差分吸收光谱(Differential Optical Absorption Spectroscopy,DOAS)技术共捕捉到1505艘次船舶的烟羽.经过观测截面的船舶总吨位为30~ 14308 t,船舶排放烟羽浓度峰值的平均持续时间为3~ 10 min.受船舶烟羽影响期间,SO_2和NO_2的浓度增量分别在0.03~ 35.51 ppb和0.02~ 39.26 ppb之间,实时排放模型估算出SO_2和NO_2的排放强度分别为1.32 ~ 28.06 g·min~(-1)和2.89 ~ 123.80 g·min~(-1).结合在线观测和实时排放模型基于硫氮比对船用燃油硫含量进行反算识别,并与实测燃油硫含量数据样本进行对比验证,结果表明,实际燃油硫含量在0.05%以上时,反算硫含量数值误差在10%以内.本研究可为船舶燃油超标识别提供新的技术思路,并为船舶排放控制区政策落实提供科学基础.
不同水化学因素对砷在河砂上的吸附影响研究

河岸带作为一种常见的地下水和地表水相互作用带,砷在其主要含水层介质中的行为特征及其影响因素较少有研究报道.基于此,采集河岸带河砂开展室内实验,查明砷在河砂上的吸附动力学和等温吸附特征,重点探究不同pH、氧化还原条件和共存离子对砷与河砂相互作用的影响.结果发现:As(III)和As(V)在河砂上的吸附过程符合准二级动力学模型,均能很好地用Langmuir和Freundlich模型拟合(R~2 >0.99);随着pH值(3~ 11)的增大,河砂对As(III)和As(V)的平衡吸附量(qe)逐渐减小;相对于有氧环境,缺氧环境下qe较低且随着初始S~(2-)含量的增加而逐渐减小;整体上,共存阴离子对河砂吸附砷存在抑制作用,顺序为:PO_4~(3-) >SiO_3~(2-) >S~(2-) >HCO_3~- >SO_4~(2-) >NO_3~-,共存阳离子对河砂吸附砷具有促进作用,顺序为:Fe~(3+) >Fe~(2+).
延川南煤层气田深部煤层气藏排采制度的建立与优化

为了建立适合延川南煤层气田深部煤层气藏的排采制度,一方面通过镜质组反射率测试、压汞试验和核磁共振试验等手段,分析了延川南煤层气田煤层孔隙性发育在各煤阶煤层中所处的水平;另一方面主要通过与沁水盆地南部煤层孔隙发育、地应力特征、煤岩力学特征进行对比,分析了延川南与沁南煤层气地质条件差异,并结合延川南煤层气井现场排采参数,建立了相适应的排采制度。结果表明:延川南煤层气田煤层镜质组反射率在2.5%左右,压汞孔隙度和可动流体孔隙度在所有煤阶中处于最低水平,且孔隙系统以微小孔为主,各级别孔隙间连通性差,对煤储层渗透性极为不利;与沁水盆地南部相比,延川南煤层气田煤储层具有孔渗性差、地应力高的特点,加之煤岩本身抗压强度低,所以在排采控制过程中要采取比沁水盆地南部更为缓慢的排采制度;将延川南煤层气田深部煤层气藏排采制度划分为5个排采阶段,分别是:快速降压阶段、稳定降压阶段、上产阶段、产量波动阶段和稳产阶段,其中快速降压阶段日降井底流压控制在0.100 MPa左右,稳定降压阶段、上产阶段和产量波动阶段要采取精细化排采控制,稳定降压阶段日降井底流压在0.003 MPa左右,上产阶段日降井底流压0.005 MPa左右,产量波动阶段日降井底流压要控制在0.003 MPa左右。
基于冲击地压-矿震协同控制的隔离煤柱合理宽度研究

针对陕蒙地区深部矿区工作面隔离煤柱宽度设计不合理导致冲击地压和矿震频发的现状,采用案例调研、理论分析和现场监测等方法,对隔离煤柱区冲击地压和矿震的发生机理及隔离煤柱合理宽度进行了研究。以近年来陕蒙深部矿区工作面在隔离煤柱区发生的3起典型冲击地压和矿震事件为工程背景,根据动力显现特征和诱发机理不同,将其分为煤柱局部破坏型冲击地压、煤柱整体失稳型冲击地压和煤柱区厚硬砂岩组破断型矿震3类。分别建立了采空区侧向支承压力估算模型、采空区转移应力估算模型、煤柱承载应力估算模型和关键层挠度弯曲变形力学模型,揭示了不同宽度隔离煤柱诱发局部冲击、整体冲击和矿震的机理。研究结果表明:2101工作面和2201工作面间隔离煤柱不发生局部冲击的宽度为5~6 m或不小于128 m;不发整体冲击失稳的宽度为不小于138 m;不发生矿震的宽度为498 m。在此基础上探讨了不同宽度隔离煤柱对冲击地压和矿震的影响,提出了基于冲击地压-矿震协同控制的合理隔离煤柱宽度设计方法,以期为陕蒙深部矿区相似条件工作面隔离煤柱宽度设计提供参考。
采动巷道矿压显现特征及力构协同防控技术研究

以西北地区典型冲击地压矿井为工程背景,研究采动巷道冲击地压力构协同防控技术的有效性,通过对典型厚硬顶板条件下重复采动巷道冲击地压显现特征及主控因素的分析,采用“点-面-区”相结合的方式对深部厚硬顶板采动巷道应力分布进行了探测,确定了回风巷冲击地压严重的主要原因为区段煤柱侧向覆岩结构破断和采动应力的叠加作用。提出冲击地压防治要从采动巷道围岩结构和应力环境双方面入手,通过调整采动巷道围岩应力环境,人为干预高低位岩层破断位态,增加高低位厚硬顶板破断所释放弹性能量的传递损耗,优化巷道围岩支护参数,提高工作面超前应力峰值附近巷道刚性支护系统瞬时吸能让压能力,并根据采场煤层赋存条件、围岩结构特征和应力环境不断改变的特点,动态调整各种措施的时空组合方式进而实现采动巷道的围岩稳定性控制。通过典型冲击地压工作面现场防冲实际,验证了采动巷道冲击地压力构协同防控技术的有效性,为西北地区深部厚硬顶板条件下采动巷道冲击地压防治提供理论指导。
典型近直立煤层群冲击地压机理及监测预警研究

近直立煤层群由于特殊的煤岩赋存和开采方式,覆岩破断运动及其导致的围岩静载应力分布和动载扰动特征与缓倾斜煤层有较大差异,已有冲击地压灾害在近直立煤层群开采矿井(SICS)发生。为指导类似赋存矿井冲击地压防治,以乌东矿南采区典型近直立煤层群为工程背景,从诱冲机理、监测预警及防治技术方面展开了系统研究,揭示了近直立煤层群压撬型冲击地压机理,建立了适用于近直立煤层的预警指标体系,提出了近直立煤层降载减撬冲击地压防治技术。结果表明:近直立煤层群综放开采下冲击地压显现具有巷道顶底板侧不对称和岩体压撬显现特征;煤体所受顶板和岩柱的压撬作用是诱发冲击的基础静载力源,悬顶和层间岩柱破裂产生的动载扰动对冲击显现有重要诱发作用,近直立煤层群综放开采冲击地压是顶板和岩柱压撬效应耦合作用结果;各预警指标对冲击地压和大能量矿震均具有一定的响应,各维度和各系统预警指标综合预警可综合各自优势实现互补,提高预警准确性;深浅孔交替爆破可削弱对煤体的压载荷和撬动效应,现场实施后,微震日总能量和频次明显减少,顶板和岩柱每米能量10~4 J以上微震事件较实施前平均减少了96%,卸压效果明显,冲击危险性降低。
新疆莎车盆地钾异常发现及有利找钾区预测

塔里木盆地古代钾盐找矿是一项艰巨且亟需突破的科学技术问题,在半个多世纪的找钾历程中,虽然获得少许找钾线索,但一直没有突破。塔里木盆地中、新生代发生多期次海侵-海退,发育多期蒸发岩地层,如西南部的莎车次级盆地、北部的库车次级盆地,岩盐厚度从几十米到上千米,自20世纪70年代以来,塔里木盆地一直是找钾重点区。笔者依托国家科技项目及地质调查项目,对莎车盆地开展成钾研究及找矿靶区预测,结果显示:岩石地球化学测量在莎车盆地西北部的乌帕地区发现钾异常,氯化钾含量为0.210% ~0.458%,平均0.288%,该区地表盐泉水中具有高的溴氯系数(0.54)及钾异常(0.11g/L),另外在该区地表结晶盐壳中发现光卤石。依据上述发现及研究结果,初步预测乌帕地区为该盆地有利的找钾区。
基于自编码器与属性信息的混合推荐模型

【目的】传统的协同过滤推荐模型无法提取到用户与项目之间复杂的交互关系,这对于最终的推荐结果会造成一定的不良影响。【方法】针对这一问题,本文提出了一种混合推荐模型DAAI (Denoising Autoencoder with Attribute Information),采用降噪自编码器提取评分矩阵中的深层次非线性特征,在此基础上,使用DNN、CNN等方式提取属性信息中隐藏的特征,最后通过多层感知机融合多种特征得到最终的预测评分。【结论】将该模型在电影数据集MovieLens上进行实验,与奇异矩阵分解(SVD)、概率矩阵分解(PMF)、AutoRec等传统推荐算法进行比较,实验结果表明DAAI模型具有更好的推荐效果。【局限】神经网络结构较为复杂,所以本文的模型相较于传统的推荐模型训练时间有所增加。
夏季北方常见3种植物群落环境内的康养效果研究

通过对夏季奥森公园内3种游憩林分环境的保健因子日变化、季节变化规律的研究,来分析不同林分环境对人体健康的影响。具体的研究方法为:采用温湿度仪、粉尘监测仪、空气负离子测定器分别收集、分析夏季不同林分环境的空气温湿度、空气颗粒物、空气负离子等保健因子,采用数据统计分析方法并结合动物旷场试验模拟森林环境对人体的保健功能。结果表明,从人体舒适度指数日均值来看,对照组最高,其次为阔叶林,针阔混交林最低,对照组分别比其他3种林分日均值高11.14%、7.00%和13.15%。从PM_(2.5)颗粒物浓度日均值分析来看,对照组最高,阔叶林次之、针叶林最低,对照组分别比其他3种林分日均值高22.46%、8.70%和6.16%。从各林分负离子日均值大小来看,针阔混交林最高,阔叶林次之,对照组最低,对照组分别比其他3种林分日均值低52.53%、43.03%和35.82%。从动物旷场试验模拟分析结果来看,与对照组相比,经过其他3种林分处理的小白鼠运动总路程、中央格运动路程、中央格停留时间和进入次数均明显提高。说明夏季3种游憩林内生态环境整体较好,尤其是针叶林或针阔混交林颗粒物日均浓度较低、负离子浓度日均值较高、温湿度适宜。经过阔叶林环境处理的小白鼠较其他3种林分相比,探索、认知能力显著提高,适合森林浴场的开发和建设。
从被动应用向主动设计的升华—生物医学工程(生物医学材料类)本科教育专业核心知识体系的变革与重塑

生物医学工程(生物医学材料类)专业为多学科交叉融合的典型领域,其独特的医工交叉性、知识综合性和技术前沿性,使其专业教育同时肩负“新医科”和“新工科”(简称“双新”)的改革重任。本文结合世界生物医学材料发展的趋势与前沿,分析了新形势下生物医学工程(生物医学材料类)专业教育面临的机遇与挑战,从国家重大战略和产业发展对生物医学材料人才素质新要求的角度,对“双新”背景下生物医学工程(生物医学材料类)专业教育进行了深刻的反思,提出以生物医学材料与机体不同层次的相互作用及作用效应为主线重塑专业核心知识体系、设置以《材料生物学》为核心的生物医学材料学系列课程、建立“产学研用”多元融合的生物医学工程(生物医学材料类)专业高素质人才培养体系的改革模式,以期有助于解决怎样培养引领新一轮诊疗技术变革和医疗器械产业发展的创新人才与领军人才的重大命题。
主动磁悬浮轴承的滑模自抗扰解耦控制

针对磁悬浮轴承系统各径向自由度之间存在的耦合关系,特别是转子高速时的陀螺效应耦合,提出了一种基于滑模自抗扰解耦控制的方法。首先建立了考虑耦合效应的系统模型,利用扩张状态观测器对系统的内外扰动进行估计和补偿,把多变量耦合系统解耦成4个单自由度的二阶串联积分型子系统。为保证系统的快速动态响应,将滑模控制引入到非线性状态误差反馈控制律中,设计了各自由度的滑模自抗扰控制器,并利用Lyapunov理论证明了控制系统的稳定性。通过抗干扰和信号跟踪试验仿真,结果表明,所设计的滑模自抗扰控制器实现了对磁悬浮轴承各自由度的解耦控制,响应快,能对设定信号进行跟踪,抗干扰能力强,同时解决了磁悬浮轴承高转速运行下的陀螺效应对控制的影响,能适用于纺纱机械转杯的高速场合。
采用FPGA减小控制延时的逆变器直流侧电容均压策略

针对应用于电磁发射系统瞬时大功率、大电流工况的,独立双三相共母线五电平NPC/H桥逆变器直流侧电容均压控制策略进行了研究。首先,介绍了研究对象的拓扑结构与均压控制原理。接着,分析了实际调制过程中均压控制延时产生的原因及影响负效果。据此,提出了一种采用FPGA减小控制延时的均压控制策略。通过直流侧电容电压比较电路,FPGA在输出脉冲前进行电容电压大小关系的判断,进行输出通路选择。从而避免均压控制延时导致的均压调节反向现象发生,实现优化电容电压均压效果、抑制电容电压波动的目的。最后,通过实时仿真平台,验证了该均压优化控制策略的可行性和有效性。
多相环形无刷励磁系统的运行特性分析

为了研究多相环形无刷励磁系统的运行特性,提出了基于数学建模和等值电路的分析方法。首先分析了多相环形无刷励磁机及整流系统的工作原理及运行特点,得到了二极管导通模式和整流器工作的等效电路。之后建立了多相环形无刷励磁系统的数学模型,包括绕组方程、直流负载方程、系统总方程等,并基于关联矩阵得到了考虑多相整流桥实际状态的标准方程等。然后在十一相转极式动模样机平台上进行了相应的实验,并将实验结果与仿真结果进行了对比,验证了数学模型的准确性。在此基础上,对实际应用的某330 MW机组的十一相环形无刷励磁系统进行了仿真计算,并对各阶段的等值电路、二极管电流及负载电压等进行了解析分析,发现了二极管存在提前导通和多管同时导通现象,得到了等值内电势计算公式和负载电压平均值,为多相环形无刷励磁系统的设计与优化提供了依据。
电磁式发动机水冷系统流固耦合传热研究

针对电磁式发动机电磁线圈由工作温度过高导致其内阻过大、发动机工作效率降低的问题,应用流固耦合传热理论对发动机水冷系统的传热性能进行研究。以电磁式发动机水冷系统流场和固场为研究对象,建立流固耦合传热的数学模型;利用UG(Unigraphics)软件建立水冷系统流固耦合模型,对水冷系统的流场和温度场分布进行仿真分析。结果表明:水冷系统死角区域内的流体会使周围流体的运动阻力加大,流速变小;冷却水套材质采用导热性较好的铝合金,可提高无流区的散热能力;水套进出口采用对角结构设计,可使水冷系统热量吸收较均匀。根据汽车行业相关标准进行温升实验,测量水冷系统各关键部位的温度,测得进水口处的温度为26.4 ℃,出水口处的最高温度为46.7 ℃,表明冷却系统设计合理,具有较好的传热降温作用。所设计的电磁式发动机水冷系统在新能源汽车领域具有较广的应用前景。