mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
氮肥管理和秸秆腐熟剂对~(15)N标记玉米秸秆氮有效性与去向的影响

【目的】研究氮肥用量、有机无机配合和添加秸秆腐熟剂对秸秆氮当季有效性、后效及去向的影响,为秸秆还田条件下的氮肥管理提供理论依据。【方法】运用~(15)N同位素示踪技术,采用盆栽试验连续种植一季冬小麦和两茬玉米,研究~(15)N标记玉米秸秆(~(15)N-秸秆)氮的生物有效性和对土壤氮库的贡献。试验推荐施氮量210 kg N·hm-2,约0.1 g N·kg~(-1)土,秸秆粉碎后按3.0 g·kg~(-1)土掺入每盆中。设4个氮水平:不施氮;100%化肥氮; 80%化肥氮;有机无机配施(80%化肥氮+20%腐熟猪粪氮)。各施氮水平下设添加和不添加秸秆腐熟剂2种情况,腐熟剂用量为0.1 g·kg~(-1)土。【结果】冬小麦吸氮量来自~(15)N-秸秆氮的比例(%Ndfs)为6.30%-14.25%,施氮比不施氮减少%Ndfs,有机无机配施比单施氮肥提高%Ndfs,添加腐熟剂不影响冬小麦的%Ndfs。第一茬和第二茬玉米吸收氮的%Ndfs分别为1.13%-3.73%和1.67%-5.97%,不施氮高于施氮处理,施氮处理间无显著差异,添加腐熟剂降低%Ndfs。冬小麦对~(15)N-秸秆氮的当季利用率为7.14%-10.32%,第一茬玉米和第二茬玉米对残留~(15)N-秸秆的利用率分别为3.75%-5.51%和2.28%-3.18%。三茬后作物对~(15)N-秸秆氮的利用率为13.13%-18.60%,土壤残留率55.63%-69.16%,损失率17.26%-26.09%。三茬中施氮比不施氮提高~(15)N-秸秆氮的利用率,不同氮肥管理不影响当季利用率和第二茬后效,氮肥减量(80%推荐氮)降低~(15)N-秸秆氮第一茬后效和总利用率,但若配施有机肥则提高利用率。添加腐熟剂提高~(15)N-秸秆氮当季、第一茬玉米和三茬总利用率,降残留率和损失率。冬小麦和两茬玉米收获后土壤矿质氮和微生物量氮含量变化较大,但其来源于~(15)N-秸秆氮的比例都小于3%,施氮处理的影响不明显,而添加腐熟剂增加冬小麦和第一茬玉米收获后土壤矿质氮%Ndfs,减少土壤微生物量氮%Ndfs,不影响第二茬玉米收获后土壤矿质氮和微生物量氮%Ndfs。三茬收获后残留的~(15)N-秸秆氮中矿质氮和微生物量氮也小于3%,说明残留在土壤中的~(15)N-秸秆氮主要以有机态氮存在。【结论】在秸秆还田条件下,采用化肥氮与有机肥氮配施并结合施用秸秆腐熟剂是提高秸秆氮素转化和有效性的有效措施。
彗星状载羟基喜树碱双嵌段共聚物的制备与质量评价

本文以可降解聚合物单甲氧基聚乙二醇-聚乳酸聚乙醇酸(MePEG-PLGA)为载体,羟基喜树碱(HCPT)为模型药物,利用SPG(Shirasu porous glass membrane)模板法,通过正交设计优化制备了彗星状MePEG-PLGA-HCPT共聚物粒子。采用动态光散射分析、扫描/透射电镜、X-射线衍射法和差示扫描量热法等研究载药粒子的粒径、zeta电位、载药量、收率、形态和HCPT的存在状态;初步评价了载药粒子的体外释药;MTT法初步考察对肝癌BEL-7402细胞的毒性作用。结果显示,最佳制备条件为:HCPT与MePEG-PLGA的质量比为1∶1,氮气压力为100 kPa, SPG膜孔径为1.1 μm;载药粒子在电镜下呈彗星状,其中头部螺旋成束,尾部为散开的纳米束;粒子的载药量可达到46.2%,收率为96.4%, zeta电位为-31.4 mV;HCPT以无定形态均匀分布于MePEG-PLGA粒子中,具有药物缓释的优点,且药物释放的速度随着载药量的增加而增大;该形貌的载药粒子相对于球形载药粒子对肝癌BEL-7402细胞的抑制作用更强,有用于肿瘤临床治疗的潜能。
富勒醇对基于悬滴培养的脂肪间充质干细胞成骨分化的影响

目的探讨富勒醇对基于悬滴培养的大鼠脂肪间充质干细胞(rADSCs)向成骨细胞分化的影响。方法将rADSCs通过悬滴培养3d形成大鼠脂肪间充质干细胞球,将细胞球用胰酶消化分散成单细胞,对获得的单细胞进行二维贴壁培养24h,然后更换为成骨诱导培养基培养,其中未添加富勒醇组为对照组,添加1.0μmol/L富勒醇组为实验组,诱导分化14d及21d后利用茜素红染色和实时定量PCR检测脂肪干细胞球来源的单细胞向成骨细胞分化的能力。结果悬滴培养3d的rADSCs可形成大小均一的微球结构,经胰酶消化分散可获得细胞球来源的单细胞。与对照组相比,在成骨诱导培养基中添加1.0μmol/L富勒醇可使所获单细胞形成更多的矿化的钙结节,且相关成骨基因Runx2、OCN、 ColⅠ的表达增强。结论富勒醇可以显著增强基于悬滴培养获得的rADSCs的成骨分化,有助于提高其成骨诱导的效率。
不同高粱品种萌发期抗旱性筛选与鉴定

萌发期是高粱表现抗旱性的关键阶段之一。选用54份高粱品种(组合)为供试材料,采用人工气候箱培养,以水势为-0.4 MPa的PEG-6000水溶液模拟干旱胁迫环境,萌发10 d后测定发芽势、发芽率、萌发抗旱指数等8个萌发性状。基于主成分分析的综合因子得分函数能够对萌发期高粱品种的抗旱性综合评定,各品种(组合)综合因子得分(Y值)经聚类分析后,将54份高粱品种(组合)按萌发期抗旱性的强弱分为4大类, 13218A×20982R是一个抗旱性极强的杂交组合,吉杂133等13个品种(组合)为抗旱品种(组合),苏马克等23个品种为干旱敏感品种,辽杂35等17个品种为高度干旱敏感品种。萌发抗旱指数、发芽率和根长等性状可作为高粱品种萌发期抗旱性鉴定的主要指标。
一种新型低转矩脉动电励磁双凸极无刷直流电机

传统的电励磁双凸极电机(doubly salient electromagnetic motor,DSEM)通常采用6k/4k极结构(k为正整数),每个励磁元件匝链3k整数倍相绕组,各相磁路不一致且每相磁链最小值与最大值处的变化率不同,因此磁链、反电势波形的对称性较差。此外,传统DSEM通常采用三相三状态的控制方式,对应相绕组在电感最大值处换相时会产生负向转矩,加剧了DSEM的转矩脉动。本文研究一种新型12/10极DSEM,根据相差180°电角度的两相绕组的电磁特性存在互补关系的规律,将六相绕组两两反向串联构造成一种低转矩脉动DSEM。场路联合仿真及实验结果表明:两两反向串联后电机磁链、反电势的对称性得到很大的改善,并且随着转子位置角的变化,相绕组自感基本保持恒定。在此基础之上采用三相六状态控制策略电动运行可以获得与永磁无刷直流电机相似的转矩性能,因此得到了一种低转矩脉动DSEM的优选方案。
基于图解法的无刷直流电机抑制换相转矩脉动的方法

无刷直流电机在非换相区间,控制方式类似于直流电机。但在换相过程中,三相都参与机电能量转换,因此将三相交流电机控制中常采用的坐标变换理论,引入到的换相区间分析中,得到换相过程电流和换相时间的约束条件。结合逆变器所能输出的电压约束条件,利用图解方法得到抑制换相转矩脉动且最小换相时间的换相控制方法,该方法较电路求解法,更为直观且易于理解。最后通过实验验证文中的方法。
直流电压下纳米改性变压器油流场测试与分析

纳米改性变压器油在导热性和介电强度上较普通变压器油均有显著提高,具有广泛的应用前景。针对纳米改性变压器油强化传热机理,采用粒子图像测试技术(particle image velocimetry,PIV)测试了纳米改性变压器油在直流电场下的流场分布,并与普通变压器油流场进行了对比分析。试品放在有机玻璃杯内,电极为相距1cm的两圆形平面电极以产生均匀电场,示踪粒子为直径为10μm的中空玻璃球;流场测试平面为电极的中心面,分别施加10,15,20kV的直流高压。结果表明:纳米改性变压油在电场下的流场比普通变压器油流场更有规律性,流速场由正极板到负极板逐渐减慢,比普通变压器油在电场下平均流速更快,说明纳米颗粒的添加使得整个变压油的流动性质发生了变化,使得变压器油的散热效果更好,这也是纳米改性变压器油导热性增强的原因之一,并间接证明了双电层结构假设的正确性。
基于正弦结构元素的自适应Top-Hat变换及发电机特征振动信号增强检测

提出了一种基于正弦结构元素的自适应改进Top-Hat变换方法,并将其应用至发电机定子特征振动信号的增强检测中。该方法通过嵌套遍历循环确定使特征振动信号频率成分能量占比最大的最优结构元素幅值和长度,结合自互补Top-Hat变换来实现对发电机特征振动信号的增强检测。动模实验机组MJF-30-6定子匝间短路的实测信号处理结果表明,该文所提方法能够同时提取和增强定子的2倍频、4倍频和6倍频这3个特征振动信号,给故障的识别和诊断提供了方便,具备参考价值和积极意义。
LCL并网逆变器即时采样的混叠现象与抑制

采用即时采样技术可有效地减小采样延迟,提高LCL并网逆变器有源阻尼控制的鲁棒性。然而,该采样方法受到频率混叠的影响,导致信号采样不准确,限制了其实用性。为分析并解决频率混叠问题,该文建立了基于实际数字信号处理器(digital signal processor,DSP)工作模式的频率混叠分析模型,系统地分析了采样时刻与频率混叠程度的关系。分析表明,无论是传统的采样方案还是即时采样方案,均存在一定的频率混叠现象,但相对来说,传统采样方案混叠程度较轻。在此基础上,结合LCL并网逆变器有源阻尼控制对信号采样的需求,分析了多次采样和即时采样附加高通滤波两种频率混叠抑制方案,给出了相应的仿真与实验结果。多次采样方案增加了软硬件的实现难度,而附加高通滤波器的方案较为简便,更具实用性。
虚拟振荡器控制的新型逆变器无线并联方案

该文提出了一种基于虚拟振荡器特性的具有自适应功能的逆变器无线并联控制方案,该方案使逆变器对外等效表现为一种RLC谐振电路和一个具有受控电流源与可控线性电阻双重特性的自适应模块并联的性质。虚拟振荡器的自适应模块通过端电压与输出电流协调控制,使并联系统各单元的输出可以同步运行,逐步减少环流。利用该方法控制3台容量相同的单相逆变器并联运行,而且在负载突变过程中能够保持端电压幅值与频率基本稳定,使得通过该方法控制的并联系统对外表现的电压特性更硬。论文通过Matlab/Simulink仿真验证了该方案的可行性。
独立运行无刷双馈发电系统负载侧变换器暂态无功电流补偿

独立运行的无刷双馈发电系统在突加阻感性负载时,定子功率绕组输出电压产生的瞬时电压跌落过大不能满足供电质量的要求,该文通过负载侧变换器补偿负载无功电流以减小瞬时电压跌落幅值并使之快速恢复。文中分析了突加阻感性负载无功电流和发电机输出端电压的瞬态特性,指出补偿暂态无功电流分量会加重端电压的暂态不平衡,提出了暂态过程只补偿稳态无功电流分量的补偿策略,并采用改进的无功电流检测算法以及滑动均值滤波器提高了检测无功电流稳态分量的快速性。实验结果验证了补偿策略的有效性。
机插条件下低氮密植栽培对"早晚兼用"双季稻产量和氮素吸收利用的影响

为了缓解长江中下游双季稻区机插双季稻生育期不配套的矛盾, 2014-2015年早晚两季均以常规早稻品种中嘉早17为材料,在大田栽培条件下研究机插密度(36.4、28.6、19.0穴m~(-2))与施氮量(0、110~140、176~189 kg N hm~(-2))对机插双季稻产量及氮肥利用率的影响。结果表明:采用"早晚兼用"机插双季稻栽培模式有利于早、晚2季周年高产,以"高密+高氮"处理产量最高, 2年分别达到16.94 t hm~(-2)和16.99 t hm~(-2),但与"高密+低氮"处理的产量差异不显著;氮肥利用率随氮肥用量增加而下降,随栽插密度增加而提高,以"高密+低氮"处理最高, 2年4季分别为62.77%、 55.75%、65.82%、64.37%,比"高密+高氮"处理分别提高12.11%、9.01%、8.49%、2.14%;"高密+低氮"处理与"低密+高氮"处理相比,群体干物质积累量及辐射利用率均有一定的优势。由此可见,在此模式下适当增加机插密度,减少氮肥用量,既可实现高产,又能显著提高氮素利用率。采用"早晚兼用"品种搭配模式,低氮、密植栽培可作为长江中下游双季稻区机插双季稻生产的关键技术。
电力系统电压非线性分层预测控制研究

二级电压控制参考轨迹更新时间长,不能及时反映系统变化,且研究中多基于潮流方程,很难描述系统动态行为,电压可能在到达事故后稳定运行点前的过渡过程中失稳。文中基于系统动态模型提出“轨迹更新控制”子层和“电压预测控制”子层两层优化控制模型用于二级电压控制。提出采样多次、优化一次、灵活下发设定值的控制模式。使用4阶收敛的Adams法对微分方程进行差分化处理。另外,利用积累的历史采样信息建立灰色动态模型,为优化计算提供迭代初值。对New England10机39节点系统进行仿真分析,结果表明,所提方法能够维持电压稳定,保证电力系统安全运行。
逆变器电压复变量谐振优化控制

针对逆变器电压控制,首先提出一种复变量谐振控制器(complex variables resonant controller,CVRC)的降阶状态空间模型,该模型具有阶数低,结构简单的特点,视αβ轴电压为复变量统一控制,简化控制设计及数字控制实施计算量。其次,针对谐波电压控制,构建包含多重CVRC及逆变器模型的增广状态空间模型,并采用线性二次型(linear quadratic,LQ)最优状态反馈方法,优化设计多重CVRC控制参数,所得控制算法具有稳定裕度高、静动态性能良好、参数设计简单及计算量少等特点。最后,通过实验验证所提控制算法的可行性及有效性。
基于换流站能量均衡的直流电网多点电压综合控制方法

直流电网中的电压大小不仅能够反映整个系统的稳定程度,还与各换流站间的能量分布密切相关,因此直流电网的控制主要在于系统直流电压的控制。该文在详细分析直流输电系统网络约束和换流站约束的基础上,提出了基于能量均衡分布的直流电网多点电压控制方法。该方法可有效解决多点电压控制系统中各换流站约束和网络约束不一致的问题,即该方法既可保证网络约束中各节点变量的独立性又可保证换流站约束中各控制变量的相关性。文中还以五端直流电网为例,在PSCAD中进行模型搭建和仿真计算,通过系统在正常运行和N-1故障运行两种情况下的响应结果,证明文章所提理论的正确性与有效性。该文结论可为以后直流电网的多点电压控制提供理论依据。
甘蓝型油菜分枝角度主基因+多基因混合遗传模型及遗传效应

分枝角度是油菜株型重要性状,是油菜品种高产及适合机械化收获理想株型的基本组成之一。为明确油菜分枝角度的遗传,本研究选用油菜分枝角度大的松散型材料6098B和分枝角度小的紧凑型材料Purler配制杂交组合,采用主基因+多基因混合遗传模型方法对该组合6世代(P_1、P_2、F_1、F_2、BCP_1和BCP_2)的分枝角度进行了遗传分析。结果表明,上部第一分枝(顶枝)和基部第一分枝(基枝)角度的最适合遗传模型均为D-0(1对加性-显性主基因+加性-显性-上位性多基因)。顶枝角的主基因加性效应值为4.939o,显性效应值为-4.156o,主基因遗传率在BCP_1、BCP_2和F_2中分别是34.08%、1.40%和14.99%,多基因遗传率分别为24.43%、61.72%和63.98%;而基枝角的主基因加性效应值为2.217o,显性效应值为-1.941o,主基因遗传率在BCP_1、BCP_2和F_2中分别是7.86%、1.24%和4.84%,多基因遗传率分别为66.46%、58.49%和73.96%。结果发现油菜分枝角度明显存在主效基因,为油菜分枝角度的遗传改良奠定了基础。
计及PMU最优配置的输电线路广域自适应故障定位算法

针对电网信息不全条件下的输电线路故障定位问题,提出一种计及相量测量单元(phasor measurement unit,PMU)最优配置的广域自适应故障定位方法。该文在分析基于故障可观测性的故障定位原理的基础上,建立了计及零注入节点实现全网线路故障可观测性的PMU最优配置模型;提出了基于定位域的广域故障定位策略,根据系统拓扑和PMU节点划分定位域,电网拓扑结构发生变化时,只需局部更新相应定位域。线路故障后,利用PMU测量结果快速界定故障的定位域,无需线路故障信息,提高了定位算法的自适应能力。基于PSCAD/EMTDC和Matlab的仿真结果表明,该文提出的计及零注入节点的PMU优化配置方法能有效减少PMU数量,基于定位域的故障定位算法自适应能力强,定位结果精度高,对系统拓扑结构变化、各种故障类型、过渡电阻、故障位置均有较好的适用性。
多回交叉跨越架空输电线下工频磁场计算方法

随着我国电网快速发展,多回不同电压等级、不同结构的架空输电线路交叉跨越的情况增多,线下工频磁场是否满足国家电磁环境限值标准以及如何合理设计线路结构抑制线下磁场强度,都是亟待解决的新问题。对此,建立了架空输电线路三维磁场计算模型,考虑尽可能多的线路结构影响因素。将非平行架设的多回输电线分别置于不同的笛卡尔坐标系中,根据推导出的坐标变换关系,将多回线路产生的三维磁场统一在xyz坐标系中叠加形成合成磁场,以此解决计算复杂的问题。两个典型算例分析表明,所提出的方法,能够快速、准确地计算出交叉跨越输电线下的工频磁场,可在较大空间范围内反映磁场分布特征,具有良好的计算效率。分析得到线路结构、多回线路空间交叉位置关系、电流相序排列等因素对合成磁场的影响规律,可为受限于电磁环保标准要求的交叉跨越输电线结构设计和布局提供参考。
谐波电网下双馈风力发电系统的独立控制技术

为了改善谐波电网下双馈感应发电机(doubly fed induction generator,DFIG)的运行性能,研究了一种转子侧变流器(rotor side converter,RSC)和网侧变流器(grid side converter,GSC)的独立控制策略,采用基于重复控制的直接功率控制策略,以同时消除被控对象中的低次和高次谐波分量。传统的PI调节器用于控制DFIG定子侧和网侧有功功率、无功功率的平均值,转子侧额外的重复控制调节器实现了电磁转矩和无功功率平稳,网侧的重复控制调节器实现了直流母线电压和网侧无功功率平稳。网侧的控制无需知道转子侧功率的信息,进而实现了RSC和GSC的独立控制。最后,通过实验验证了所提控制策略的有效性。
考虑预测误差时序分布特性的含风电机组组合模型

风功率预测误差的高精度拟合与置信水平的科学选取是保障风电高效参与日前机组组合(UC)的关键问题,该文将在同时考虑上述两方面问题基础上,研究含风电的UC决策模型。首先,基于误差特性分析提出一种时序下的预测误差分段拟合方法,利用t location-scale分布进行拟合,以改善厚尾效应,提高拟合精度,更可在时序上与UC决策相配合;其次,构建了可以同时考虑传统成本、额外备用成本与风险成本的双分位点型UC决策模型,通过不同成本间的制约关系平衡置信水平的选取,通过不同置信水平的划分指导备用分类,通过时变置信水平适应误差时序分段分布,以此使模型更具经济性、针对性与适用性;最后,采用带有启发式搜索原则的改进混合粒子群算法,求解文中的多变量混合整数规划模型,算例结果验证了所提方法的有效性。
基于相平面特性的切机切负荷紧急控制方法

提出一种基于相平面轨迹几何特征的切机切负荷联合控制方案。当系统发生暂态扰动时,实施的控制方案能够在保证系统恢复暂态稳定的同时,防止系统的频率电压过低。通过对控制后相轨迹斜率变化特性的分析,得到控制量与相轨迹斜率变化特性的关系;基于发电机的转子运动方程,推导出了相轨迹斜率与控制量关系的数学表达式,从而得到控制量的计算方法。当系统发生暂态失稳时,提出切机切负荷联合控制的启动条件,并给出切机切负荷的分配算法以及实时控制地点的选择方法。在IEEE 39节点系统和三华联网系统的仿真,验证了该联合控制方法的有效性。
基于改进轻鲁棒优化模型的风、火机组组合

基于鲁棒优化理论的机组组合问题存在解的保守性较大,计算过程复杂等缺点。该文基于改进轻鲁棒模型,建立了新型的风-火电机组组合新模型,并推导出其混合整数线性规划(mixed integer linear programming,MILP)对应式。该模型通过弃风变量实现了风电出力调度,并通过设备的防止过度过载和连续过载约束,实现了对设备短时过载能力的安全利用,改善了保守性;所推得的MILP对应式为一个线性确定性优化问题,可以直接求解,不会像其他方法那样因对偶变换产生非线性项而不易求解,所以计算效率明显提高。该文的算例证明了文中所提的ILR-UC模型及其MILP对应式的有效性。
容错型三相并网变换器线性调制函数分析

分析故障后不同电压矢量调制算法,并指出各种矢量调制算法之间的本质区别。利用几何相似原理,计算各个扇区零矢量作用时间。推导中性点电压数学表达式,电容中性点电压波动是呈电网频率波动;中性点电压偏置是由畸变电流或电容初始电压不均衡造成的。进一步分析中性点电压不平衡对系统线性调制的影响。分析发现,传统调制度M无法评估故障后变换器的调制性能,变换器并网电流存在低次谐波及三相不平衡电流。为此,定义新的线性调制函数,该函数可准确描述线性调制与电压偏置和负载电流之间的数学关系。利用该函数可进一步计算线性调制所需直流电压。实验结果证实,所提线性调制函数能确保容错运行的变换器完全运行于线性调制区域,大大降低并网电流中的低次谐波电流及不平衡电流,避免发生二次故障。
面向风电接纳能力评价的风资源/负荷典型场景集生成方法与应用

随着风电装机容量的增加,对电网的风电接纳能力提出严峻挑战,对含风电场的电力系统规划和运行提出了更高的要求。电力系统的中长期规划和运行调度涉及对大量场景和方案的分析评价,如何形成具有代表性的典型场景以兼顾计算效率和精度是亟需解决的问题。该文提出一种典型场景集生成方法,对计算周期内风电及负荷数据进行聚类分析、消减融合,形成能够反映计算周期内历史数据特征的典型场景集。以某省级电网为例,对比分析典型场景集法和传统时序仿真法、典型日法的风电接纳能力和经济性指标,研究典型场景个数与计算精度的关系。结果表明,应用该方法生成的典型场景集特征明显,有较高的精确度和计算效率,具有工程应用价值。
基于含储热热电联产机组与电锅炉的弃风消纳协调调度模型

为解决风电消纳问题,从解耦热电耦合约束、提升电力系统调节能力角度出发,提出基于含储热热电联产机组与电锅炉的弃风消纳协调调度模型。在分析含储热热电联产机组工作原理基础上,提出极限消纳弃风电量的电锅炉供热量计算方法,对比了储热装置不同工作方式以及含储热热电联产与电锅炉协调供热时的经济性。算例结果表明,电锅炉供热在极限消纳弃风时具有最佳经济性。
百MW级储能电站用PCS多机并联稳定性分析及其控制策略综述

针对我国已建成的多个千万千瓦级的新能源发电基地,为提升电网对大规模可再生发电能源的接纳能力,对电池储能的功率等级要求已达数十MW甚至达百MW以上,因此需要多台储能变流器(power converter system,PCS)的并联运行。该文对PCS并联系统在并网及离网运行过程中的稳定性分析方法及其控制策略进行文献调研,从并联系统的失稳特性入手,分别介绍了PCS并联系统在并网及离网模式下的稳定性分析方法,并进一步介绍了并网模式下并联系统的阻尼控制策略及离网模式下的环流抑制策略,最后得出相应结论,为百MW级储能电站的工程建设提供相应的理论支撑和技术指导。
能源互联网风险评估研究综述(二)--信息及市场层面

互联网技术和能源体制改革为能源互联网的快速发展注入新的活力,由此带来的信息及市场层面的能源互联网风险评估是未来的研究重点。该文在能源互联网风险评估研究综述(一)的基础上,总结、归纳了现有研究成果及其存在的不足,提出了多能源系统与信息通信系统的联合风险评估、市场环境下的能源互联网风险评估和信息及市场耦合下的共性科学问题等3个信息及市场层面的关键性科学问题,并探讨了未来的能源互联网风险评估的研究方向和发展趋势。信息及市场层面的能源互联网风险评估有助于发掘信息的潜在抽象价值,提高资源的配置效率,为能源互联网的安全、可靠运行和能源领域的市场化改革奠定理论基础。
微电网分布式储能单元荷电状态平衡和电压恢复

为保证分布式能源出力和负荷波动时微电网中能量平衡及稳定,分布式储能单元(distributed energy storage units, DESUs)工作于充放电模式,然而,受线路阻抗不一致的影响,DESUs充放电过程中会出现荷电状态(state-of-charge, SoC)不平衡现象,造成过充电或过放电,减短了储能单元的使用寿命。该文基于下垂控制提出SoC平衡控制方法,实现SoC平衡;同时提出基于低带宽通信的电压恢复控制策略以补偿由下垂控制引起的电压偏差,SoC平衡和电压恢复由本地脉冲协调控制,两者互不干扰。讨论分析了不同工况下该策略的特性,证明了SoC平衡和电压恢复的有效性。
大亚湾和岭澳核电站安全壳氢气风险及消氢措施有效性分析

使用MAAP程序计算大亚湾和岭澳核电站严重事故条件下安全壳内的相关质能释放和氢气源项;利用TONUS程序建立安全壳集总参数模型,计算分析氢气在安全壳内的分布情况;结合非能动氢复合器消氢性能、现场条件和氢气分布情况,提出氢复合器布置方案;借助TONUS和GASFLOW程序,分别使用集总参数法和CFD法,验证消氢方案的有效性。验证结果表明,安全壳内氢气浓度满足相关法规要求。
冷轧支撑辊稀油润滑系统进乳化液问题的分析与对策

通过分析支撑辊轴承稀油润滑系统存在的乳化液侵入润滑系统的问题,提出改进密封结构和采用一种高分水性能润滑油的解决方案。通过改进密封结构,减少了乳化液侵入稀油润滑系统,通过提高油品的分水性能,提高了系统应对突发的进乳化液事故的能力。该改进措施已成功应用于国内多条酸轧机组上。
能源互联网中的区块链技术:研究框架与典型应用初探

区块链技术作为一种分布式共享数据库技术在各领域的应用研究方兴未艾。区块链技术的去中心化、透明性、公平性以及公开性与能源互联网理念相吻合,其在能源互联网中的应用也将进一步推动能源互联网的建设。首先,介绍了区块链技术的基本原理和特性;然后,从功能、主体、属性等3个维度对区块链技术在能源互联网中的应用进行了归纳和分析,从能量、信息以及价值的角度,阐述了区块链技术对能源互联网中源、网、荷、储等不同主体在计量认证、市场交易、协同组织、能源金融不同环节中发挥的作用;在此基础上,以碳排放权认证、信息物理系统安全、虚拟发电资源交易以及多能源系统协同4个场景为例说明了区块链技术在能源互联网中的具体应用方式;最后,对区块链技术在能源互联网中面临的挑战进行了分析和总结。
1E级电缆概率可靠性剩余寿命预测方法

1E级电缆是影响核电厂安全、可靠运行的重要部件之一。由于受多种老化降质因素的影响,在整个电厂寿期内又难于进行定期维修更换,随运行时间延长会发生老化或降质,需要有效的状态监测方法来进行监督。压入模量因其现场无损特性和与断裂伸长率良好的对应性,能够有效的对电缆老化进行跟踪,是一种有效的电缆状态监测方法。为开发一种建立1E级电缆压入模量与断裂伸长率关系模型和使用概率可靠性分析预测其剩余寿命的综合方法,对国内核电厂某种典型的1E级电缆在399 K-360 Gy/h下进行了热-辐照加速老化,测试了护套和绝缘的断裂伸长率及护套的压入模量。建立了电缆护套压入模量与绝缘断裂伸长率关系模型,分析了其在不同工作温度下的可靠性,开发了基于概率可靠性分析的1E级电缆剩余寿命预测方法。结果显示,累积辐照剂量为375 kGy时,在313 K和338 K的工作温度下,电缆预期剩余寿命分别为60年和35年。该方法可推广到电缆其他老化机制剩余寿命预测上。
混运模式下钢轨打磨廓形对客货车车轮磨耗的影响

针对当前铁路既有线通常采用客货混运模式的现状,以LM踏面客货车车轮分别与CHN60钢轨和打磨后钢轨进行匹配,分析不同匹配下的轮轨接触几何关系;考虑材料弹塑性以及车轮的惯性力,采用mixed Lagrangian/Eulerian方法建立三维轮轨滚动接触有限元模型;基于2种不同的磨耗模型,研究混运模式下钢轨打磨对客货车车轮磨耗的影响。结果表明:钢轨打磨使得客货车的轮轨接触几何关系发生改变,打磨后的钢轨与客车车轮接触Mises应力减小,而与货车车轮接触Mises应力变化不大;同一钢轨分别与客货车车轮接触时,货车车轮的磨耗比客车车轮磨耗大;钢轨的打磨会降低轮轨接触斑内的牵引力从而降低车轮磨耗,这对于延长轮轨的使用寿命非常有利。
铜离子对直链烯烃基础油氧化安定性的影响

采用旋转氧弹法、热氧化法研究含Cu~+/Cu~(2+)的直链烯烃基础油的氧化安定性,考察反应温度、金属离子质量分数对氧化反应速度的影响。结果表明: 80 ℃下Cu~+/Cu~(2+)的氧化作用大于120 ℃下;金属离子在诱导期促进氧化反应速率,其中Cu~+存在时的氧化反应速率大于Cu~(2+),但随着氧化的进行,金属离子抑制烯烃氧化反应速率。红外光谱分析结果表明,Cu~(2+)的存在促进了醛、酮及羧酸类化合物的生成,质量分数低于8× 10- 5的Cu~+抑制了醛、酮及羧酸类化合物的生成。通过热力学计算解释了含Cu~+时直链烯烃氧化反应速率大的原因并证实了烯烃分子簇结构的存在。
航天器圆柱滚子轴承热特性的试验研究

为研究航天器圆柱滚子轴承的热失稳机制,设计一种电主轴驱动的悬臂支撑的轴承试验台,该试验台采用一端双向固定一端游动的支撑轴承,以协调主轴热变形,通过液压加载实现试验轴承的静态加载,采用端面喷油方式实现润滑和加热功能。以E2224HT型圆柱滚子轴承为测试对象,利用PRO/MECHANICA软件分析试验轴承发热情况下的热传导及其对主轴温度分布的影响,通过正交试验考察影响轴承发热的各种因素。试验结果表明:转速是影响轴承最高温度的最主要因素,转速和载荷都对轴承的温升速率有明显的影响,其中转速的影响更为显著。
发动机连杆衬套微动特性分析

针对某型发动机连杆衬套和连杆小头过盈配合引起的微动现象,应用有限元对连杆小头组件爆压时刻的接触过程进行仿真分析;选取过盈量和摩擦因数为试验因子建立正交模拟试验方案,得到过盈量和摩擦因数对连杆衬套微动特性影响规律。结果表明,随过盈量的增大,连杆衬套接触压力增大,摩擦应力减小;随摩擦因数的增大,连杆衬套接触压力先增大后减小,摩擦应力增大;连杆衬套和连杆小头接触面间摩擦因数对连杆衬套微动特性影响显著。
Sn-Ag-Cu系高温自润滑材料的摩擦学特性

采用真空压力浸渗复合技术将熔融固体润滑剂熔渗到微孔金属陶瓷基体中,制备熔渗型Sn-Ag-Cu系高温自润滑复合材料;利用XP-2型高温摩擦磨损销盘型试验机考察其高温摩擦磨损性能,采用SEM和XRD分析其磨损表面形貌、成分,探讨其高温自润滑机制。研究结果表明:制备的自润滑复合材料在600 ℃高温下具有较低的摩擦因数和磨损率,这是因为在高温摩擦磨损过程中熔渗于基体材料中的固体润滑剂在高温、摩擦热和应力的作用下从微孔中析出,并在摩擦界面形成由Cu_3 Sn、CuαSbγ、Fe_3 Sn、Ag_3 Sn等金属间化合物组成的润滑膜。该润滑膜使材料具有良好高温自润滑性能,其中的Ag元素对摩擦因数的影响较大。
下扬子区海陆过渡相不同沉积环境页岩气成藏条件对比

以下扬子区二叠系龙潭组富有机质泥页岩为研究对象,通过岩石热解模拟、元素分析测试、物性测试和X-射线衍射等实验,结合前人研究成果,对泥页岩空间展布特征、沉积微相类型、有机地球化学特征、储层特征和含气性特征等页岩气藏评价参数开展对比分析,结果表明:下扬子区龙潭组富有机质泥页岩广泛发育在滨岸平原、障壁-泻湖、三角洲前缘和浅海陆棚等海陆过渡相沉积环境中;泥页岩中有机质丰度较高,总有机碳(TOC)含量平均值为2.43%;干酪根主要为Ⅱ型、Ⅲ型;镜质体反射R_o分布范围是0.55% ~ 2.66%,多数有机质处于中-高热成熟阶段;生烃潜力(S_1+ S_2)平均值为2.96 mg /g,具备较大的页岩气生成潜能;研究区泥页岩物性较差,属于特低孔特低渗储层,但石英、长石、方解石等脆性矿物含量丰富,脆性指数(Ⅰ,Ⅱ)较高,有利于页岩气储层的压裂开发;保守估算下扬子区龙潭组吸附气量为0.34 ~ 0.96 m~3 /t,且物性封闭和烃浓度封闭作用进一步增强了页岩气的储存能力。对比不同沉积环境下页岩气成藏条件参数,综合研究认为下扬子地区障壁-泻湖相具备更为优势的页岩气成藏环境。
锚杆侧向冲击载荷下动力响应及抗冲击机理

为了研究冲击载荷作用下锚杆的动态力学性能,测试了5种不同材质的锚杆杆体力学参数。采用自由落锤冲击实验装置对不同锚杆进行了侧向抗冲击性能实验,分析了侧向冲击载荷下锚杆的动力响应。进行了5种不同冲击高度的侧向抗冲击实验,得到不同冲击高度下不同锚杆的冲击动态响应曲线,锚杆表面轴向的应变时程曲线,冲击作用点的力-位移时程曲线。研究发现,在相同冲击能量下,锚杆冲击吸收功越高冲击峰值载荷越小,冲击作用时间随着冲击高度增大逐渐减小;冲击吸收功越高,锚杆应变峰值及残余应变越大;不同锚杆冲击力峰值和最大位移明显不同,峰值强度和最大位移越大,破断能越大。对锚杆抗冲击机理进行了研究,发现控制材质中有益及有害元素含量,可提高锚杆的抗冲击性能。测试了断口组织和金相组织,得到锚杆冲击吸收功越高,晶粒度级别越高的结论。
循环荷载条件下原煤力学性质及损伤演化规律

对原煤试样分别进行了常规加载和循环荷载条件下的单轴和三轴力学强度试验,借助声发射技术,系统研究了单轴循环荷载及三轴循环荷载条件下原煤的损伤演化规律并对比分析。常规循环荷载试验结果显示:从循环初始至结束,煤岩内部损伤过程具有明显的3阶段,即初始损伤阶段,微裂纹扩展萌生稳定增长阶段,裂纹贯通破坏阶段;定量分析了应变峰值、卸载刚度及损伤变量在循环荷载过程中的变化规律,单轴循环试验初始损伤阶段的损伤程度较大,第3阶段损伤变量变化显著;三轴循环试验损伤过程中第1阶段最显著,而在损伤第3阶段,煤样临近破坏时损伤变量略微升高,与单轴试验损伤变量显著增加的情况不同;循环应力上限处声发射现象最强烈,说明循环过程中应力上限时的内部损伤程度最大。分级循环荷载试验结果显示:分级荷载增加初期应变回滞环较密集,声发射现象显著,试样破坏时声发射计数最大;各级循环也具有损伤不同阶段特征,达到损伤稳定阶段的损伤变量近似值与均值压力呈指数型变化关系。
软弱破碎巷道围岩深浅承载结构力学分析及数值模拟

巷道围岩-支护相互作用体系中围岩承载区是围岩应力的主要承载体,控制围岩承载区域的稳定对巷道围岩的稳定具有积极作用。针对软弱破碎巷道围岩工程地质特性,采用理论分析和数值模拟相结合的方法对巷道围岩承载结构进行研究。考虑巷道开挖后岩体强度、应力和变形特征,建立了软弱破碎围岩巷道的理论计算模型,得到了围岩的应力场、位移场和塑性破坏区范围的解析解;考虑岩石峰后强度软化、剪胀扩容效应、原岩应力和支护阻力等因素的影响,在空间上将巷道围岩承载结构划分为“浅支撑层”和“深支撑层”,同时在深支撑层内,存在一个高应力区域,承担了围岩的大部分荷载,对深支撑层的承载能力与稳定起着关键作用,称其为“关键支撑层”。通过算例分析了围岩残余强度和支护作用对深浅支撑层结构演化特征和巷道变形的影响。采用FLAC3D程序对深浅支撑层结构演化特征及巷道变形进行了数值模拟。研究结果表明:围岩的残余强度越大,深浅支撑层结构在空间上表现的越明显;剪胀扩容效应发生在深支撑层中的软化区内,但其最终导致浅支撑层发生变形;随着原岩应力的增大,巷道围岩深浅支撑层的厚度均不同程度的扩大。
急斜特厚煤层群采动应力畸变致诱动力灾害控制

采动应力诱发的动力灾害是制约急斜特厚煤层群安全开采的难题之一。以乌鲁木齐矿区乌东煤矿动力灾害防控为目标,采用开采技术条件调查、理论分析、数值计算和现场监测等方法与手段,揭示采动应力畸变致诱动力灾害机理。研究表明: 43号煤层产生的采动应力经其顶煤传导作用至层间夹持煤岩柱(sandwiched coal-rock pillar in seams,SCPS),同时受自重作用SCPS发生大变形,造成其倾向上部层位受拉伸应力而倾向下部层位受压缩应力,引发45号煤层+575水平南巷顶板应力高度集中,导致动力灾害频发。针对43号煤层工作面高于45号煤层工作面的开采布局,制定“先注水后爆破”解危措施。现场监测结果表明微震大事件频率由4.0次/min降至1.0次/ min,电磁辐射峰值强度降至42.8 mV,动力灾害得到有效控制。
厚软岩层巷道全断面锚固量化分析模型

考虑围岩应力释放,采用叠加原理将厚软岩层巷道全断面锚固模型分解为锚固前的初始状态模型和锚固后的增量模型2种子模型。基于无锚杆时模型的拉梅解和锚杆影响区模型对2种子模型下围岩的力学量进行了解析,叠加后得到了原模型下锚固围岩的力学解。解析结果表明,锚固区围岩的径向应力大幅度提高,有利于形成承载拱,但切向应力变化不大,在非锚固区,围岩的应力解与无锚杆时的拉梅解相同,锚固后巷道位移明显的减少,尤以锚固区位移变化最显著。基于以上特点,利用锚固前后锚固区内围岩应力、位移的相对变化量定义了锚固效应的3个量化指标,并进一步讨论了围岩弹性模量和锚杆预应力的影响,结果表明锚固对软弱围岩的力学量改变比对硬岩更加显著。最后针对锚固对围岩塑性区的控制作用,建立了支护参数和围岩弹塑性状态的函数关系,并分析了不同强度围岩处于弹性状态的临界支护参数。
破碎岩体非线性渗流突水机理研究现状及发展趋势

在收集整理国内外相关资料的基础上,从非线性渗流理论方程、非Darcy渗流试验和非线性渗流数值模型方法等方面总结目前破碎岩体非线性渗流突水研究现状,认为破碎岩体渗流具有突水通道的非Darcy渗流特性、3种流场(Darcy层流、非Darcy高速流及Navier-Stokes紊流)动力学系统的统一性和突水3要素(含水层水源的Darcy流、突水通道的非Darcy流和开采扰动作用)中的应力扰动特性。据此,提出了破碎岩体非线性渗流突水机理研究的发展趋势:从矿山采动岩体渗流突水3要素这一渗流特征出发,通过试验和现场测试研究不同围压、水力梯度和流速条件下破碎岩石渗流规律,建立考虑应力作用的耦合Darcy,Forchheimer和Navier-Stokes方程混合流场的模型,提出有限单元弱形式和有限体积法耦合积分解算混合流场方法,把采动应力作用下含水层、冒落岩体破碎带和巷道整个突水水流路径连接在一起,Forchheimer流域的边界流量压力是动态变化的,可以有效解决破碎岩体非线性渗流模型存在的问题,能比较合理模拟采动应力作用下矿山突水瞬态流动全过程。
煤厚变异区开采冲击地压发生的力学机制

针对地质构造区域煤层开采容易发生冲击地压的情况,建立了煤岩组合体力学模型,研究了煤厚变化对超前支承压力分布特征和能量演化规律的影响,揭示了煤厚变异区煤层开采冲击地压发生的力学机制。研究表明:煤厚变薄区的原岩应力比变厚区大,煤厚减小率或岩煤弹性模量比越大,应力变化梯度越大;工作面由厚向薄回采,超前支承压力呈“双峰值”分布,而工作面由薄向厚回采,超前支承压力呈“单峰值”分布;冲击地压发生时,工作面由厚向薄回采,第2峰值应力区内形成高能区会阻碍能量向煤壁深部传递,产生的冲击能量将主要向巷道或工作面临空面释放,而工作面由薄向厚回采,冲击能量可向煤壁深部转移,冲击影响范围小。现场案例分析及工程实践表明,工作面由薄向厚回采更有利于防冲。
煤矿地下水库煤柱动力响应与稳定性分析

参考借鉴地面水库坝体抗震安全评价的相关研究,构建了煤矿地下水库相似材料模型平台,进行了不同烈度条件下的动力破坏试验研究,并利用摩尔库伦模型对坝体在地震作用下的动力响应进行了数值仿真,研究了坝体的地震破坏形态、抗震薄弱环节以及影响因素;同时对同等条件下的地面水库坝体进行了模型试验和数值模拟,对比分析了地下水库与地面水库的抗震安全性。结果表明:物理模型试验和数值模拟得到的动力响应较为接近;在地震波逐级加载的过程中,由于受到顶底板约束,煤矿地下水库坝体晚于地面水库坝体进入塑性工作状态,验证了煤矿地下水库坝体较地面水库坝体具有更好的抗震安全性。在此基础上,提出了煤矿地下水库坝体安全系数概念,对比分析了同条件的煤矿地下水库坝体和地面水库坝体的安全稳定性。
地震预报可行性的科学与实践问题讨论

唐山地震40周年之际,回顾我国地震预测预报探索的科学实践历程,总结其进展,讨论遇到的科学与实践问题,展望未来,这是最好的纪念.实现地震预报的关键是短临预报,震前是否有前兆,是否可以观测到,是否可应用于预测地震并取得减灾实效,这都是地震预报探索需要阐明的问题,即地震预报的可行性研究.本文主要对地震前兆及其物理基础、地震能否预测的争论以及观测的重要性等一些重要科学与实践问题进行讨论,并在此基础上认识到,地震是有前兆的,且前兆很复杂,在充分研究前兆的基础上地震预报是可能的;此外,地震预测预报探索需从可行性研究进入更高的探索阶段.
H_2 O_2和NO互作调控SO_2诱导的胡杨细胞死亡

二氧化硫(SO_2)是一种常见的大气污染物,目前关于SO_2对木本植物的毒害作用及相关机制并不清楚.本文以木本植物胡杨的愈伤细胞为材料,研究SO_2衍生物对胡杨细胞的致死效应,以及过氧化氢(H_2O_2)与一氧化氮(NO)在SO_2诱导胡杨细胞死亡中的信号调节作用.研究发现:SO_2衍生物处理(1~ 5 mmol·L~(-1))可诱发胡杨细胞死亡,且SO_2衍生物浓度越大、处理时间越长,细胞死亡率越高.2 mmol·L~(-1) SO_2衍生物处理胡杨细胞后,胞内H_2O_2和NO水平显著升高,且H_2O_2水平的升高先于NO.一定浓度的外源H_2O_2或NO供体SNP能够提高SO_2胁迫下胡杨细胞的死亡率;而使用H_2O_2清除剂CAT和ASA、NO清除剂cPTIO、NO合成抑制剂钨酸钠后,SO_2诱导的细胞死亡率明显降低.进一步实验发现,外源H_2O_2可以提高SO_2胁迫下胡杨细胞的硝酸还原酶(NR)活性,促进胞内NO产生;而利用CAT和ASA清除H_2O_2后,细胞NR活性和NO产生均受到明显抑制.此外,SO_2胁迫下,外源SNP能够抑制抗氧化酶(CAT和APX)活性,增加胡杨细胞内的H_2O_2水平,而一定浓度的cPTIO和钨酸钠均可提高CAT和APX活性,降低胞内H_2O_2水平.结果表明:SO_2胁迫下,胡杨细胞快速产生的H_2O_2能够激活硝酸还原酶活性,促进NO生成,同时NO能够通过抑制抗氧化酶活性而提高H_2O_2水平.H_2O_2与NO互作调控SO_2诱导的胡杨细胞死亡.
基于足迹家族的宁夏资源环境压力评估及时空差异分析

基于生态足迹、碳足迹和水足迹的足迹家族模式,构建了资源环境压力评价指标体系,以丝绸之路经济带重要节点宁夏为研究区,探究人类活动对区域资源环境的影响.结果表明:1990-2013年宁夏的人均生物质足迹由0.61 hm~2增至0.66 hm~2,人均水足迹由984.85 m~3增至1520.59 m~3,人均碳足迹由4.55 t增至27.53 t(扩大了6.05倍),资源环境压力指数由0.45增大到0.89,从中下(Ⅱa)等级升为很高(Ⅲb)等级,人地关系日益严峻.研究初期,资源环境的压力主要来自于生态压力,后期逐渐转为以温室气体排放压力和水资源压力为主.空间上,资源环境压力存在较大差异,2013年银川市、石嘴山市和固原市的资源环境压力处于很高等级(Ⅲb),吴忠市和中卫市处于中上等级(Ⅱ_b).其中,银川市的主要压力来自温室气体排放压力和生态压力,石嘴山市主要来自温室气体排放压力,固原市主要来自水资源压力和生态压力,吴忠市和中卫市的三大压力所占份额相当.提高生物资源供应能力、降低水资源压力,加快节能减排和低碳经济发展能力,是宁夏生态文明建设中亟待解决的重大问题.
某冶炼厂周边土壤碳组分与铜形态的相关性

研究了浙江某冶炼污染区农田土壤有机碳组分与铜(Cu)形态的相关关系.结果表明,研究区土壤Cu形态含量为铁锰氧化物结合态>残渣态>碳酸盐结合态>有机质结合态>可交换态,其中铁锰氧化物结合态Cu和残渣态Cu含量分别占全量的39.55%和39.19%.土壤pH值和碳组分对不同形态Cu含量存在一定程度的影响,其中pH值与碳酸盐结合态Cu和铁锰氧化物结合态Cu均呈显著正相关;溶解性有机碳(DOC)含量与可交换态Cu呈极显著正相关;富里酸(FA)含量与可交换态Cu呈极显著正相关,与有机结合态Cu呈显著正相关;胡敏酸(HA)含量分别与可交换态Cu和有机结合态Cu呈极显著正相关.土壤DOC、FA、HA的动态变化对这些在移动性上存在差异的Cu形态间的相互转化会带来一定程度的影响,从而改变土壤Cu的迁移能力和生物有效性.
草海湿地小流域土地利用与景观格局对氮、磷输出的影响

识别主要污染物和污染源对草海湿地生态系统的保护与管理具有重要的现实意义.基于2012年5-10月6个小流域的水质观测数据、土地利用结构与景观格局指数,研究了草海湿地入湖小流域氮、磷输出的时空变化规律及其与景观格局的关系,以期为草海湿地综合治理提供参考.结果表明,草海湿地北面建设用地面积比例呈西北、东南方向逐渐降低和景观破碎度逐渐减小的趋势,具有明显的城市-城郊-农村的景观格局梯度,景观格局影响流域水质.多元统计分析表明,小流域氮磷输出受景观组成属性和空间属性综合影响,城镇建设用地百分比与TN、TP和COD呈显著正相关关系(r分别为0.995、0.978和0.996,p<0.01),景观破碎度(CONTAG、ED、MPS)和多样性(SHDI)与水质(TN、TP、COD)具有显著的相关关系,CCA的第一排序轴解释了建设用地面积比例、景观指数与水质指标相关性的96.0%.可见,威宁城镇化快速发展威胁了草海湿地生态安全,需进行草海周边城镇化进程的调整和控制.
废弃物施加对福州平原稻田土壤团聚体分布及其稳定性的影响

为了阐明废弃物施加对稻田土壤团聚体分布及其稳定性的影响,以福州平原稻田为研究对象,对对照、石膏、贝壳、生物炭和炉渣5种处理样地0~ 10 cm、10~ 20 cm、20~ 30 cm土层土壤团聚体分布及其稳定性,包括>0.25 mm团聚体含量(DR_(0.25)) 、平均质量直径(MWD) 、几何平均直径(GMD) 、分形维数(D)进行了测定和分析.结果表明,与对照样地相比,石膏、贝壳、生物炭和炉渣施加后均增加了土壤团聚体DR_(0.25)、MWD和GMD值,其中,石膏施加后土壤团聚体DR_(0.25)、MWD和GMD值分别增加了12.76%、12.13%和12.17%,贝壳施加后分别增加了32.65%、 31.83%和33.86%,生物炭施加后分别增加了12.07%、9.32%和11.70%,炉渣施加后分别增加了19.70%、13.59%和18.10%,但与对照样地相比,石膏、贝壳、生物炭和炉渣施加后土壤团聚体分形维数均表现为减小的趋势,分别减小了4.02%、11.65%、4.37%、9.29%.从土壤团聚体DR_(0.25)、 MWD、GMD值和分形维数的变化特征来看,石膏、贝壳、生物炭和炉渣施加均提高了土壤团聚体的稳定性.
珠三角冬季PM_(2.5)重污染区域输送特征数值模拟研究

利用嵌套网格空气质量模式系统(NAQPMS)及其耦合的污染来源追踪模块,针对2013年1月珠三角区域的PM_(2.5)重污染过程输送特征进行了数值模拟研究.结果表明,污染气团首先形成于广州、佛山地区,并在弱偏北风的作用下南移加强,影响整个珠三角区域.重污染期间,广州(64.9%) 、佛山(58.9%)的PM_(2.5)主要来自本地贡献,是区域输送最主要的来源地区;中山(51.9%) 、珠海(66.2%)的PM_(2.5)主要来自外来贡献,是区域输送主要的受体地区.重污染期间,广州和佛山对中山的PM_(2.5)日均贡献率之和总体保持在25%以上,污染最重时达到40%.交通(26%) 、工业(24%) 、扬尘(16%) 、火力发电(15%)和生物质燃烧(8%)是对中山贡献最大的5类源:工业源中山本地与外来输送贡献率基本相当;交通和扬尘源以中山本地贡献为主,贡献率分别为55%和67%;火力发电和生物质燃烧源以外来输送为主,贡献率分别为56%和62%.各类排放源的外来输送中,以广州、佛山所占的比例最大.
基于CMAQ模式和自适应偏最小二乘回归法的中国地区PM_(2.5)浓度动力-统计预报方法研究

采用CMAQ模式和自适应偏最小二乘回归法相结合的动力-统计预报方法,对2014年1-12月全国252个环境监测站的PM_(2.5)浓度逐时预报值进行了滚动订正,分析了订正前后PM_(2.5)浓度的时空变化特征,重点研究该方法在中国不同地区不同季节的适用性.结果表明:CMAQ模式预报的PM_(2.5)浓度年平均和秋冬季季节平均偏差表现为非均匀空间分布特征,即辽宁、山东部分地区、川渝地区及华中、华东、华南大部分地区预报偏高,京津冀和西部大部分地区预报偏低;订正后PM_(2.5)浓度与实测值的空间分布较一致,上述偏高和偏低地区的PM_(2.5)浓度预报误差显著减小;秋冬季PM_(2.5)浓度预报和订正偏差均大于年平均值.全国区域平均PM_(2.5)浓度实测值存在明显的季节变化特征,1-3月和11-12月较大,其他月份较小; PM_(2.5)浓度预报误差较大,多数时刻预报偏低,尤其是1-3月和11-12月偏低较明显;订正后PM_(2.5)浓度与实测值较接近,而且时间变化趋势较一致,秋冬季PM_(2.5)浓度预报和订正偏差亦明显大于春夏季.秋冬季4个重点污染区域中,京津冀地区PM_(2.5)实测浓度的区域平均值较大,川渝地区次之,长三角和珠三角地区较小;珠三角地区PM_(2.5)浓度预报和订正效果较好,川渝和长三角地区次之,京津冀地区相对较差;经滚动订正后,全年和秋冬季时段PM_(2.5)浓度订正值与实测值的相关系数均显著增加,误差显著减小,尤其是秋冬季订正效果较好.川渝地区的订正改进幅度最大,长三角和京津冀地区次之,珠三角地区较小.本文方法均适用于非污染日和污染日全国范围的PM_(2.5)预报浓度订正,两种天气过程PM_(2.5)浓度的订正效果均较好;该方法对于改进京津冀地区污染日的PM_(2.5)浓度预报更有效,其他3个地区非污染日的订正改进效果优于污染日.本文研究结果可为改进空气质量预报、重霾污染天气预警和防治提供新技术途径和科学依据.
我国18种不同理化性质的土壤对硒酸盐的吸附解吸作用研究

硒在土壤中的环境化学行为及其生物有效性在很大程度受到吸附解吸作用的影响,土壤对硒的吸附解吸因为土壤理化性质的不同差异很大.本文采用批量吸附实验,选择土壤性质差异较大的我国18种农田土壤,探讨了土壤pH、无定形铁铝氧化物、有机质和机械组成等对SeO_4~(2-)吸附的影响.结果表明,18种土壤对SeO_4~(2-)的吸附均是一个先快后慢的过程,在24 h达到吸附平衡;二级动力学方程为描述SeO_4~(2-)吸附的最佳模型(R~2>0.976),18种土壤对SeO_4~(2-)吸附大多符合Freundlich模型(R~2>0.842);土壤对SeO_4~(2-)吸附量与pH值(P<0.01)、碳酸盐含量(P<0.05)呈显著负相关,而与无定型铁、铝含量(P<0.01)及有机质含量(P<0.05)呈正相关; 18种土壤对SeO_4~(2-)吸附的固液分配系数(K_d值)均很低(0.99~18.18 L?kg~(-1));土壤SeO_4~(2-)解吸率均大于80%,表明吸附是可逆的;土壤吸附SeO_4~(2-)的低K_d值和高解吸率反映了硒酸盐易迁移淋溶的特性,这应当在区域环境硒的评价和调控中受到关注.
不同磷水平下丛枝菌根真菌对纳米氧化锌生物效应的影响

纳米ZnO颗粒是应用最为广泛金属型纳米颗粒(nanoparticles, NPs)之一,对作物和土壤微生物的影响值得关注.丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal, AM)是自然界中普遍存在的植物-真菌共生体,对各种环境胁迫具有一定的抵御能力,但菌根效应受土壤和植物磷含量的影响.分别设置0、 20、 50、 100 mg?kg~(-1)这4个磷水平,在接种或不接种AM真菌Funneliformis mosseae、添加或不添加纳米ZnO(500 mg?kg~(-1))条件下在温室中利用玉米进行土壤盆栽试验.结果表明,纳米ZnO没有显著影响玉米生长,但不利于菌根侵染和磷素吸收,并引起锌在植物体内的积累.纳米ZnO和高磷降低玉米菌根侵染,但AM真菌在所有磷水平下均显著促进植物生长.施磷和接菌均可使土壤pH升高、降低纳米ZnO源锌的生物有效性,从而降低锌向玉米地上部分的转运和积累,体现出一定保护作用.接菌在多数情况下显示出积极的菌根效应,尤其在低磷、添加纳米ZnO条件下更为显著.结果首次表明,AM真菌、磷肥均有助于减轻纳米ZnO引起的土壤污染及其所产生的生态和健康风险.
北运河水体中荧光溶解性有机物空间分布特征及来源分析

利用激发发射矩阵荧光光谱(EEMs)并结合平行因子分析(PARAFAC),研究了北运河荧光溶解有机物(fluorescent dissolved organic matter,FDOM)的荧光组分及其空间分布特征,并对各河段FDOM的来源进行了分析.结果表明,北运河水体FDOM的组分中,代表类腐殖物质的组分含量较多,占总荧光强度平均比例的76.18%,而类蛋白质物质占23.82%.各组分荧光强度与氮、磷等污染物呈显著相关关系,说明FDOM与氮、磷等元素的迁移转化有关系;溶解性有机质呈现出明显的空间分布格局,从上游到下游为先降低后升高.上游区域的FDOM含量受工业废水和沿岸农业径流的影响,溶解性有机质含量较高;中游区域主要受少量生活废水排放的影响,溶解性有机质含量较低;下游区域FDOM来源于周边畜禽养殖废水、生活污水、乡镇工业废水和农田退水等,该区域类蛋白物质的相对丰度明显增加,溶解性有机质含量最高.污水处理厂出水中DOM的含量较高,表明污水处理效果有待进一步提高.
滹沱河冲洪积扇地下水中酞酸酯的污染现状与分布特征

2014年9月采集石家庄地区滹沱河冲洪积扇地下水水样,采用气相色谱-质谱法测定了US EPA优先控制的6种酞酸酯(PAEs),对PAEs分布特征与风险进行了分析.结果表明,研究区内51个点位仅1个点位未检出PAEs,检出的∑ PAEs范围为nd~28873.1 ng?L~(-1),与国内其他研究区相比,研究区地下水中PAEs污染水平较重. PAEs及各组分的空间分布存在显著差异. 3个地下水单元PAEs的平均污染水平总体表现为山间沟谷河谷裂隙孔隙水单元(G1)>滹沱河冲洪积扇扇顶部孔隙水单元(G2)>滹沱河冲洪积扇扇中部孔隙水单元(G3).在G2、 G3单元共计39个点位中,有23个点位地下水中的PAEs以邻苯二甲酸甲酯(DMP)为主,而其余点位均因临近周边污染源,地下水中PAEs含量较高,且以邻苯二甲酸(2-乙基己基)酯(DEHP)、邻苯二甲酸丁酯(DBP)为主.研究区人群饮用受PAEs污染地下水的总非致癌风险指数和总致癌风险指数范围分别为7.6×10~(-9)~1.1×10~(-2)、 nd~1.2×10~(-6),均小于US EPA推荐的可接受的水平,风险较小.
Zn系LDHs覆膜改性人工湿地沸石基质除磷机制

选择Zn系层状双金属氢氧化物(LDHs),采用水热-共沉淀法合成3种不同类型的Zn-LDHs(FeZn-LDHs、 CoZn-LDHs和AlZn-LDHs)并覆膜于常用人工湿地沸石基质表面;利用模拟垂直流人工湿地小试系统,对原始沸石及3种Zn-LDHs覆膜改性沸石基质进行除磷净化实验、等温吸附-解吸实验以及动力学吸附实验,通过上述实验对以Zn-LDHs覆膜改性沸石基质为代表的改性基质除磷机制进行研究.结果表明,Zn-LDHs覆膜改性沸石基质对磷素净化效果具有明显的提升功能,其中以FeZn-LDHs覆膜改性基质尤为突出;改性使基质的饱和吸附容量得以提高,增强了基质对磷酸盐的解吸性能,并使沸石基质对磷酸盐的主要吸附类型由物理吸附向化学吸附转换;通过对沸石基质类型及其改性方式的合理选择,可达到利用沸石人工湿地强化除磷以高效净化富营养化水体的目的.
柘林湾表层沉积物中有机氯农药的分布特征及生态风险评价

考察了柘林湾11个位点表层沉积物中20种有机氯农药含量分布及污染状况,采用风险商RQ和NOAA的SQG沉积物质量标准评价了沉积物中OCPs的生态风险和各位点的综合生态风险,初步分析了沉积物中HCHs、 DDTs的来源以及沉积物中OCPs与沉积物性质参数的相关性.结果表明,柘林湾沉积物中DDTs的含量较高,尤其是p,p'-DDD,沉积物中DDTs含量超出中国海洋沉积物质量标准;沉积物中∑OCPs的浓度在14.14~306.88 ng?g~(-1)之间,平均值为78.37 ng?g~(-1),其中S8位点的∑OCPs含量最高.p,p'-DDD、 p,p'-DDT在多数研究位点具有必然的不利生物效应和高度生态风险,S8、 S10位点处于强影响生态风险状态.柘林湾沉积物中HCHs主要来源于林丹类农药的使用; S1、 S2、 S10、 S11位点均有近期的DDTs输入,其它位点DDTs主要来自早期残留或施用农药长期风化后的沉积物.沉积物中HCHs、硫丹、氯丹、狄氏剂之间存在极显著正相关性,它们与沉积物TOC间存在负相关,TOC的存在促进了生物降解; p,p'-DDD与Ca的明显正相关揭示了早期施用DDT随生物碳酸盐沉积;沉积物中颗粒物逐渐增大不利于OCPs在沉积物中的积累和富集.