mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
基于三维荧光及平行因子分析的川西高原河流水体CDOM特征

川西高原草甸和高寒湿地是青藏高原重要土壤碳库之一,高原河流水体溶解性有机碳特征及其与土壤碳库关系研究,对于理解高寒区域土壤碳输出通量及强度具有重要意义.本文对川西高原高山峡谷区河流(岷江上游、杂谷脑河、抚边河)和高原夷平面河流(白河)水体有色溶解性有机质(CDOM)采用三维荧光及平行因子法(EEM-PARAFAC)进行了分析.结果表明:①高原河流中CDOM主要有3种组分,即C_1(260/480, UVC类腐殖质)、C_2 [310/420(570), UVA类腐殖质]和C_3(280/370,类色氨酸);②河流沿程变化特征显示,高山峡谷区河流总荧光强度值较低,变化范围窄,高原夷平面河流(白河)与其相反;同时白河类腐殖质(C_1、C_2)荧光强度远高于其他3条河流,表明白河中源于沿岸草甸和湿地的陆源腐殖质高,而其余高山峡谷区3条河流陆源腐殖质输入相对低;③水体荧光特征参数(荧光指数FI、自生源指数BIX、腐殖化系数HIXb、新鲜度指数β:α)表明,高山峡谷区河流CDOM来源具有外源兼内源双重特征,腐殖化程度低;高原夷平面河流CDOM腐殖化程度相对较高且降解程度低;④相关性分析发现4条河流中C_1、C_2极显著正相关,且白河C_1、C_2、C_3呈极显著正相关;所有河流β:α与BIX呈极显著正相关,溶解性有机碳(DOC)与355 nm处吸收系数[α(355)]相关性不显著.
降雨对蓝藻水华消退影响及其机制分析

2016年5月24日至6月2日香溪河库湾经历了3次不同强度的降雨,对降雨前后库湾水流、水温、光学特性、叶绿素a浓度等因素进行分析.结果表明,5月27日中雨期间,较降雨前库湾上游来流量增加1.9倍,库湾平均混合层深度增加8.2 m; 6月1日小雨期间,较降雨前库湾平均混合层深度增加1.6 m,平均叶绿素浓度降低2.02 μg·L~(-1); 6月2日大雨期间,较降雨前库湾上游来流量增加4倍,库湾平均混合层深度增加7.9 m,平均叶绿素浓度降低14.64 μg·L~(-1).降雨导致上游来流量增加,加快了藻类的迁移;混合层深度增加破坏了藻类的生长环境,是水华消退的主要原因.降雨结束后,在2~3 d适宜光照、温度条件下库湾水体水温分层恢复,藻类快速生长繁殖,导致库湾表层叶绿素a浓度回升,降雨对水华的暴发具有阶段性抑制作用.
活性炭/高分子复合水凝胶对水中亚甲基蓝和Cu(Ⅱ)的去除性能

采用活性炭/海藻酸钠-聚乙烯醇复合水凝胶(CAP)为吸附剂,以水溶液中的亚甲基蓝(MB)和Cu~(2+)为目标污染物,考察了固液比、pH、温度、反应时间、MB和Cu2+的初始浓度等因素对吸附过程的影响.通过SEM、FTIR、BET等手段对CAP物化性质进行了表征.结果表明,CAP内部呈现互穿的三维网络多孔结构,成功复合了活性炭,具有丰富的-COOH和-OH官能团,比表面积可达112.7 m~2·g~(-1). CAP对MB和Cu~(2+)的吸附量随着固液比、温度的增大而降低,随着溶液初始pH的升高而增大;吸附属于Langmuir单层吸附,对MB和Cu~(2+)的最大吸附量分别为1 940.75 mg·g~(-1)和190.48 mg·g~(-1);反应时间在5 h内吸附量可达最大吸附量的90%,吸附动力学过程符合准二级动力学方程;活性炭/高分子复合水凝胶经过5次吸附-脱附循环再生后,仍能保持优异的吸附性能.
中国七大流域全氟烷基酸污染水平与饮水暴露风险

为探究中国七大流域全氟烷基酸(perfluoroalkyl acids, PFAAs)的污染现状与居民饮水暴露风险,基于美国国家环保署推荐的风险评估方法,应用场景风险评估模式,分析了各流域PFAAs的污染水平及特征,并对中国成人、青少年、儿童的PFAAs日均饮水暴露量(average daily dose, ADD)及其健康风险进行了评估.结果表明,中等暴露水平下,中国七大流域∑ PFAAs中位浓度为14 ng·L~(-1),全氟辛酸(perfluorooctane acid, PFOA)、全氟丁酸和全氟辛烷磺酸(perfluorooctane sulfonic acid, PFOS)为主要污染物,松辽、太湖流域∑PFAAs高于整体水平.高等暴露水平下,碳链≤6的全氟羧酸类化合物占∑ PFAAs的比例高于中等暴露水平.黄河、长江部分河段污染水平高.风险评估结果显示,饮水暴露PFOA、PFOS对中国各年龄段居民尚无健康风险,且青少年日均饮水摄入量偏少.
北京城市副中心(通州区)加油站VOCs排放清单

通州区作为北京城市副中心,面临着加油站VOCs排放量快速增长的巨大压力,本研究以通州区为例,建立了一套自下而上的加油站VOCs排放清单估算方法,利用北京市本地化加油站VOCs排放因子,结合每座加油站油品销售量,编制了通州区2015 ~2022年高时空分辨率加油站VOCs排放清单.结果表明:①北京市加油站在卸油、加油和罐压控制措施的基础上增加在线监控系统(OMS),汽油VOCs排放因子由190 mg·L ~(-1)降至115 mg·L~(-1),再叠加50%车载油气回收系统,排放因子分别降至131 mg·L~(-1)和96 mg·L~(-1);加油站柴油VOCs排放因子(13 mg·L~(-1))是汽油未控制排放因子(1 552 mg·L ~(-1))的0.8%;②通州区2015年加油站VOCs排放量为97.8 t·a~(-1),汽油和柴油VOCs排放量分别为96.2 t·a~(-1)和1.6 t·a~(-1),分别占98.4%和1.6%,排放主要集中在北京市政府新址周边区域;③实施《北京市2013 ~2017年清洁空气行动计划》油气回收要求后,考虑油品销售量增长,通州区2017年和2022年加油站VOCs排放量相比2015年减排9%和6%,假设2022年底前在28座2 000 ~ 5 000 t·a~(-1)的加油站也安装OMS,加油站VOCs排放量相比2015年减排13%;④2014年APEC期间单双号限行措施使加油站每日排放量减少了(22 ±12)%;⑤建议加强北京市政府新址周边区域加油站和夏季以及中午加油闲时的油气回收监管工作.
成都市大气环境VOCs污染特征及其健康风险评价

于2012年9月,在成都市分别选取代表城市大气环境和路边大气环境的两个采样点对大气中挥发性有机物(VOCs)进行采样,对不同大气环境中VOCs的浓度水平与变化特征、组成和反应活性进行分析,并对其中的芳香烃化合物进行健康风险评价.结果表明,成都市城市大气环境和路边大气环境中TVOCs的平均质量浓度分别为(108.57 ± 52.43) μg·m~(-3)和(132.61 ±49.31) μg·m~(-3),不同大气环境中各烃类物质浓度均呈现出烷烃 > 芳香烃 > 烯烃 > 炔烃的趋势;城市和路边大气环境中芳香烃和烯烃对臭氧生成潜势(OFP)贡献较大,关键物种均为间/对二甲苯、甲苯、乙烯、邻二甲苯和丙烯;不同大气环境中的苯、甲苯、乙苯和二甲苯(BTEX)对人体的非致癌风险和危害指数均小于1,对暴露人群不存在非致癌风险;致癌物质苯对人体的致癌风险高于安全阈值1.00E-06,对暴露人群可能存在致癌风险.
基于PMF量化工业排放对大气挥发性有机物(VOCs)的影响:以南京市江北工业区为例

挥发性有机物(VOCs)在臭氧(O_3)和二次有机气溶胶(SOA)生成中起着关键作用.南京市江北地区工业密集,为评估工业排放对大气VOCs的影响,本研究于2017年3月在工业区受体点南京信息工程大学(南信大)开展了为期近1个月的VOCs采样和测量.监测数据显示南信大站点大气VOCs浓度波动大,范围(体积分数)在10.3 × 10 ~(-9) ~200.5 × 10~(-9)之间,烯烃、芳香烃和卤代烃等组分(例如:乙烯、丙烯、苯、苯乙烯、二氯甲烷等)存在明显的异常高值.利用正交矩阵因子模型(PMF)对VOCs进行来源解析,结果显示在观测期间与工业排放相关源的平均贡献为50.0%,其中石化源、化工源以及涂料和溶剂使用源的贡献分别为14.9%、19.3%和15.8%.在VOCs高污染时段,与工业排放相关源的占比高达74.9%.进一步结合风速和风向数据,确定了不同类型工业源的主导方位,追溯排放源的潜在位置.
我国机动车排放VOCs及其大气环境影响

挥发性有机化合物(volatile organic compounds, VOCs)作为大气中主要污染物之一,是O_3和二次有机气溶胶(secondary organic aerosol, SOA)的重要前体物.为全面了解我国城市机动车排放VOCs对空气质量的影响,本文系统介绍了我国部分城市大气中VOCs的源解析最新成果,并分车型、分燃料综述了我国机动车VOCs的排放因子、成分谱及其对二次污染的贡献,以期为未来机动车VOCs排放和控制提供数据和理论支持.研究发现,机动车是我国城市大气VOCs的最大源,平均贡献率为36.8%;摩托车和轻型汽油车是主要排放车型.机动车尾气排放VOCs对城市03和SOA生成都有重要贡献,随着排放标准提升和运行工况改善,机动车排放因子和臭氧生成潜势(ozone formation potentials, OFPs)明显降低,成分谱以芳香烃和烯烃等活性组分为主,对二次污染的贡献较大.
硝酸盐对土壤反硝化活性及蒽厌氧降解的影响

多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs)在土壤中的反硝化降解是其厌氧去除的重要途径之一,但严格厌氧条件下反硝化电子受体(硝酸盐)对土壤反硝化活性及PAHs降解影响的报道还不多见.通过添加硝酸盐和蒽的厌氧微宇宙培养实验,探讨厌氧条件下硝酸盐对土壤蒽的厌氧降解及反硝化活性的影响.设置了不添加(N_0)和添加硝酸盐(N_(30):30 mg·kg~(-1))的两组处理,每组处理分别含3个蒽浓度(A_0: 0 mg·kg~(-1)、 A_(15): 15 mg·kg~(-1)、 A_(30): 30 mg·kg~(-1)),共6个处理(N_0A_0、 N_0A_(15)、 N_0A_(30)、 N_(30)A_0、 N_(30)A_(15)、 N_(30)A_(30)).厌氧条件下25℃黑暗培养45 d,并于第3、 7、 15及45 d测定土壤N_2O和CO_2的产生速率、反硝化相关功能基因(narG、 nirK、 nirS)丰度及蒽含量.结果表明,在培养第3 d检测到较强的反硝化活性,且硝酸盐及蒽均能显著促进土壤的反硝化酶活性.随着培养时间的延续,各处理中土壤反硝化活性急剧下降,蒽对土壤反硝化活性却表现出明显的抑制作用.方差分析的结果也表明,硝酸盐、蒽及其交互作用均能显著影响土壤的反硝化活性. 3种反硝化功能基因中,只有narG和nirS基因的丰度在培养期间呈现逐渐升高的趋势,且它们能够受到硝酸盐、蒽及其交互作用的显著影响.厌氧条件下土壤蒽的最终去除率在33.83%~55.01%之间,添加硝酸盐对土壤蒽的去除率和降解速率均无显著影响,但高蒽含量(N_0A_(30)、 N_(30)A_(30))处理的降解速率显著高于低蒽含量(N_0A_(15)、 N_(30)A_(15))处理(P<0.05).综上,硝酸盐的添加能显著影响土壤的反硝化活性及与反硝化相关的narG和nirS基因的丰度,但对土壤蒽的厌氧降解无显著影响.
控源及改良措施对稻田土壤和水稻镉累积的影响

为研究稻草移除/还田、截断大气沉降、清洁水灌溉和石灰调控等途径对土壤和水稻镉(Cd)累积的影响,于2016年4~10月在湘潭、醴陵和株洲选择典型Cd污染稻田开展田间小区综合试验.结果表明,各处理对土壤Cd总量无显著影响.石灰调控下土壤pH平均提高了0.87个单位,土壤中有效态Cd含量平均降低了33.7%,水稻根、茎叶和糙米Cd积累量分别降低了47.9%、 46.7%和54.8%,水稻根、茎叶和糙米Cd富集系数均显著低于对照;清洁水灌溉和截断大气沉降对土壤pH的影响整体略呈上升趋势,分别上升了0.44和0.49个单位,土壤有效Cd含量分别降低了18.2%和14.5%,水稻根、茎叶和糙米Cd积累量比对照分别降低了32.6%、 24.2%、 18.0%和17.6%、 11.3%、 25.4%.然而,稻草还田对晚稻土壤pH影响情况不明显,但土壤中有效态Cd含量上升了6.1%,水稻植株Cd积累量也整体呈上升趋势.上述研究结果表明,通过施用灌溉清洁水和截断大气沉降源、稻草移除、石灰等措施可以确保中轻度Cd污染稻田水稻安全利用.
秸秆与生物炭还田对土壤团聚体及固碳特征的影响

揭示秸秆与生物炭还田对团聚体有机碳含量、分布、稳定性以及相对贡献率的影响,有利于明确秸秆与生物炭还田下土壤碳库的稳定性及其保护机制.采用田间试验方法研究了油菜/玉米轮作模式下,秸秆与生物炭还田对土壤团聚体及固碳特征的影响.结果表明:①秸秆与生物炭还田各处理均能提高土壤有机碳含量,其中生物炭还田(BC、 16.88 g·kg~(-1))、秸秆+生物炭还田(CSBC、 17.37g·kg~(-1))效果优于秸秆还田(CS、 13.76 g·kg~(-1))和秸秆+速腐剂还田(CSD、 14.68 g·kg~(-1)). ②与对照(CK)处理相比,CS、 CSD处理能显著地提高大团聚体(>2 mm)含量,增加率为94.00%~117.78%,同时显著提高了水稳性团聚体的平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)、 R_(0.25),降低了分形维数(D),提高了团聚体稳定性(P<0.05). ③随着团聚体粒径的增大,团聚体有机碳含量呈现先降低再增高然后再降低,且粉黏粒(<0.053 mm)对土壤有机碳贡献率最高(29.61%~42.18%),大团聚体有机碳贡献率最低(9.19%~17.81%).除CSD处理外,CS、 BC、 CSBC处理降低了较大团聚体(2~0.25 mm)和微团聚体(0.25~0.053 mm)有机碳贡献率.秸秆还田促进土壤团聚作用效果优于生物炭还田,而生物炭还田提高团聚体有机碳含量效果优于秸秆还田,秸秆新碳主要向大团聚体内分配,秸秆+速腐剂还田还能促进较大团聚体内不同组分结合新碳,生物炭、秸秆+生物炭还田主要向微团聚体中富集.
拔节期水稻光合碳输入的动态变化及其对施氮的响应:~(13)C-CO_2脉冲标记

水稻光合碳是稻田土壤有机碳的重要来源之一,其在土壤中输入与分配特征受水稻生长状况和土壤肥力的影响.施肥是影响水稻生长的关键因素,为了探讨施氮对水稻拔节期光合碳的传输动态的影响,应用稳定同位素~(13)C-CO_2脉冲标记技术,通过盆栽试验,研究光合碳在水稻-(根际/非根际)土壤系统中输入与分配的动态变化及其对施氮的响应.结果表明,施氮显著增加了水稻地上部和根系生物量,降低了水稻根冠比.随着水稻的生长,水稻植株的~(13)C丰度逐渐下降,根际土和非根际土中~(13)C丰度先减少再增加;施氮显著增加了根际土壤中~(13)C丰度,较不施氮相比增加了9.5%~32.6%.施氮使水稻地上部和根系中光合~(13)C含量显著增加,较不施氮处理分别增加了24.5%~134.7%和9.1%~106%.脉冲标记一次性输入的光合~(13)C主要分配在水稻植株体内,不施氮和施氮条件下的分配率分别为85.5%~93.2%和91.3%~95.7%;施氮显著影响光合碳在水稻地上部、根际土和非根际土中的分配特征(P<0.01),标记后26 d,与不施氮处理相比,施氮使光合碳在水稻地上部的分配增加了13.4%,在根际土和非根际土中的分配分别减少了21.9%和52.2%.因此,施氮增加了光合碳在土壤-水稻系统中的分配,但降低了光合碳在土壤中的累积.本研究进一步探讨了施氮条件下水稻拔节期光合碳的分配,为明确氮素对光合碳在水稻拔节期的动态变化以及对土壤有机碳库的影响,和深入了解农田土壤有机质累积提供理论依据和数据支持.
畜禽粪便中多重耐药细菌及耐药基因的分布特征

为了解畜禽粪便中多重抗生素耐药细菌及耐药基因的污染特征,采用微生物培养的方法调查了鸡粪、猪粪中多重耐药细菌的数量,并挑取部分菌株进行16S rDNA鉴定和抗生素敏感性试验;进一步通过高通量测序技术解析多重耐药细菌的群落结构,利用高通量定量PCR对粪便中176种耐药基因的分布情况进行研究.结果表明,不同鸡粪、猪粪中对四环素、环丙沙星和庆大霉素同时耐药的多重耐药细菌比例在7.96%~12.40%;单菌株鉴定和群落结构分析均显示,可培养的多重耐药细菌主要集中在Escherichia(埃希氏杆菌属)、 Acinetobacter(不动杆菌属)和Proteus(变形杆菌属)中.与未饲用抗生素的猪粪相比,猪粪样品中耐药基因的总富集倍数达到1.96×10~4~1.54×10~5倍,各类耐药基因的富集情况为:四环素类>β-内酰胺类>MLSB(大环内酯、林可酰胺和链阳性菌素B类)>氨基糖苷类>FCA(氟喹诺酮、喹诺酮、氟苯尼考、氯霉素和酰胺醇类)>磺胺类>万古霉素类.
磷酸盐、 腐殖酸与粉煤灰联合钝化处理模拟铅镉污染土壤

本研究利用过磷酸钙、腐殖酸、粉煤灰及其复配组合钝化处理人工模拟Pb、 Cd污染土壤,并采用CaCl_2浸取法、三乙三胺五乙酸(DTPA)浸取法以及BCR形态分级实验评价钝化效果,利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜能谱(SEM-EDS)分析土壤表面微观形态与结构,进一步探究其钝化机制.结果表明,除了腐殖酸单一处理,其他不同钝化处理均能降低土壤CaCl_2和DTPA提取态Pb、 Cd含量,其中先添加过磷酸钙和腐殖酸,然后再添加粉煤灰的联合处理实验组效果最佳.土壤pH值与CaCl_2、 DTPA提取态Pb含量存在微弱的正相关关系,与CaCl_2、 DTPA提取态Cd含量存在负相关关系,速效磷含量与二者都存在显著的负相关关系,说明速效磷含量是控制土壤Pb、 Cd活性的主要因素.施用磷酸盐、腐殖酸和粉煤灰可以促进Pb、 Cd由活性较高的弱酸提取态向活性低的残渣态转化,从而有效降低Pb、 Cd的迁移能力. XRD和SEM-EDS分析表明,过磷酸钙钝化重金属的机制主要是通过离子交换作用将重金属转化为难溶的Ca-重金属混合磷酸盐, 3种钝化剂联合作用机制主要通过溶解/沉淀以及表面吸附作用将重金属转化为稳定的磷酸铅沉淀[Pb_3(PO_4)_2]或者混合重金属矿物[PbFe_3(SO_4)(PO_4)(OH)_6],从而有效钝化重金属.
阳(阴)离子复配修饰两性磁性膨润土的表面特征差异及对苯酚吸附的影响

以膨润土(BT)为基质,采用共沉淀法制备负载Fe_3O_4的磁性膨润土(MBT),在两性表面活性剂十二烷基二甲基甜菜碱(BS-12)修饰(BS-MBT)的基础上,以阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)/阴离子表面活性剂十二烷基磺酸钠(SDS)为复配修饰剂,通过湿法分别制备2种两性复配修饰磁性膨润土(BS-CT-MBT/BS-SDS-MBT),采用扫描电镜、 X-射线衍射、热重、红外光谱对样品进行表征,测定磁性、比表面积和孔容等性质,通过批处理实验法对比两性复配修饰磁性膨润土对苯酚的吸附.结果表明,两性复配修饰膨润土具有良好的磁分离性能.与BS-MBT相比,BS-CT-MBT的C、 N质量分数增大,复配修饰剂质量分数增加,孔容和比表面积减小,BS-SDS-MBT的C、 N质量分数减小,复配修饰剂质量分数减少,孔容减小,比表面积增大.在pH 6.0的0.1 mol·L~(-1) NaCl溶液中各修饰剂的解吸率低于9%.各土样对苯酚的等温吸附数据符合Henry模型,以分配吸附为主,吸附量顺序为BS-CT-MBT>BS-MBT>BS-SDS-MBT>BT>MBT,修饰剂质量分数是影响苯酚吸附的决定性因素,CTMAB提升土样吸附苯酚能力的效果高于SDS.
黄河岸边土壤中类二(口恶)英类多氯联苯污染现状及风险

研究了全黄河范围内40个国家重点控制断面岸边土壤样品中类二(口恶)英类多氯联苯(dioxin-like polychlorinated biphenyls,DL-PCBs)的污染现状,并利用毒性当量法和健康风险评价模型定量描述黄河岸边土壤中DL-PCBs对沿岸居民的毒性风险、致癌风险和非致癌风险.结果表明,黄河岸边土壤中各采样断面岸边土壤中∑DL-PCBs的含量(以dw计,下同)范围为:0.37~7.17 ng·g~(-1),均值为0.38 ng·g~(-1).毒性风险计算表明,黄河岸边土壤中DL-PCBs的毒性当量范围为:0.00~30.31 pg·g~(-1),均值是13.63 pg·g~(-1),基本不会对沿岸居民产生毒性风险;健康风险模型计算表明,黄河岸边土壤中DL-PCBs对儿童和成人的致癌风险、非致癌风险均未超过美国EPA规定的限值,基本不会产生明显的健康风险.相比而言,黄河中游沿岸居民更易受到DL-PCBs危害.
陆浑水库饮用水源地水体中金属元素分布特征及健康风险评价

在2016年对陆浑水库饮用水源地46个水样中12种金属元素(包括重金属As、 Cd、 Cr、 Cu、 Fe、 Hg、 Mn、 Mo、 Ni、 Pb、 Zn和轻金属Al)进行测定,探讨了水体中金属元素的分布特征,并借助健康风险评价模型评价了水体中金属人体健康风险.结果表明,陆浑水库饮用水源地水体中Al最大浓度(200.27 μg·L~(-1))和Mo所有浓度(151.42~170.69 μg·L~(-1))均超过《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)和《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)规定的标准限值,超标率依次为4.35%和100%.陆浑水库饮用水源地水体中金属浓度分布具有较明显的空间差异性,高值区域集中在库区西南部(上游)、东北部(下游).健康风险评价结果表明,儿童暴露剂量明显高于成人暴露剂量,金属元素经饮用水途径引起的健康风险均高于皮肤接触途径.金属致癌风险中,Cr和As致癌风险超过最大可接受风险水平(5.0×10~(-5) a~(-1)),超标率分别为100%和3.80%,Cr对总致癌风险的贡献率平均达到85%;非致癌性金属元素健康风险(10~(-1)2~10~(-7) a~(-1))呈现出Al>Mo>Cu>Pb>Ni>Hg>Fe>Zn>Mn,比最大可接受风险水平低2~7个数量级.
淹水落干下三峡水库消落带土壤无机磷形态转化特征

为探讨三峡水库消落带土壤无机磷的转化规律,通过布置原位浮台,将装有土壤的塑料盆悬挂在不同水深(0、 2、 5、 15 m)处,分别淹没30、 60、 180 d,落干180 d,研究淹没水深和时长对消落带土壤的理化性质及无机磷形态的影响.结果表明,淹水-落干循环中,土壤pH、有机质、全磷和有效磷含量均呈现先降低后升高的趋势.落干180 d后,土壤pH、有机质和全磷含量降低,有效磷含量升高.土壤淹水后,各形态无机磷占全磷的比例大小为Fe-P>Al-P>Ca_8-P>Ca_2-P.淹水0 m、 2 m时Ca_2-P、 Ca_8-P随淹水时间持续下降,淹水5 m、 15 m时随淹水时间先降低后升高.落干180 d后无机磷含量显著增加,随淹水深度的增加无机磷含量呈降低趋势; Al-P含量随淹水时间先降低后持续升高,随淹水深度变化趋势不明显; Fe-P含量随淹水时间和淹水深度变化无明显规律.
基于高分影像的城市黑臭水体遥感识别:以南京为例

城市黑臭水体的遥感识别对于黑臭水体的监测、治理有着重要作用. 2016年对南京城市河段进行了地面调查,并在沙洲西河、秃尾河、玄武湖、金川河设置了55个样点,采集水样分析水质参数并同步测量水面光谱.在此基础上,利用绿光波段遥感反射率的单波段阈值、蓝、绿波段差值、红、绿波段比值,以及色度值,分别构建了基于GF-2影像的城市黑臭水体遥感识别算法,并分析南京市主城区黑臭水体的空间分布和环境特点.结果表明:①和其他类型水体相比,城市黑臭水体遥感反射率最低,在整个可见光范围峰谷不突出,而且在400~550 nm范围光谱斜率最小; ②采用地面同步调查结果检验,比值算法的识别精度最高,对城市河道黑臭水体的识别更准确; ③利用比值法对2016年11月3日的GF-2影像进行计算,共提取研究区黑臭河段11条,总长度40.7 km,总面积0.749 km~2.黑臭河段分布具有范围广且不连续的特征,集中分布于各城区人口密集的区域;水体发生黑臭主要受到生活污水、工业废水、断头浜的影响.
程海流域非点源污染负荷估算及其控制对策

计算流域非点源氮磷污染负荷并以此开展源解析对于寻求水体污染控制最佳管理措施具有重要意义.通过对经典的Johnes输出系数模型进行改进,考虑了降水、坡度以及污染源与水体之间距离等因素,建立了一套在资料缺乏情况下,适用于受地形、降水影响较大的高原湖泊地区的非点源污染负荷评估方法.选取云南省九大高原湖泊之一的程海作为研究对象,验证了改进输出系数模型的合理性,并对流域溶解态氮磷入湖污染负荷进行了全面的分析.结果表明:①2014年,程海流域溶解态氮磷入湖负荷分别是158.48 t·a~(-1)和24.70 t·a~(-1),且二者空间分布相似; ②在土地利用方面,农业用地对溶解态氮磷入湖污染负荷贡献最大,分别是46.19%和48.16%; ③畜禽养殖和农村生活是溶解态氮磷入湖污染负荷治理的优先控制污染源,南岸是溶解态氮磷入湖污染负荷重点治理区域; ④若实行农村生活和畜禽养殖、化肥流失及土地利用治理,可使溶解态氮磷入湖污染负荷分别减少38.47%和40.76%.研究成果可为缺乏资料的高原湖泊地区非点源污染治理提供科学的理论依据.
大气环境分区管理:以广东省为例

从区域大气环境管理的角度出发,提出大气环境分区管理的理念.以广东省地区为例,利用空气质量数值模拟和卫星遥感反演分析相结合的方法,从气象要素模拟场、浓度要素模拟场和卫星图像解译中筛选出关键因子,形成大气环境管理分区指标体系,在此基础上,利用层次聚类分析法将广东省划分为严格控制区、持续改善区和协调发展区这3种大气环境管理分区类型.结果表明,广东省大气环境管理严格控制区、持续改善区和协调发展区分别占16.3%、 28.0%和55.7%.严格控制区在珠三角、粤东、粤西和粤北所占的比例分别为27.9%、 19.3%、 4.4%和12.5%,区域内应实施最严格的大气环境管理政策以推动空气质量改善;持续改善区在珠三角、粤东、粤西和粤北所占的比例分别为34.4%、 15.8%、 7.8和34.5%,区域内应实施相对严格的大气环境管理政策以保障持续稳定达标;协调发展区在珠三角、粤东、粤西和粤北所占的比例分别为37.7%、 64.9%、 87.8%和53.0%,区域内应实施较为宽松的大气环境管理政策以保障相对良好的空气质量.总体而言,广东省大气环境管理压力主要集中在珠三角地区,粤北、粤东地区次之,粤西地区大气环境管理压力最小.
自导向弯孔加工装置及其控制系统研究

在注塑过程中,随形冷却通道可有效降低模具的温度、提高产品质量。随形冷却通道由多段弯孔构成,基于电解加工原理提出自导向弯孔的加工方法。研究了弯孔的加工原理和曲率控制原理,设计了弯孔加工装置,在此基础上,开发了基于Contex M3 ARM微控制器的数控系统,以实现自导向弯孔电解加工的实时控制与人机交互。
电镀厂周边大气PM_(10)中重金属季节性分布特征及生态风险评价

本研究以东莞市5个镇区的电镀厂为中心,在其周边共布设45个监测点位,通过系统采集2015年度春夏秋冬四个季节不同时段电镀厂周边大气PM_(10)颗粒物样品,应用ICP-MS分析样品中12种重金属的含量,并对季节分布特征及空间分布特征进行比较,评价其生态风险.以期为大气环境危害与风险评估及相关部门制定污染治理决策提供科学依据.结果表明, 5个镇的PM_(10)浓度均小于我国《环境空气质量标准》(GB 3095-2012)中相应日均值二级标准限值,且呈现出冬季污染严重,夏季污染较轻的规律. PM_(10)中各金属的浓度总体表现为秋冬季偏高,且各镇PM_(10)中As、 Cd、 Cr均超过《环境空气质量标准》(GB 3095-2012)中年平均浓度限值,其中严重超标的是虎门镇、沙田镇和大岭山镇.富集因子法和地累积指数法分析表明, Cd、 Sb、 Hg、 Co为极强污染, Pb、 Zn为轻度污染到强污染, Ni、 Cr、 Mn和V属于未污染.研究区大气颗粒物PM_(10)中重金属的潜在生态风险指数RI远大于600,潜在的生态风险极强.
南京北郊黑碳气溶胶的来源解析

利用七波段黑碳仪对2015年1~12月南京北郊地区黑碳(black carbon,BC)气溶胶实时监测,并结合黑碳仪模型对该期间内BC进行来源解析,探讨化石燃料排放产生BC(BC_(ff))与生物质燃烧产生BC(BC_(bb))各自的贡献大小.结果表明,观测期间BC的吸收波长指数(α)和生物质燃烧对BC的贡献百分比(BB)的变化范围都较大但趋势较为一致;冬季α值偏高而夏季α值较低,表明不同季节时间BC来源和强度的差异性. BC_(ff)在各季节BC总浓度中占比略有不同但均高于75%; BC、 BC_(ff)和BC_(bb)的日变化趋势均呈双峰特征,在07:00~09:00和18:00~21:00左右浓度有最大值;全天中,BC_(ff)对BC贡献最大,浓度值约为BC_(bb)的3~5倍;夜晚BC浓度普遍高于白天,其平均浓度值是白天的1.2倍.由浓度权重轨迹分析的结果可知,影响南京北郊地区高浓度BC的源区主要集中在浙江、安徽以及江西和福建等地区.
基于计算机视觉的报废汽车挡风玻璃切割找正方法研究

使用挡风玻璃自动切割机切割汽车挡风玻璃前,需要对车身进行找正定位。简要介绍了各类找正方法,在指出其应用局限性的基础上,提出了基于计算机视觉的车身找正方法。在车身顶部指定位置放置标定纸并用摄像机拍摄,获取特征点像素坐标,然后根据标定公式获取特征点世界坐标。通过和标准位置特征点世界坐标比较,计算出车身偏移距离和转动角度。该方法找正效率高,具有一定的推广应用价值。
人椅系统振动特性及其集中参数模型研究

结合实车振动舒适性试验,对人椅系统的振动特性进行了分析,结果表明:除坐垫外座椅靠背、人体头部振动对驾乘人员的舒适性具有较大影响。根据底板-坐垫传递函数、底板-头部传递函数,采用Matlab编程及遗传算法对集中参数人椅模型进行了参数识别,并利用所识别出的参数计算了各模型传递函数理论值。借助视在质量验证了模型参数的合理性,并通过分析各模型传递函数理论值与试验值的拟合优度,得出三自由度带框架质量的并联人椅模型,能够较准确地预测实车振动特性。
基于电流密度连续性条件的直流电阻率各向异性问题自适应有限元模拟

直流电阻率法被广泛应用在工程和环境及水文地球物理、野外采矿、地热探测等领域.地下岩石常具有层理面和裂缝等具有方向依赖性的结构,岩石电导率常常呈现各向异性特征,因此研究复杂直流电阻率各向异性问题的高精度正演算法具有迫切的理论和学术需求.本文利用面向目标的自适应有限元算法和非结构化网格相结合的方式,解决了带地形任意复杂直流电阻率各向异性问题的高精度正演这一难题.有别于前人的研究成果,本文提出了一种特别的二次虚拟场算法实现带源的任意起伏地形问题模拟;另外,本文第一次基于电流密度连续性条件构建适合直流电阻率各向异性问题的后验误差估计算法,有效地驱动面向目标有限元网格自适应加密过程.最后,通过三组电阻率各向异性模型验证本文提出算法的正确性和适应性,测试结果表明:对于任意复杂直流电阻率各向异性问题,本文提出的算法具有精度高、适应性强等特点;另外,我们还发现电流密度连续性条件可用于设计直流电阻率问题的有效后验误差估计算法.
西北太平洋海岛地区地震背景噪声特征及海洋学解释

地震背景噪声特性及噪声源的分布研究逐渐成为深化背景噪声层析成像的关键问题.海岛地区由于特殊的地理位置,其背景噪声具有相对独特的特征.地脉动(约0.003~1 Hz)是地震背景噪声中能量最强的分量,其激发与特性被认为与海浪运动和固体地球之间的相互作用有关,但海岛地区地脉动特征与海洋波浪场之间的关系尚未被充分研究.本文利用西北太平洋海岛地震台站的连续记录数据、波浪浮标的实测数据以及WAVEWATCH-III海浪模式的数值模拟结果,通过地震学和海洋学的交叉,分析海岛地区地脉动信号的时频特性及其与海洋波浪场之间的相关性,从海洋学角度对地脉动信号的特征及激发进行探讨与解释.结果表明,海岛地区地脉动信号相对于内陆地区更强,并具有明显且稳定的季节性变化特征:高频地脉动信号(0.12~0.32 Hz)在夏秋季节(5月-10月)相对较弱,而在冬春季节(11月一次年4月)相对较强,与北半球海洋活动季节性变化相一致.此外,海岛地区地脉动主要受周边海域波浪场影响,与周边海域波浪能功率密度及实测和数值模拟所得的有效波高均具有很好的互相关性.该研究结果同时表明可进一步发展利用地脉动观测数据反演海表波浪场的可能,为海洋科学研究中海表波浪场连续观测数据的获取提供地震学上的支持.
短肽自组装水凝胶的温和制备方法及免疫佐剂应用

短肽自组装水凝胶是一种新型的软物质材料,它由短肽通过自组装形成,具有生物活性和生物相容性高、易于设计与合成以及对外部刺激能快速响应等优点,它在生物医药、分析检测、组织工程等领域有很高的应用前景.本文主要总结了我们近年来在短肽自组装水凝胶温和制备方法研发方面的工作,同时介绍了短肽自组装水凝胶在疫苗佐剂方面的创新应用,并探讨了短肽自组装水凝胶研究领域的挑战及研究热点.
野生蒙古韭组培快繁体系的建立

蒙古韭属于葱科葱属,是一种具有营养价值、饲用价值、药用价值和生态价值的野生植物资源。用野生蒙古韭的鳞茎作为外植体接入诱导愈伤培养基(MS+1 mg/L NAA+2 mg/L 6-BA+30 g/L蔗糖+8 g/L琼脂, pH 5.2)中,经过40 d培养,可萌发愈伤组织和丛生芽;放入诱导分化培养基(MS+1 mg/L NAA+1 mg/L 6-BA+30 g/L蔗糖+6 g/L琼脂, pH 5.2)中,增殖3~5代,陆续获得大量的不定芽;诱导生根培养基为1/2 MS+0.5 mg/L NAA+0.2 mg/L 6-BA+30 g/L蔗糖+6 g/L琼脂(pH 5.2),约20 d左右可生根,每棵小苗3~4条根;幼苗移栽成活率约80%,可以短时间内获得大量的蒙古韭幼苗。蒙古韭组培快繁体系的建立为下一步蒙古韭重要基因的功能验证和蒙古韭转基因育种提供理论基础,也为蒙古韭分子生物学相关研究提供材料。
盐胁迫和水分胁迫对野生大豆种子萌发及幼苗生长的影响

本研究以采自陕西省柞水县野生大豆种子为供试材料,并模拟该地区土壤生境特点,分别采用聚乙二醇(PEG6000)、NaCl以及二者混合液三种方式浸种,研究PEG6000和NaCl浸种对野生大豆种子萌发及幼苗生长的影响。研究表明:三种浸种处理对野生大豆的种子萌发无显著作用;而PEG6000和NaCl浸种处理均显著增加了野生大豆幼苗可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、SOD和CAT活力;但PEG6000和NaCl混合液浸种则降低了幼苗可溶性糖含量和SOD活力,不利于野生大豆的生长。推测干旱以及Na+含量较高的生境,不利于野生大豆幼苗的生长,可能是造成野生大豆濒危的原因之一。
金荞根系膨大激素相关基因的表达分析

根系膨大是多年生金荞和一年生甜荞最重要的差异之一。植物激素在根系的发育和膨大过程中起着重要作用。本研究基于金荞根和甜荞根的转录组数据,对参与到激素合成和信号通路的差异基因进行了筛选,共鉴定到315个激素相关基因。以甜荞根为对照,在金荞根中上调表达的激素相关基因为147个,其中有38个、23个、26个、18个、15个、10个、6个和11个分别参与到脱落酸、乙烯、生长素、水杨酸、油菜素内酯、茉莉酸、赤霉素和细胞分裂素的生物合成、代谢、激素受体、激素信号转导和激素转运等各个过程。本研究对激素合成和信号通路中关键基因的表达进行了分析,为金荞根膨大机制的研究提供了优异基因资源。
疱疮丙酸杆菌亚油酸异构酶基因转化亚麻芥

亚油酸异构酶可特异性地催化亚油酸转化为活性共轭亚油酸异构体。本研究采用PCR技术从疱疮丙酸杆菌GIM1.243中扩增出亚油酸异构酶基因PAI,片段长1 275 bp。按照目标宿主
植物MAPK级联在逆境胁迫响应中的作用研究进展

植物在生长发育过程中常遭受各种生物及非生物逆境胁迫。在抵御这些外界胁迫的过程中,植物进化出了一套精密、复杂且有效的防御机制。促分裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase, MAPK)级联途径可以被不同的逆境胁迫激活,在植物抗逆信号转导过程中起到枢纽作用。综述简要介绍了植物的MAPK级联组成及分类;然后重点综述了近年植物MAPK级联在生物胁迫(如病原菌侵染)和非生物胁迫(如温度,干旱,盐胁迫等)响应中的功能研究进展;最后展望了该信号级联在植物抗逆过程中的进一步研究和在抗逆育种中的利用。
水稻LysM结构域包含基因OsEMSA1的克隆及过表达株系构建

LysM结构域包含蛋白(lysM domain containing protein)为植物中公认的病原菌信号受体蛋白。本研究在水稻雌性不育基因FST遗传调控网中筛选获得一个关键靶基因,暂命名为OsEMSA1,该基因编码包含一个LysM结构域的未知功能蛋白质。蛋白质序列分析表明,OsEMSA1蛋白N端包含一个信号肽序列,具备跨膜结构,LysM结构域位于蛋白C端,为胞外结构。启动子顺式作用元件分析表明,光响应元件、激素应答元件、生长调节元件在OsEMSA1启动子区有很高的分布。电子表达谱分析表明,OsEMSA1基因在野生型水稻日本晴多组织中均有不同程度的表达,而根中和开花前的胚囊中表达量相对较高,可能参与调控水稻根和雌配子发育,同时逆境胁迫、激素信号以及病菌侵害也能不同程度的诱导OsEMSA1基因的表达。基因共表达分析显示,OsEMSA1基因与激素信号传导响应、逆境胁迫应答以及抵御真菌病害的基因存在互作。本研究成功构建了由OsEMSA1基因自身启动子驱动的过表达转基因水稻株系,为进一步分析OsEMSA1基因功能奠定了实验基础,并为发掘LysM结构域包含蛋白的潜在功能提供了一定的理论依据。
甘蓝型油菜CONSTANS基因植物过表达载体构建及转基因植株的获得

型油菜CONSTANS目的基因的克隆以NCBI上公布的序列设计全长扩增引物进行扩增。对目的基因片段测序并进行酶切位点分析,设计酶切引物(BamHⅠ, SacⅠ),通过BamHⅠ和SacⅠ双酶切将目的基因片段连接在真核表达载体pBI121上,PCR鉴定结果表明PBI121+CONSTANS过表达载体已成功构建。将过表达载体转化感受态EHA105细胞,通过
考虑列车混行的运行-调度一体化优化方法

研究考虑列车混行的运行-调度一体化优化方法.通过对再生制动能量的利用,将列车的运行与调度联系起来,建立以能耗最优为目标的列车运行-调度一体化优化模型.考虑不同速度等级列车之间的追踪间隔和越行行为,确保在列车行车安全的情况下,在优化列车运行曲线的同时优化列车时刻表,实现线路上运行能耗的全局最优.采用粒子群算法对模型进行求解,获得不同速度列车的运行曲线及时刻表.仿真算例表明,该方法的节能效果明显,不仅可以在运行能耗方面节省9.6%,列车之间的再生能利用也可以达到13.2%,平均每辆车节能可以达到7.6%;采用改进后的再生制动能量利用方法,可以将能量利用在常规方法的基础上提升12.7%.
基于零件摩擦学性能的磨削参数优化

采用遗传算法和神经网络相结合,以表面形貌评价参数(表面算数平均偏差、表面支承指数、核心区液体滞留指数和谷底区液体滞留指数)为输入层,以磨削参数(砂轮转速、工件速度、横向进给量和背吃刀量)为输出层,建立多输入多输出的优化预测模型;针对不同使用需求的特定表面形貌结构,利用此模型预测流体润滑条件下相应的磨削工艺参数.验证实验采用与样本实验不同的机床、砂轮和工件尺寸,结果显示,预测值与实验值的最大偏差为12.87%,充分证明了该模型的优化精确性、可靠性和普适性;该模型可有效提高工艺方案的设计效率.
高速渡轮纵向运动的控制

提出了H_∞回路成形方法来设计纵摇控制系统。快速渡轮的纵摇角由位于船艏下方的T型水翼来控制。海浪的扰动是系统输出端的扰动,所以取灵敏度作为设计指标。对灵敏度的分析表明,这类纵摇系统采用PD控制时的性能是较差的。为此提出了对复数极点进行补偿的设计方案,并采用H_∞回路成形设计来保证系统的稳定性和鲁棒性。设计结果用仿真进行了验证。仿真时考虑了执行机构的速率限制和行程限制。基于整船模型和海浪模型仿真计算了采用极点补偿后船舶的晕船率(motion sickness incidence,MSI)指标。设计和仿真表明,这种基于灵敏度和复数极点补偿的设计,其性能优于PD控制和完全基于定量计算的QFT(quantitative feedback theory)设计。
永磁同步电机滑模直接转速观测器

在传统的间接转速观测器中,位置观测值的微分环节、反电势观测值的低通滤波及相位补偿环节会降低转速观测精确度和动态响应速度。针对该问题提出了一种基于滑模的永磁同步电机直接转速观测器(DSMSO) 。通过永磁同步电机电流动态微分方程,建立滑模观测模型。根据李雅普诺夫稳定性原理,推导出观测器的收敛条件。在得出观测器参数的同时,推导出电机的转速估算公式。仿真和实验结果表明,提出的DSMSO与间接转速观测器相比,在低速和中高速稳态运行情况下转速稳态观测精确度分别提高了40.68%和50%,同时变速阶段的转速动态观测精确度分别提高了51.67%和32.61%,误差收敛速度分别提高了33.33%和25%,验证了DSMSO的可行性和有效性。
开关磁阻电机直接自适应神经网络控制

针对开关磁阻电机调速系统存在的未知参数波动和外部负载扰动问题,提出了直接瞬时转矩控制下的基于最小学习参数的直接自适应神经网络控制算法实现开关磁阻电机高品质调速控制。采用RBF神经网络对包含未知参数波动和外部负载扰动等不确定项的理想控制律进行整体逼近。将神经网络理想权值的范数作为在线估计参数,使在线学习参数由多个权值减少为一个,降低了控制器的计算负担。基于李雅普诺夫函数的稳定性分析保证了闭环调速系统半全局一致最终有界稳定。与PI控制的对比仿真试验表明,直接自适应神经网络控制器能够有效地提高开关磁阻电机调速系统对参数波动的自适应性和对外部负载扰动的鲁棒性。
CNN卷积计算在移动GPU上的加速研究

卷积神经网络(CNN)凭借其优秀的表现正在诸如图像分类、语音识别等领域里扮演着越来越重要的角色,已经有一些研究人员想要将这个深度学习过程复制到手机上。但是,由于CNN巨大的计算量,移植程序的性能一直难以令人满意。为了探讨如何解决这一问题,借助MXNet这样一个深度学习的框架在手机上实现了CNN的前向过程,并且将注意力放在了使用手机上另一个强大的计算设备--- GPU上。最终选择使用OpenCL通用编程框架将前向过程中最耗时的卷积操作利用矩阵乘来完成,并转移到GPU上进行。在此基础之上还针对手机GPU做了一些优化。最终,实验结果显示我们成功地将前向过程的时间降低到了原来时间的一半。
植物精油对动物生长和免疫力的影响及其作用机制

植物精油是部分植物体内的次生代谢产物,具有抗氧化、抗炎症和抗菌功能。研究发现植物精油具有促进动物生长、提高动物机体和肠道免疫能力及抗氧化功能,并能够调节动物肠道微生态平衡。因此,本文就植物精油促进动物生长和提高免疫力的作用及其作用机制进行综述。
维生素E对动物机体损伤的保护作用研究进展

维生素E是一种动物机体必需的脂溶性维生素,是体内重要的抗氧化物质。近年来相关研究结果证明:维生素E在保护动物机体损伤、维持组织基本结构稳定、保障动物机体繁殖性能、增强机体免疫力等方面作用显著。本文总结了维生素E对氧化应激以及霉菌毒素、农药等有害物质诱导的动物机体损伤的保护作用,为研究维生素E在动物体内作为解毒剂、保护剂的作用机制以及在动物生产中的进一步推广应用提供相应的理论依据。
泛素-蛋白酶体途径在生殖细胞减数分裂过程中的作用及机制

泛素-蛋白酶体途径(UPP)是真核细胞蛋白质主要降解途径,在调节蛋白质相互作用、蛋白质活性、信号转导、细胞周期进程等各生物过程中发挥重要作用。研究表明,UPP在人和动物配子生成的减数分裂同源重组、性染色体失活、减数分裂恢复及第一极体排出等过程中也起着关键的调控作用。本文综述了UPP在动物生殖细胞减数分裂过程及配子生成中的信号传导及调节机制,以期为后续相关研究提供参考。
响应曲面法优化紧固件扭矩系数试验研究

在单因子试验的基础上,采用响应曲面法(RSM)对紧固件扭矩系数测试条件进行优化,以扭矩系数为响应值,选取对扭矩系数测试过程有显著影响的变量(试验温度、拧紧速率、防滑垫圈摩擦因数)作为考察因素,采用central compos-ite design(CCD)中心设计方案以3因素3水平设计试验,得到最优的扭矩系数测试条件,并获得拟合度高的二阶多项式模型。结果表明:扭矩系数的最佳测试条件是试验温度为24 ℃、拧紧速率为1 r/min、防滑垫圈摩擦因数为0.1;在最佳检测条件下,紧固件扭矩系数的实测值为0.109,紧固件扭矩系数参考值为0.109。使用该模型进行测试条件优化效果较好。
冷作模具钢DC53断裂性能研究

针对冷作模具钢DC53的断裂失效情况,开展断裂韧度及疲劳裂纹扩展试验,获得材料断裂性能参数。基于线弹性断裂力学理论,运用三维断裂分析软件FRANC3D模拟计算含有穿透型裂纹的标准紧凑拉伸CT试样的裂纹前缘应力强度因子,由Paris公式计算裂纹扩展寿命,并将理论计算、数值模拟和断裂力学试验进行对比研究。结果表明:数值模拟、理论计算以及试验得到的裂纹扩展寿命在16.7%的合理误差范围内。
复合式电磁作动器设计及特性试验

为回收车辆悬挂振动能量,解决减振及馈能之间的矛盾,提高悬挂系统可靠性,以某型军用轮式越野车辆为基础,设计了一款旋转电机与磁流变减振器(MRD)并联的复合式电磁作动器。以齿轮齿条作为运动转换装置,利用多目标遗传算法(MOGA)对MRD进行了优化设计,并对电机、减速机进行了参数计算和选型。加工试制了原理样机,分别对该复合式电磁作动器基础阻力、主动出力特性、馈能特性及MRD示功特性进行了试验研究。结果表明:该复合式电磁作动器可实现最大主动出力1 930 N,悬挂相对运动速度0.52 m/s条件下馈能电压可达43 V,而MRD部分2 A电流下最大阻尼力为1 100 N,可调倍数接近6,各项指标满足设计要求,适用于车辆工程领域。
双坡屋盖积雪分布特性及积雪密度研究

基于Snow Fork雪特性分析仪对屋盖表面及地面积雪密度进行精细化实测研究,详细考察雪厚度、温度、沉积时间等因素对积雪密度的影响规律。此外,对双坡屋盖不均匀分布特性进行实测研究,并与《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012)进行对比。通过地面和屋面雪荷载特性实测研究表明,建筑屋面积雪密度大于地面积雪密度;不同厚度位置积雪密度大小不同,中间积雪层的积雪密度较大,上层和下层积雪密度较小。一天不同时间内中午的积雪密度较大。通过双坡屋盖模型实测研究发现,对于相邻两个屋盖,屋盖迎风面雪荷载分布系数较背风面分布系数小。利用所进行积雪密度和双坡屋盖雪分布特性研究有助于明确屋盖表面雪荷载大小,为工程设计提供建议。
飞行器抗饱和鲁棒自适应非线性模型预测控制

针对巡航飞行器同时存在较大外部干扰和模型参数不确定性时自适应预测控制性能下降的问题,设计了带有模糊干扰观测器(fuzzy disturbance observer,FDO)补偿的鲁棒自适应非线性模型预测控制(robust adaptive nonlinear model predictive control,RANMPC)方法(简记为FDO-RANMPC方法)。首先,利用具有未知参数限制条件的递推最小二乘方法在线辨识模型参数;其次,利用模糊干扰观测器输出值抵消幅值较大的复合干扰,再利用Tube鲁棒预测控制策略设计了飞行器底层姿态系统具有稳定保障的FDO-RANMPC控制器;最后,在考虑复合不确定性情况下对指令姿态角跟踪的仿真中验证了控制器的有效性及其渐进稳定性。
复杂装备精密产品Grey-PCE多质量特性稳健优化设计

为了解决柔顺复杂装备精密产品在不确定性结构参数情形下,其多质量特性波动与冲突的工程难题,提出一种灰色关联多项式混沌扩展(grey-polynomial chaos expansion,Grey-PCE)稳健优化设计新方法来解决这一工程难题。该方法基于多项式混沌扩展方法,建立柔顺复杂装备精密产品多质量特性代理模型;在此基础上,采用$6\sigma $稳健优化设计建模方法,构建了柔顺复杂装备精密产品多质量特性PCE稳健优化设计模型,通过NSGA-Ⅱ算法获得多质量特性解集;并采用接近度灰色关联分析法对多质量特性解集排序分析,获取了最佳稳健设计方案;最后,柔顺复杂装备精密产品算例验证了所提出方法的有效性和稳健性。
装备保障平台战时运用优化决策分析模型

针对装备保障平台战时如何优化运用的问题,根据平台在机动中遭敌火力打击及自我维修过程所具有的马尔可夫性特点,将受打击时间按照打击次数离散化,从而将该过程描述为状态离散、时间离散的马尔可夫链,由此构建了无条件自我维修和有条件自我维修的马尔可夫链模型,实现了单平台战时运用优化决策。基于战场抢修率最大化的目标,运用规划理论,构建了综合考虑遭敌打击的装备保障平台编组优化模型,提出了平台编组战时运用优化决策分析方法。应用实例表明,所建模型运算简单、方便、实用,能为指挥员在战时科学使用装备保障平台提供决策依据。
基于聚类的新型多目标分布估计算法及其应用

为改善常见的多目标分布估计算法在求解多目标优化问题的过程中存在的不足,即:对问题的规则特性考虑不够,对种群中异常解的处理不当,种群多样性容易丢失,过多的计算开销用于构建最优概率模型,提出一种基于聚类的新型多目标分布估计算法(clustering-based multi-objective estimation of distribution algorithm, CEDA)。CEDA在每一代运用凝聚层次聚类算法发掘种群个体的邻近结构,基于此结构,为每个个体构建一个多元高斯模型逼近种群结构并抽样产生新个体。为了降低建模计算开销,邻近个体共享相同的协方差矩阵建立高斯模型。基于标准测试题的对比实验表明CEDA能够解决复杂的多目标优化问题。基于齿轮减速器优化设计的实际应用表明CEDA同样具有良好的实用性和优越性。
固定多波束扩频测控信号同步实现技术

针对固定多波束扩频测控信号同步和波束扫描问题,提出了一种快速同步及波束扫描实现方法。该方法通过时分复用结构的部分相关匹配滤波和延迟锁定环,可实现大频偏情况下的快速伪码同步,剥离伪码后的信号经去调制处理后,结合基于快速傅里叶变换的前向频率估计和判决反馈锁频锁相环,实现跟踪阵列波束载波同步及波束切换过程中跟踪阵列波束及切换阵列波束的同时跟踪。仿真结果表明,该实现方法能满足高动态多波束扩频测控信号快速同步、快速扫描和切换过程连续解调的要求。
华南地区几种典型人工林土壤有机碳密度及其与土壤物理性质的关系

【目的】探讨华南地区桉树Eucalyptus urophylla人工林等4种林分土壤有机碳积累特征,为森林土壤碳库管理提供理论依据。【方法】以桉树、杉木Cunninghamia lanceolata、马尾松Pinus massoniana人工林以及经济林的0~100 cm土层土壤为研究对象,对比分析了4种林分类型的土壤有机碳含量和有机碳密度及其垂直分布特征,并进一步分析土壤有机碳与土壤容重、孔隙度等物理性质的相关性。【结果】4种林分0~100 cm土层土壤有机碳含量为8.52~11.84 g·kg~(–1),有机碳密度为2.22~3.04 kg·m~(–2);经济林的土壤有机碳含量和密度显著高于其他林分,而桉树人工林与杉木、马尾松人工林之间差异不显著;不同林分和不同土层深度之间有机碳含量和密度均表现出中度的变异特征。土壤有机碳含量和密度均随着土层深度的增加而减小,0~40 cm土层的有机碳密度占整个剖面的50%以上。有机碳密度(y)与有机碳含量(x)的拟合曲线决定系数和斜率均随着土层深度的增加呈现递增趋势。有机碳含量和密度均与土壤容重呈极显著负相关,有机碳含量与毛管持水量、总孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度和土壤通气孔隙度呈极显著正相关,有机碳密度仅与毛管孔隙度和非毛管孔隙度呈极显著正相关。【结论】与杉木和马尾松人工林比,桉树人工林并未显著减弱土壤有机碳的积累效果,有机碳分布主要集中在土壤表层,土壤容重、毛管孔隙度和通气孔隙度极显著影响林地土壤有机碳积累。
基于综合防治体系抗灾能力的泥石流沟风险评价

随着地质灾害综合防治体系的逐步推进,山区群众防灾减灾避灾意识得到了大大提升。在考虑传统灾害体固有属性和承灾体属性被动风险评价模型的基础上,尝试将综合防治体系抗灾能力引入评价模型中,并运用到单沟泥石流风险评价中。评价结果表明,研究区属于高危险、中度易损、低抗灾能力、中等风险区,其风险度预期结果低于传统泥石流风险评价模型的结果。究其原因,认为:随着我国综合防治体系的逐步建立,有地质灾害风险的地方就有程度不等的抗风险能力,这是作用力与反作用力,防灾不能一味强调作用力的大小而忽视反作用力的影响,否则会夸大地质灾害的“负能量”,而削弱人类应对灾难的“正能量”,防灾过度会导致资源浪费。恰如其分地进行地质灾害风险评价是科技成果转化为生产力的必然需求。
重离子诱发的2个水稻突变体表型鉴定及遗传分析

【目的】明确2个水稻突变体的表型特征与遗传方式。【方法】通过重离子诱变野生型籼稻种质BBS,从其M2代中筛选出2个突变体,分别命名为m~2和m~3。通过表型观察和性状比较,对突变体材料进行鉴定;构建了粳稻种质02428(父本)与m~2、m~3的F_2群体,并进行遗传分析。【结果】与野生型BBS相比,m~2全生育期叶宽极显著变窄且内卷;m~2剑叶、倒2叶和倒3叶的卷曲度分别为22.30%、38.15%和28.84%,与野生型BBS差异达到极显著水平;m~2表现出高度不育。早季播种后第54天、晚季播种后第30天,m~3从主茎新叶叶梢开始枯萎,整个叶枯表型持续25 d左右,之后新长出的叶片恢复正常;m~3主穗质量和主穗粒数极显著下降,其他农艺性状与野生型BBS无显著差异。遗传分析结果表明,m~2/02428的F_2群体剑叶宽的频率分布符合正态分布,m~3/02428的F_2群体中正常个体与叶片枯萎个体的分离比符合3∶1的理论比值。【结论】m~2为窄叶突变体,其窄叶性状受多个基因控制;m~3为叶片枯萎突变体,其突变性状受1对隐性核基因控制。
生物炭施用对水稻育秧土理化特性和秧苗素质的影响

【目的】明确生物炭在水稻育秧中的应用潜力。【方法】以木薯秸秆炭为材料,在不同播期条件下研究生物炭施用(φ为25%)对水稻育秧土理化特性、秧苗根系及地上部性状的影响。【结果】与对照相比,木薯生物炭施用改善了育秧土理化特性,木薯生物炭施用使育秧土容重降低了0.66 g·cm~(–3),pH及有机质和碱解氮质量浓度分别增加了0.51、50 mg·cm~(–3)和195 μg·cm~(–3),木薯生物炭施用促使水稻秧苗的根长、根系表面积、根体积、根系生物量和发根力分别提高了32.4%、30.1%、50.0%、13.7%和21.5%,秧苗叶面积、株高、茎基宽和地上部生物量分别提高了19.2%、8.0%、5.3%和10.2%。生物炭对水稻秧苗性状的影响在不同播期间存在一定差异,温度相对较低的播期生物炭对秧苗性状的影响达到显著水平。【结论】木薯生物炭提高了秧苗素质,在温度较低条件下,木薯生物炭更易培育壮秧,可作为水稻育秧基质的良好添加物。
城市化进展对福州内涝的影响研究

从福州治涝的三个阶段入手,分析快速城市化条件下内涝的形成机理、治理措施和效果,提出新形势下治涝理念,应该是采取排、渗、蓄相结合的长效措施解决问题,扩大城市透水表面比例,维持水文循环平衡,达到海绵城市新模式。
山洪灾害风险评估的研究进展

在自然灾害风险评估的视角下,分别从致灾因子危险性、临界雨量、承灾体脆弱性,以及综合风险四大方面综述了山洪风险评估研究的进展。综合分析发现,山洪灾害的致灾因子主要涉及气象、水文、地质、地貌等方面,研究内容主要包括对影响因子的机理分析和相关影响程度大小分析;临界雨量是山洪预警的重要参考指标,主要通过降水历史资料分析、水文资料估计或机理模型来确定;脆弱性评估对相关数据要求较高,且需要经常更新,才能保证其有效性;山洪风险评估是一项综合研究,相关学者基于RS和GIS技术提出了不同的统计模型和机理模型。此外,基于历史资料分析和情景分析的风险评估对于山洪灾害管理也具有重要意义。
2015年11月湘江流域罕见的冬季暴雨天气过程分析

综合利用多源资料及NCEP/NCAR再分析资料,对2015年11月10 - 12日湘江流域冬季罕见的暴雨过程进行分析。结果表明,此次强降水过程是1961年有气象记录以来湘江流域最大洪水过程。孟加拉湾低槽东移、西太平洋副高强度偏强、脊线稳定维持在20°N附近、近地面东部冷高压与向东移动的暖低压在湘江流域对峙为此次强降水的发生提供了有利的环流背景。强降水发生在大气层结稳定的状态,旺盛的西南暖湿气流与冷空气在湘江流域交汇,配合持续稳定的辐合上升运动等条件,造成了湘江流域罕见的冬季暴雨天气过程。
辽宁省春播期降水的时空特征及其对土壤水分的影响

利用辽宁省53个气象站1961 - 2015年日降水量资料和19个农业气象观测站1981 - 2015月0 ~ 20 cm土壤含水量资料,应用EOF(经验正交函数) 、小波分析、相关分析等统计方法对春播期降水时空分布特征及其对土壤水分的影响进行了分析。研究结果显示: ①辽宁省春播期降水场主要有三种模态,即全局型、东西差异型和东北和西南差异型,降水场是由三种模态决定的6种表现类型,其中全省一致多、少雨年份共占58.1%。②辽宁春播降水呈现增多趋势,4月和5月空间变化趋势变化略有不同,且区域性变化明显;近20年极端降水事件显著增多,并存在2 ~ 3年、4年、4 ~ 5年振荡周期。③浅层土壤湿度与降水量相关系数通过95显著性检验,辽东地区土壤湿度对降水的敏感性大于辽西地区。