mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
基于碳交易的含燃气机组的低碳电源规划

在低碳经济背景下,引入碳交易和发展低碳能源发电成为实现电力系统低碳化发展的重要手段。由于燃气发电具有效率高、碳排放量低、调峰能力强等优点,因此将燃气机组加入到规划方案中,建立基于碳交易的低碳电源规划模型。模型以系统综合成本最小为目标,成本中包含投资运行成本和碳交易成本,同时考虑天然气供应约束、碳交易量约束等约束条件。采用离散细菌群体趋药性算法对模型进行求解,通过模型对比和灵敏性分析得出燃气机组和碳交易机制的加入可优化电源结构,促进低碳机组的投建,实现电力系统低碳减排的结论,验证了模型的有效性。
钙离子对质子交换膜燃料电池性能衰减机理研究

采用试验方法,通过向质子交换膜燃料电池(PEMFC)的电极(阳极和阴极)注入2种浓度(200和500 mg/L)的Ca~(2+)溶液,研究Ca~(2+)对PEMFC电化学性能的影响;通过扫描电镜(SEM),能量散射谱仪(EDS)和电子探针(EPMA)对经Ca~(2+)污染20 h后的电池性能的衰减机理进行研究。实验结果表明,经200和500 mg/L Ca~(2+)污染PEMFC阳极20 h后,电池的电化学性能衰减明显,随着Ca~(2+)浓度的增加,电池电化学性能衰减程度增大;SEM和EDS实验结果表明,经500 mg/L Ca~(2+)污染PEMFC阳极20 h后,阴、阳两极的气体扩散层分别与阴、阳两极的催化层剥离,在质子交换膜、阳极催化层、阳极气体扩散层以及阴极气体扩散层均发现Ca元素,在质子交换膜上Ca元素含量高于其他部件上;EPMA实验结果表明,Ca~(2+)污染PEMFC阳极后,Ca元素主要存在于质子交换膜上;研究结果表明,PEMFC电化学性能衰减的机理主要是由于Ca~(2+)与质子交换膜中的质子发生离子交换反应并取代质子交换膜中的磺酸根基团上的质子形成新的磺酸盐结构所致。
基于分析法的风电系统储能关键特性研究

针对风电系统电能质量与系统效率不高问题,以直驱式风力发电机与含储能装置输出端组成的发电系统为研究对象,采取实验与仿真相结合法,探究储能对电能质量的影响规律,并基于分析法开展系统各部分损分析,进一步探寻提高系统效率的有效途径。研究结果表明:储能环节能够不同程度地降低电压波动、电压偏差、频率偏差,提升功率因数,改善系统电能质量;借助分析法可有效评判风电系统能量分配与管控特性;此外变换蓄电池充放电状态,改变永磁发电机转速和负载类型,能够达到提高效率的目的。
台风“布拉万”过境黄海时的异常增温事件研究

海洋对台风的响应通常表现为海表温度的降低,然而,出现在2012年8月的台风“布拉万”在经过黄海时却引起朝鲜半岛木浦沿岸海域海表的增温(而非降温),且增温幅度达4.2°C。本研究详细分析了此次异常事件的时空特征,并探讨了其可能的成因。结果发现,此次事件的产生和黄海表层冷水斑块(Surface Cold Patch,SCP)存在密切关系,并恰好出现在木浦SCP所在位置。上升流和潮混合是木浦SCP的两大形成机制,此次增温事件主要是台风“布拉万”通过抑制其生成机制之一的上升流而导致降温不足之故。具体而言,台风“布拉万”过境时位于木浦SCP的左侧,其上的北向风应力带来向岸的Ekman输运,造成外围暖水在木浦SCP地区堆积,从而抑制了该地区原本的上升流(甚至变为下降流)。
南海东北部叶绿素a浓度对台风“风泵”和黑潮共同作用的响应

南海东北部是寡营养海域,夏季浮游植物叶绿素浓度较低,热带气旋“风泵”效应带来的上层海洋扰动可能引起表层浮游植物的显著增长。以往的研究通常关注热带气旋风应力和海洋中尺度涡对上层海洋浮游植物的影响,本文利用航次CTD、实测叶绿素a浓度、Argo温盐剖面和遥感数据,探讨了台风“风泵”和黑潮共同作用下真光层内浮游植物的变化特征及其成因。结果表明,2015年台风“莲花”过境1周后产生向吕宋海峡西北侧南海海域(A区)入侵的黑潮流套,该入侵的黑潮流套使台风前原有的气旋涡消失,抑制了台风产生的上升流对表层(0~40 m)营养盐供给,使次表层(60~90 m)营养盐富集,进而抑制了表层的叶绿素a增长,促进了次表层叶绿素a的增长;吕宋海峡西侧南海海域(B区)表层的浮游植物叶绿素a浓度增加不仅是源于叶绿素最大层浮游植物的向上输运,更是由于浮游植物的繁殖增长;A区台风引起的流套式的黑潮入侵,促进了B区台风后气旋式流场的形成,产生的持续增强的气旋涡为B区表层叶绿素持续增长提供了充足的营养盐供给。
非均质多层储层中CO_2驱替方式对驱油效果及储层伤害的影响

低渗透油藏注CO_2开发过程中沥青质沉淀和CO_2—地层水—岩石相互作用引起的储层堵塞加剧了非均质多层砂岩储层中驱替特征的复杂性,影响CO_2和CO_2-水交替驱(CO_2-WAG)驱油过程中流体在储层中的渗流和最终的原油采收率。研究中的CO_2和CO_2-WAG驱油实验是在混相条件下(70℃、18 MPa)模拟的具有相似物性的多层储层系统中进行的,从油气产量、剩余油分布和渗透率损害3方面评价了两种驱替方式。实验结果表明,CO_2驱后整个系统的采收率较低,产油主要来自高渗透层,剩余油分布在中、低渗透层。CO_2-WAG驱过程中CO_2突破时间较晚,整个系统的原油采收率显著改善。此外,CO_2驱后高渗透层的渗透率下降了16.1%,95.1%的下降幅度是由沥青质沉淀引起。在CO_2-WAG驱后,各层的渗透率下降幅度分别为29.4%、16.8%和6.9%,沥青质沉淀仍是主要因素,且引起的储层堵塞更严重,但高渗透层中CO_2-地层水-岩石相互作用引起的渗透率下降不容忽视,占20.7%的因素。因此,对于具有强非均质性的多层储层,CO_2-WAG具有更好的驱油效果,但是对沥青质沉淀的预防和控制措施是必要的。
庆城油田成藏条件及勘探开发关键技术

2019年中国石油长庆油田公司在鄂尔多斯盆地中生界延长组长7油层组烃源岩层系内发现了中国最大的页岩油田———庆城油田,新增探明地质储量为3.58×10~8t、预测地质储量为6.93×10~8t,合计为10.51×10~8t,实现了长7油层组页岩油勘探的历史性突破。近年来,围绕生油层内是否发育甜点区、能否形成工业产能和能否实现规模效益开发等关键难题,中国石油长庆油田公司通过持续深化成藏地质研究和不断探索关键配套技术,实现了烃源岩内油藏勘探的一系列理论认识创新和技术突破。研究结果表明,长7油层组中页岩油的成藏主要受以下因素控制:①广覆式细粒沉积组合具有整体生烃的特征,其中,黑色页岩和暗色泥岩等湖相优质烃源岩奠定了页岩油形成的物质基础;②泥页岩层系所夹持的砂质沉积物为勘探甜点段,而砂体组合的类型主要受控于湖底地形;③微米孔隙和纳米喉道的互补使得储层具有较好的储集性能;④高强度的源内充注形成了具有高含油饱和度、高气油比的油藏。这4个因素的有效组合是鄂尔多斯盆地长7油层组页岩油形成规模富集的关键。目前,通过创新关键配套技术,打造页岩油勘探开发利器,已实现页岩油规模勘探开发的实质性突破。井-震混采技术在黄土塬地区的应用使得三维地震资料品质大幅提高,可有效指导甜点区的预测;“三品质”测井技术可用于评价地质工程甜点;长水平井细分切割体积压裂技术可进一步提升单井产量,单井的初期产油量由10 t/d提高到18t/d以上。以庆城油田为代表的长7油层组烃源岩内油藏的勘探突破为中国石油长庆油田公司二次加快发展提供了重要的资源基础。预计到2023年,长7油层组烃源岩层系的产油量可达到300×10~4t,2025年的产油量可达到500×10~4t。
原油包裹体中芳香烃组分类型与成熟度关系———以三肇凹陷扶余油层为例

为了明确油包裹体中芳香烃组分与原油成熟度的关系,基于原油的荧光性,利用单个包裹体组分无损分析的荧光光谱方法,对松辽盆地三肇凹陷扶余油层油包裹体荧光光谱进行了定量化描述。首先获取了储层油包裹体荧光颜色类型,然后获得了单个油包裹体荧光光谱图,并对比标准芳香烃在波长为365 nm单色光激发下的荧光光谱主峰波长特征值,最终划分了油气充注幕次及不同幕次油包裹体芳香烃组分类型。研究结果表明:扶余油层发育黄色、黄绿色、蓝绿色和蓝色4种荧光颜色油包裹体,代表了不同成熟度的油气充注。其中第1幕黄色荧光油包裹体主峰对应的波长(λ_(max))为576.0~584.5 nm,为低成熟度油充注;第2幕黄绿色荧光油包裹体λ_(max)为528.7~546.3 nm,为中等成熟度油充注;第3幕蓝绿色荧光油包裹体λ_(max)为491.6~516.1 nm,为中等成熟度油充注;第4幕蓝色荧光油包裹体λ_(max)为440.6~456.5 nm,为高成熟度油充注。综合判定得出,三肇凹陷扶余油层在地质历史时期经历了4幕油气充注。油包裹体中芳香烃组分主要有十环芳香烃、并四苯,其次含有红荧烯,并含有少量的胆蒽、蒽;储层油包裹体总体表现出小分子量芳香烃少、大分子量芳香烃多的特征,说明储层包裹体中原油以低—中等成熟度原油为主。通过拟定油包裹体荧光光谱特征与芳香烃组分关系,从而为原油芳香烃组分类型及成熟度研究提供一定依据。
盐穴储气库注采运行时温效应对腔体稳定性的影响

地下盐穴储气库注采周期的变化会导致腔内气体的温度、压力发生周期性变化,从而导致围岩中产生热应力,进而危及储气库注采过程中的安全运行。基于变质量热力学理论,推导出了注采过程中变注采速率的条件下腔内气体温度、压力随时间变化的微分方程,并结合已有的研究实例进行验证。基于单个腔体热固耦合模型,分别研究了注采气过程中,热效应、注采速率以及盐岩导热系数对腔体稳定性的影响。对于注气过程,热效应的存在、注气速率的增加以及盐岩导热系数的增大有助于避免围岩中发生拉伸损伤,维持腔体的稳定性;而对于采气过程,热效应的存在、采气速率的增加以及盐岩导热系数的增大会加剧围岩中的拉伸损伤,不利于腔体的稳定性。
歧口凹陷歧北次凹沙河街组三段页岩油地质特征与勘探突破

歧口凹陷歧北次凹沙河街组三段(沙三段)湖泛期细粒沉积发育、烃源岩品质好、页岩油资源丰富,但其研究尚处于起步阶段,在沧东凹陷孔店组二段湖相页岩油工业化开发的带动下,落实其勘探前景势成必然。为探究歧北次凹沙三段页岩油的地质特征及勘探潜力,依据F39X1井、QY10-1-1井等多口井的岩心、分析化验、测井资料和录井资料,对沙三段页岩层系的地质特征、页岩油类型与富集模式、甜点的空间分布规律等开展了综合研究。歧北次凹沙三段的矿物组成和岩石类型多样,主要包括灰质白云质页岩、长英质页岩、混合质页岩及微晶白云岩、亮晶生屑白云岩、粉砂岩等;烃源岩的总有机碳(TOC)含量主要分布在1%~ 3%,以Ⅱ型干酪根为主且指示热演化成熟度的镜质体反射率(R_o)普遍高于0.7%;储集空间主要包括粒间孔、晶间孔、生物体腔孔、有机孔及层理缝、构造(微)缝等;页岩油的超越效应明显(油饱和度指数平均为116.3 mg/g)、荧光显示良好。在歧北次凹沙三段中识别出单一型和夹层型2类页岩油,构建了高TOC滞留型页岩油和低TOC运移型页岩油2种富集模式,并建立了基于油饱和度指数、TOC和脆性指数等多参数的甜点定量评价方法及标准。针对甜点区部署了QY10-1-1水平井,其初期的折算产油量达103.5 t/d,预计可形成亿吨级增储新领域。勘探发现证实歧口凹陷的沙三段细粒岩段具备良好的页岩油勘探潜力。
侵出式火山机构储层的分布模式———以伊通火山群为例

松辽盆地的侵出式火山机构中可赋存气藏,其储层特征明显有别于爆发式或喷溢式火山机构。为了明确侵出式火山机构的储层分布特征,以伊通火山群为例,根据野外露头调查、岩石组构特征、压氦法孔隙度测量和图像法宏观面缝率测量,分别对代表侵出式火山机构下部、中部和上部的西尖山火山、大孤山火山和东小山火山开展了储层分布模式分析,并讨论了柱状节理几何形态与裂缝密度和地层渗透性的关系。侵出式火山机构的储层为裂缝-孔隙型,发育丰富的冷凝收缩缝(柱状节理缝)、少量的气孔和杏仁孔以及微量的构造裂缝,具有低—中孔隙度、高渗透率的特征。受火山岩冷凝收缩作用和挥发份逸出作用控制,整个侵出式火山机构的储层可以通过柱状节理沟通。有利储层多分布在火山机构的顶部,厚度为数十米,中心相带的储层物性相对较好,向边部变差。整体上储层与地层的厚度比较小。针对未遭受剥蚀的侵出式火山机构,可采用揭示其火山中心相带上层的方法,而对于遭受剥蚀严重的侵出式火山机构,可采用揭示其翼部上层的方法寻找有利储层位置。
液相放电等离子体破岩室内实验与破岩机理

液相放电等离子体破岩是一种将电能转换为冲击波机械能的新型高效破岩技术,目前国内外对其在石油钻井中的应用研究较少。开展了液相放电等离子体破岩室内实验:首先使用3组不同厚度的页岩验证了等离子体冲击波破岩的可行性;然后使用损伤变量和声幅衰减系数作为岩样损伤表征量,定量分析了不同影响因素下,混凝土岩样受等离子体冲击波作用后的损伤程度;使用3种岩样(混凝土、页岩、砂岩),验证了该技术对不同抗压强度岩样,在不同地层中的适应性;最后借助CT扫描,观察冲击波作用前后的岩样,分析和揭示了冲击波作用下岩样的损伤破坏形态和机制。室内实验结果表明:冲击波峰值压力高达130~190 MPa;页岩被劈裂成多块,混凝土岩样的破坏深度为3~5 mm,破坏程度随放电电压和冲击次数的增加而增加;载荷相同时,岩样的破坏程度随抗压强度减小而增加,但页岩的层理结构有利于吸收冲击波能量,增加其破坏程度;岩样的破坏形式以径向裂纹、片落裂纹和冲蚀坑为主。液相放电等离子体破岩机理的研究结果表明:冲击波作用岩样,岩样表面受压被破坏,岩样内部产生切向拉伸应力,应力波从岩样内部往边界传播时,在岩-液界面反射并产生拉伸应力,当拉伸应力大于岩样抗拉强度时产生裂纹;冲击波的产生伴随着高速射流,射流的水楔作用加速裂纹的扩展,形成冲蚀坑。
智能钻井技术现状与发展方向

随着大数据、人工智能等数字化技术与自动化钻井技术的不断融合发展,钻井作业正在由自动化转向智能化。智能钻井技术具有学习、记忆和判断功能,能够实现部分钻井作业的自主决策和控制,减少现场作业人员,大幅提高作业效率和安全性。通过介绍智能钻井技术及其组成,分析了国外智能钻井技术现状与发展趋势,结合中国智能钻井技术发展现状,提出了智能钻井技术攻关方向,包括框架规划与标准体系、数据实时测量技术、信息高速传输技术、自动控制系统、钻井智能决策分析系统和智能钻井一体化技术。
四川盆地高石梯区块震旦系灯影组四段储层类型及气井产能模式

四川盆地高石梯区块震旦系灯影组四段气藏以丘滩复合体沉积和表生岩溶作用为主控因素,具有多因素叠加成因,依据现有储层分类评价标准对灯影组四段进行储层表征存在一定局限。基于岩心观察、常规测井和成像测井资料分析,结合配套CT扫描和薄片鉴定,利用储渗空间的搭配关系可将高石梯区块内灯影组四段的岩溶储层划分为孔隙型、孔隙-溶洞型和裂缝-孔洞型3类。其中,裂缝-孔洞型和孔隙-溶洞型储层具有物性好、开采动用较容易、试采效果好的特点,为灯影组四段的优质储层类型。在单井储层类型精细划分的基础上,运用常规地震剖面的储层预测技术、“蚂蚁体”追踪技术,结合典型井的试井曲线、生产曲线和无阻流量等动态资料,建立高石梯区块灯影组四段气井产能划分方案,可将气井产能模式分为3类(Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ类)。其中,Ⅰ类井产能模式和Ⅱ类井产能模式的优质储层占比高,其地震剖面上显示灯影组四段上亚段呈宽波谷,“蚂蚁体”属性显示缝洞体较发育,具有较好的试采效果。
中国陆相页岩油完井方式优选的思考与建议

中国页岩油资源以陆相为主,在形成机理、成藏条件、赋存特征等方面与北美海相页岩油存在较大差异,具有油层平面分布范围小、纵向层系多、单层厚度薄、应力分布复杂等特点,利用水平井体积压裂技术开发呈现出油层钻遇率低、钻井周期长、压裂效果差、工程成本高等一系列不适应性,页岩油规模有效开发面临重大挑战,探索一条适合中国陆相页岩油特点的规模有效开发技术路线至关重要。为此,创新提出陆相页岩油直井高效的开发模式,通过直井和大斜度井大井丛平台式钻井,结合直井限流等压裂技术,纵向实现油层改造全覆盖,横向构建层内复杂体积缝网,实现页岩油分层立体开发,大幅提高页岩油开发效果。提出以下建议:①加强页岩油非均质性精细表征、直井多级精细限流压裂、多井协同压裂设计软件、细分层系开发等基础研究和技术攻关;②选取页岩纵向跨距较大、最大单层油层厚度较薄、甜点区存在多套夹隔层遮挡、砂地比适中的页岩油层开展直井全覆盖开发模式现场试验。
高石梯—磨溪地区灯影组四段岩溶古地貌分布特征及其对气藏开发的指导意义

基于四川盆地高石梯—磨溪地区三维地震和完钻井资料,结合高分辨率法、层拉平法、残厚法和印模法的优点,采用双界面法对高石梯—磨溪地区震旦系灯影组四段(灯四段)岩溶古地貌进行恢复。灯四段岩溶古地貌包括岩溶低地、岩溶斜坡和岩溶台地3种一级古地貌单元以及陡坡、缓坡、台坡、台面、洼地、沟谷和残丘7种二级古地貌单元。灯四段岩溶古地貌表现为“两沟三区、北缓南陡”的特征,同时高石梯地区发育台坡、台面和残丘3种古地貌单元,磨溪地区主体发育缓坡和台面,台地内部发育台面、洼地和残丘。台坡、台面和斜坡微地貌单元岩溶发育程度好,优质储层发育,完钻井效果较好,高石梯和磨溪地区差异性明显。研究结果表明,岩溶古地貌对高产井控制作用明显,下一步需要精细刻画沟谷分布,论证断层及古沟槽对古地貌分布的控制作用、分区建立古地貌划分标准,评价台地内部优势微地貌单元分布,支撑建产有利区筛选和目标开发井位优化,从而为高石梯—磨溪地区震旦系气藏快速建产和长期稳产提供保障。
页岩气未开发区单井可采储量评估方法

页岩气作为非常规气藏,储量评估结果受地质特征和工程因素的双重影响。已开发区在产井的单井最终可采储量(EUR)通常根据产量递减规律直接评估。北美页岩气勘探开发实践表明,同一地质区带内,在相似的钻完井技术条件下,不同年度完钻井的单井最终可采储量的统计分布具有可重复性,其累积概率曲线通常服从对数正态分布。因此,可以选取生产时间较长、评估结果较为准确的在产井作为类比井,分析其单井最终可采储量的统计分布规律,用于类比评估未开发区单井最终可采储量。实际工作中,需要根据已开发区的非均质性(P10/P90),结合地质特征与工程因素的差异将在产井划分为不同区带,建立不同分区的单井最终可采储量概率统计分布图版,类比评估与在产井相邻的、钻完井技术条件相似的未开发区单井最终可采储量。未开发区单井最终可采储量取值方法包括Swanson法、P^法和修正系数法等,各种取值方法应用条件有差异,应根据勘探开发进展和认识程度合理选值,为项目决策提供可靠依据。
塔河油田奥陶系碳酸盐岩岩溶相形成和演化

岩溶储层极为复杂、研究难度大,采用注重控制因素和形成过程的岩溶相分析可以提供更可靠的地质依据。通过塔河油田主体区奥陶系岩溶储层精细描述,发现该区在岩溶期的塔北隆起挤压走滑背景下,呈一系列河流—落水洞—岩溶湖形成的峰丘—高地、残丘—谷地、岩溶湖泊—洼地等岩溶相带:形成了S74(NE向)和S48(近SN向)2个带状峰丘—高地,这两个峰丘—高地将研究区与其他岩溶相带系统隔离开来,河流穿过峰丘—高地以瀑布形式进入喇叭口状残丘—谷地,部分河流通过落水洞进入渗流岩溶带和径流岩溶带形成驻水洞和地下河,部分流入下游的岩溶湖泊—洼地。通过分析峰丘—高地和残丘—谷地岩溶相带的断层—裂缝特征、缝洞溶蚀作用、缝洞充填等岩溶相标志,并引入湖南现代岩溶相带形成过程分析,提出了岩溶相带模式,阐明了地表河与地下河及其缝洞储集空间的分布规律。研究结果为碳酸盐岩缝洞型储层预测评价和地质建模提供了岩溶地质依据。
筛管压溃强度计算公式及适用性

针对筛管受地层中围压作用压溃失效缺乏通用计算分析模型的问题,利用ABAQUS软件建立了考虑初始椭圆度影响的平行布孔筛管有限元模型,研究外压作用下筛管的压溃行为。通过与文献中的实验结果对比表明,该有限元模型可准确地预测筛管的压溃强度。基于不同几何特征、材料特性以及布孔参数等筛管压溃强度数值模拟结果,建立了筛管压溃强度的简化计算公式。利用该计算公式,计算不同几何尺寸和材料属性的筛管压溃强度,与实验结果相比平均误差为7.0%。为了便于工程应用,分析了利用DNV,API等标准规范确定该公式中筛管对应的布孔前套管的静水压溃强度的可行性。结果表明,所建立的防砂筛管压溃强度计算公式可为实际工程中防砂筛管的强度预测与参数优化提供理论支持。
基于分步算法的裂缝性碳酸盐岩油藏大尺度酸化数值模拟

碳酸盐岩储层非均质性强,基质酸化时常形成酸蚀蚓孔。蚓孔作为优势通道能够有效沟通裂缝系统、增加酸化作用距离。限于计算精度和模型收敛条件,多数学者往往在厘米尺度对裂缝性地层酸化进行小规模研究。但酸化尤其是深部酸化的作用距离通常在米级,油田现场亟需一种适合大尺度地层的高效酸化模拟方法。基于经典的双尺度连续模型,利用离散裂缝网络模型,求解了径向流裂缝性地层蚓孔扩展问题;提出的分步算法可忽略近井已酸化区域的溶蚀扩孔过程,仅需考虑不同酸化阶段对蚓孔产生实际影响的裂缝,并可追踪主蚓孔的生长动态。研究表明,有限的计算域边界将为模拟结果带来较大误差,在酸化区域外设置一定的渗流阻力区,可以有效模拟蚓孔在无限大地层中的生长过程;同时流场分析表明,裂缝周围存在局部控制域,控制域尺寸与裂缝在酸液注入方向上的投影有关,与裂缝位置无关;蚓孔的生长轨迹由控制域覆盖蚓孔尖端的裂缝决定,与其他裂缝无关;入口压力和主蚓孔位置的酸液浓度与注酸时间的对数成线性关系;提出的分步算法具有较高的计算效率,可逐步模拟蚓孔在大尺度、复杂裂缝地层中的生长过程。
中二叠统茅口组热液交代硅质岩成因———来自贵州桑树湾剖面角砾状硅质岩元素及硅同位素的证据

华南地区贵州省茅口组上部发育一套灰白色角砾状硅质岩,其特征与华南地区孤峰组的黑色层状硅质岩明显不同,这套特殊的角砾状硅质岩的成因尚不清楚。选择贵州省仁怀市桑树湾剖面中二叠统茅口组角砾状硅质岩作为研究对象,对其进行岩相、主量、微量和稀土元素以及硅同位素组成分析。研究结果表明,角砾状硅质岩形成于大陆边缘环境;茅口组角砾状硅质岩的形成主要与热液活动密切相关,是由热液交代碳酸盐岩形成的;热液受峨眉山地幔柱的活动的影响,从海底喷出后,对其上的碳酸盐岩沉积物破坏为角砾状,并对其自上而下进行硅化交代,从而形成热液交代成因角砾状硅质岩。
渤海湾盆地渤中凹陷渤中19-6构造凝析油气特征与形成机制

基于凝析油和天然气组分、生物标志化合物、稳定碳同位素和储层流体包裹体等分析结果,综合运用多种油气地球化学方法,明确了渤海湾盆地渤中凹陷西南部渤中19-6构造中凝析油和天然气的特征及成因,探讨了油气的形成机制。研究结果表明,渤中19-6构造的凝析油具有低密度、低黏度、低胶质+沥青质、高蜡和高凝固点的物性特征,其正构烷烃以中—高碳数为主,轻烃组分以正辛烷、正庚烷和甲基环己烷为主且含量相当,为沙河街组三段烃源岩成熟阶段的产物。天然气组分主要为烃类气,非烃气体含量低,为沙河街组三段偏腐殖型烃源岩裂解气。12 Ma以来,渤中19-6构造经历了重质油、轻质油气、凝析油气和天然气的多幕连续充注。相控混溶为渤中19-6构造中凝析气的主要形成机制,即在含原油的天然气流体中,当地下温度、压力升高时,早期原油溶于晚期充注的天然气中,形成现今的凝析气藏。
深层页岩气有效开发中的地质问题———以四川盆地及其周缘五峰组—龙马溪组为例

深层页岩气是中国页岩气勘探开发的主要接替领域。四川盆地及其周缘五峰组—龙马溪组深层页岩气具有高温、高压、高地应力的地质条件,深层覆压的增加使储层的孔隙度降低15%~20%、渗透率降低90%~95%,页岩中裂隙对渗透性的贡献显著下降。不同地区五峰组—龙马溪组深层页岩含气量有一定差异,但总体上与已投入开发的中—浅层页岩差别不大,含气量主要受原始沉积条件和后期保存条件联合控制。深层页岩所经历的构造抬升剥蚀较少,保存条件相对较好。深层页岩地层温度较高,地应力较大且应力差值高,页岩塑性增强,导致裂缝起裂及延伸困难,且裂缝闭合压力高,支撑剂破碎和嵌入影响压裂支撑缝宽,裂缝导流能力递减快,长期导流能力难以维持。WF2—LM4笔石带硅质页岩生物成因石英含量高、抗压实作用强,有利于有效储层的形成和保存,由于脆性大,天然裂缝更发育,页岩气“甜窗”的底限可能超过5km,是深层页岩气最优开发层段。深层页岩气的富集程度主要与先天沉积成岩条件的优越程度、埋藏及生-排烃历史以及后期构造抬升与变形的差异性有关。优选出具有高脆性、高孔渗性、高压力系数、高含气量等特性的深层页岩分布区,建立与深层页岩相适应的体积压裂改造技术,不断优化形成合理的生产制度,才能最大限度地采出页岩气,成功实现深层页岩气规模性有效开发。
川中地区龙王庙组优质储层发育的主控因素及成因机制

基于钻井、地震和测井等资料,研究川中地区下寒武统龙王庙组储层特征,分析优质储层发育的主控因素,建立优质储层发育模式。结果表明:①川中地区龙王庙组优质储层主要发育于局限台地相的台内颗粒滩中,以厚层块状颗粒白云岩为主;②储层主要的储集空间为溶孔、溶洞和裂缝,并根据储集空间的不同,可将储层划分为裂缝-溶蚀孔洞型、裂缝-溶蚀孔隙型和裂缝-晶间孔型3类,其中裂缝-溶蚀孔洞型储层质量好,为优质储层;③高石梯—磨溪古隆起控制了颗粒滩沉积,层间岩溶作用和准同生白云石化作用是优质储层发育的基础,而古隆起与颗粒滩、多期溶蚀作用和裂缝等因素的有效配置可形成优质储层;④古隆起核部的颗粒滩储层发育较好,古隆起上相对古地貌高处的颗粒滩储层较好,单个颗粒滩的核部储层较好。
顺北地区超深层断溶体储层空间雕刻及量化描述技术

塔里木盆地顺北地区碳酸盐岩发育断溶体储层。断溶体纵向深度大、内部非均质性极强,其展布主要受深大走滑断裂带控制。断溶体的储集空间主要为洞穴、孔洞和裂缝。断溶体储层在不同级别断裂带、同一断裂带不同分段内的发育程度有明显差异。如何准确刻画断溶体的空间位置、体积和连通性已成为断溶体油藏勘探开发的主要难点。基于正演模拟和井震结合的储层地震反射特征所分析的断溶体储层地震识别模式,结合结构梯度张量分析、增强相干处理的自动断层提取技术、相控波阻抗反演技术可对断溶体储层的边界及内部特征进行描述,并对断溶体储层进行空间雕刻及储量计算。利用单井产量、动态储量可对结果进行验证。
塔河地区深层碳酸盐岩断溶体圈闭类型及特征

塔里木盆地塔河地区深层碳酸盐岩断溶体圈闭作为一种新型的圈闭类型,在油气勘探开发实践中已被业界广泛认可,但尚需细致划分。基于断溶体圈闭的形成条件,根据断裂的级别、构造样式、破碎程度和岩溶强度等控制因素分析,塔河地区奥陶系碳酸盐岩断溶体的圈闭类型可划分为主干断溶带圈闭、分支断溶带圈闭和内幕断溶带圈闭3大类,以及纺锤状圈闭、板状圈闭、“X”或“Y”字形圈闭、“卜”字形圈闭、夹心饼状圈闭、菱格状圈闭和团块状圈闭7个亚类。圈闭的成因机制、发育特征以及相应的生产特征表明:主干断溶带圈闭受深大断裂控制,岩溶作用强,储集空间以溶洞为主,圈闭规模大;分支断溶带圈闭受分支断裂控制,岩溶相对较弱,储集空间以缝-洞为主,圈闭规模较大;内幕断溶带圈闭受内幕断裂控制,岩溶相对较弱,储集空间以裂缝为主,圈闭规模较小。断溶体圈闭的细致划分可进一步丰富深层碳酸盐岩油气圈闭理论,深化塔里木盆地碳酸盐岩岩溶圈闭及其他类型圈闭的研究,为油气圈闭的勘探与开发提供可靠的地质依据。
阵发性洪水控制的河流型冲积扇沉积特征及沉积演化模式———以和什托洛盖盆地北缘现代白杨冲积扇为例

冲积扇由于其成因机制和控制因素极其复杂而难以用统一的沉积模式来表征其内部结构,因此需针对特定地质条件下的扇体分析沉积特征及建立演化模式。以和什托洛盖盆地北缘现代白杨冲积扇为例,通过对其各部位露头剖面的精细解剖及测量,并结合卫星图像及区域地质资料等,对干旱气候条件下受阵发性洪水控制的河流型冲积扇扇体的岩相特征、微相类型及其展布进行研究,并在此基础上建立了沉积模式,分析了沉积演化的控制因素。研究表明:白杨冲积扇建造过程可划分为洪水期、洪退期及间洪期3个期次,而扇体以洪水期厚层粗粒的席状化流体建造为主。洪水期自扇根到扇缘发育下切洪流微相、片流微相及非限制性洪流微相,同时在扇缘出现扇面水洼微相,且扇体周缘可发育饱水湿地。洪退期,扇体发育砾质/砂质带状河道微相,并可形成分流河道体系,但随着洪退过程的持续,分流河道数目及规模不断减小。间洪期,整个扇体以扇面改造再沉积作用为主,包括侵蚀滞留砾石层微相、风成砂微相、流沟微相及河流阶地微相,这一阶段扇体可完全废弃也可转变为河流沉积。各演化阶段洪水流体的性质及沉积微相的转变或扇体的建造/废弃均受控于阵发性洪水过程中洪水流量及沉积物负载量的变化。
断控岩溶主控的缝洞型碳酸盐岩内部溶蚀相带表征———以塔河油田10区奥陶系油藏为例

以塔河油田10区的典型井组为研究对象,在明确断裂主控岩溶的背景下,分析岩溶作用过程与缝洞空间分布的关系,揭示了研究区缝洞体内幕结构及油气生产差异机理。通过对钻井、地震、示踪剂等动态和静态资料的分析,将研究区缝洞储集体划分为洞穴型、孔洞型、裂缝-孔洞型和裂缝型4种类型。结合地球物理描述与相似露头观察,分析断控岩溶作用下溶洞的发育过程,并建立基于成因演化的缝洞空间分布模式。岩溶作用下储层的发育具有分带性,依据该模式从内向外划分出4个溶蚀相带,分别是大型溶洞带、溶蚀孔洞密集区、缝洞联合发育体以及最外围的裂缝破裂带。不同的溶蚀相带其发育的主要储集体类型、储集物性、井震特征以及储量和产能情况有较大差异。在此基础上,结合生产动态资料所揭示的不同井之间的响应和连通情况,明确了研究区不同钻井分别钻遇了不同发育程度或演化阶段的缝洞溶蚀相带,且主要存在溶洞连通、缝洞连通和裂缝连通3种沟通方式。通过对缝洞溶蚀相带空间配置关系的有效刻画,采用确定性建模方法建立岩溶储层三维地质模型,并取得较好的数值模拟效果。
陆相断陷湖盆异重流与滑塌型重力流沉积辨别

异重流和滑塌型重力流是依据沉积物供给条件划分的2种重力流类型,代表了近年来重力流沉积学研究的新进展,但在实际应用中还存在概念混淆和沉积物识别的不确定性问题。基于渤海湾盆地黄骅坳陷歧口凹陷的钻井岩心、测井和砂岩粒度分析资料,对比分析异重流和滑塌型重力流沉积在岩石学、沉积构造和粒度分布特征上的差异和识别标志,研究结果表明,二者在陆相断陷湖盆中的有利发育场所为断控陡坡带扇三角洲前、断阶带辫状河三角洲前和具挠曲坡折的缓坡带三角洲前。异重流沉积突出表现为发育砂基支撑的砂砾岩,砾石磨圆度好,发育粗尾正递变层理或逆递变层理,粒度分布直方图呈双峰式,累积概率曲线呈二级台阶式。相比之下,滑塌型重力流沉积突出表现为分选较好,发育含较多泥岩碎块(撕裂屑)的块状砂岩,具有滑塌构造、液化变形构造和包卷层理,粒度分布直方图呈正态单峰式,累积概率曲线呈上拱式。异重流和滑塌型重力流沉积的差异在于沉积物供给条件和重力流流态的不同。异重流受洪水流物源供给,具有高含水量、低密度和低黏度的特征,主要表现为浊流流态;滑塌型重力流受控于滑塌作用和二次沉积机制,具有低含水量、高密度的特征,主要表现为砂质碎屑流流态。
致密油藏提高采收率技术瓶颈与发展策略

致密油藏正在成为全球油气资源勘探开发热点领域。致密油藏开发效益在一定程度上反映了一个国家当代石油勘探开发的技术能力和水平。总体来看,全球范围内致密油藏平均采收率为5%~10%,远低于常规油藏。中国致密油藏地质特征复杂,其开发关键技术尚处于突破前的准备阶段,美国相对成熟的致密油藏开发配套技术不能直接照搬应用。针对中国致密油藏采收率低和相关配套技术发展滞后的现状,概述了致密油藏开发和提高采收率的主要关键技术,剖析了待解决的理论认识与技术瓶颈等问题。分析认为,推行致密油藏开发地质工程、保护改造、增渗增能、洗油驱油“多维一体化”技术思路,协同大型水力压裂储层改造,实施界面修饰注水和储层原油氧化实现有效增能增注,开展多环节、多尺度、多场综合调控油水流动行为,显著增强油水流动能力,将是提高致密油藏采收率及开发综合效益的新途径。
剑湖沉积物、间隙水、鱼体砷汞分布及风险评价

为了解剑湖沉积物、间隙水、鱼体中砷(As)和汞(Hg)含量特征,评价其风险,使用双道原子荧光光度计测定了剑湖表层沉积物、间隙水、鱼体中AS和Hg含量,并利用潜在生态风险指数法、目标危险系数法、致癌风险指数等评价了其风险状况.结果表明:①剑湖表层沉积物中As、Hg平均含量分别为(12.62±0.66)mg·kg~(-1)和(0.050±0.002)mg·kg~(-1),As含量呈东高西低的分布特征,Hg含量呈北部高、中南部湖区低的分布特征.剑湖流域内农地对剑湖As含量影响较大,流域煤炭开采与堆积、水泥加工对剑湖Hg含量分布影响较大.②间隙水中As、Hg平均含量分别为(0.64±0.03)μg·L~(-1)和(0.020±0.001)μg·L~(-1),As含量在湖区内呈东高西低的分布特征,Hg含量最高值出现在湖心区.③6种鱼体中As、Hg含量平均值分别为(0.21±0.04)mg·kg~(-1)和(0.020±0.003)mg·kg~(-1),两者分布在食性方面均呈现杂食性>草食性特征,在活动范围上呈底栖>中层>上层特征.④据相关性分析可知,As、Hg各自在间隙水和表层沉积物中的含量呈显著正相关(r>0.5,p <0.01),6种鱼体As、Hg含量也呈显著正相关(r=0.92,p <0.05).⑤沉积物样品中As均为轻微风险,Hg元素除部分样点(19.35%)为中度风险外其余为轻微风险,因此,需要对Hg进行重点防控.剑湖所选食用鱼体目标危险系数值均小于1,表明其不会对人类健康造成潜在非致癌危害;剑湖鱼体As元素存在一定的潜在致癌风险,但尚在人体可接受范围内.
郑州市冬季VOCs污染特征、来源及健康风险评估

采用GC5000在线气相色谱仪于2018年1月8—26日对郑州市城区进行大气环境挥发性有机化合物(VOCs)监测,开展污染特征分析、来源解析和苯系物(BTEX)健康风险评估.结果表明,监测期间郑州市城区TVOC平均浓度为64×10~(-9),污染期时段平均浓度为84×10~(-9),约是非污染时段的2倍;组分构成显示烷烃占比最大,其次是烯炔烃和芳香烃;源解析结果显示,VOCs主要来源是液化石油气/天然气(25%)、机动车尾气(24%)、燃烧(21%)、工业排放(16%)和溶剂使用(14%);监测期间苯系物非致癌风险危害值(HQ)在美国环保署规定的安全范围内,苯的致癌风险(R)为2.2×10~(-6),超过了美国环保署规定的安全阈值(1.0×10~(-6)).对成年人存在致癌风险,需要引起关注.
辽东湾北部河口区土壤重金属污染源识别及健康风险评价

选取我国北方典型河口区—辽东湾北部区为研究对象,共采集129个表层土样,测定了Cu、Cr、Cd、Ni、Zn和Pb等土壤重金属含量,利用地统计分析、地累积指数(I_(geo))、内梅罗指数、潜在生态风险指数(RI)、多元统计分析及健康风险模型对研究区土壤重金属的空间分布特征、污染来源及健康风险进行系统分析,并对区域人居环境改善提出对策建议.结果表明:①研究区土壤中Cu、Cr、Cd、Ni、Zn和PB的平均含量分别为17.87、148.97、1.31、40.91、102.86和12.42mg·kg~(-1),除Cu和Pb以外都超过了辽宁省土壤背景值;②6种重金属污染程度排序为Cd>Cr>Zn>Ni >Cu>Pb,其中Cd元素污染最严重;土壤重金属综合生态风险指数RI为325.689,处于重度生态风险水平,Cd是主要的生态风险因子;③多元统计分析表明,重金属Cu、Zn和Pb主要受自然因素影响,Cr和Ni主要源于生活及工业废水排放,Cd以磷肥的大量使用、石油化工生产及工业活动作为主要的人为来源;④健康风险评价结果表明,皮肤接触暴露途径中儿童的非致癌风险大于成人,呼吸暴露途径中成人的致癌风险大于儿童,元素CR的总致癌风险R_(all) <10-6,不存在致癌风险,Cd的总致癌风险10-4
基于OLCI数据的福建近海悬浮物浓度遥感反演

悬浮物(TSM)是评估水质的重要指标,也是水色遥感反演的核心参数之一.海陆色度仪(OLCI)是新一代海洋水色传感器,具有良好的光谱及时空分辨率.为有效监测福建近海悬浮物浓度的时空变化,本文结合OLCI遥感数据和现场实测悬浮物浓度数据,使用CatBoost、随机森林和多元回归方法,分别构建悬浮物浓度反演模型,最后使用验证集对比分析不同模型的反演精度.结果表明,CatBoost模型估算精度最高,均方根误差(RMSE)为2.76 mg·L~(-1),平均绝对百分比误差(MAPE)为23.67%,决定系数R~2为0.89.使用CatBoost模型对2017—2018年多时相OLCI影像进行TSM浓度遥感反演,结果发现,福建近海TSM浓度变化显著,但总体呈现近岸高于远岸、北部高于南部、江河入海口和港湾处高于周围其他海域、春季高于夏季的时空分布特征.本研究可为福建近海的悬浮物浓度监测提供一种有效的方法,也进一步证明了OLCI影像良好的水色反演能力,可作为水质监测的有效遥感数据源.
创伤性肩关节后脱位合并肱骨头反向Hill-Sachs损伤的治疗策略

目的探讨创伤性肩关节后脱位合并肱骨头反向Hill-Sachs(R-HS)损伤的治疗策略。方法回顾性分析2015年7月至2018年6月治疗8例创伤性肩关节后脱位合并肱骨头前内侧压缩,即关节盂后缘撞击肱骨头前侧形成R-HS损伤患者资料。男7例,女1例;年龄(44.5±12.3)岁(范围,30~70岁);左侧2例,右侧6例;急性损伤7例,陈旧性损伤1例; 4例合并肩袖损伤,包括全层撕裂1例和部分撕裂3例。1例肱骨头R-HS损伤缺失面积< 20%,且未合并肩关节其他损伤者,在臂丛麻醉下行闭合复位,肩关节外展枕制动;7例肱骨头R-HS损伤缺失面积在20%~40%者,行手术治疗,其中2例选择胸大肌三角肌间隙入路(1例经前入路修复后盂肱关节仍有后脱位趋势,加用改良Judet入路);4例因复位困难选择改良胸大肌三角肌间隙入路;1例因合并肩胛盂后下方骨折而选择改良Judet入路。7例手术患者中,4例采用同种异体骨植骨联合PHILOS钢板固定,2例采用单纯空心螺钉固定,1例采用同种异体骨植骨联合McLaughlin手术锚钉修复。末次随访时,分别采用肩关节Constant-Murley评分和视觉模拟评分(visual analogue scale, VAS)对患者治疗后的肩关节功能及疼痛进行评价。结果7例手术患者中,6例切口均一期愈合,术后3个月随访肱骨近端骨折均骨性愈合;1例于术后2周确诊肩关节感染,行肱骨头切除及抗生素骨水泥旷置,等待行肩关节置换,切口二期愈合。8例患者均获得随访,随访时间(20.6±8.4)个月(范围,9~36个月)。末次随访时,肩关节前屈123.8°±30.1°(范围,90°~180°),外展124.4°±34.2°(范围,80°~ 180°),外旋(中立位)36.9°±20.9°(范围,0°~70°),内旋(中立位)58.8°±10.9°(范围,50°~80°)。末次随访时,肩关节ConstantMurley评分(83.5±12.1)分(范围,70~95分);VAS评分,其中7例为0~3分,1例为4~6分。1例手术患者术后9个月随访时CT检查虽显示肱骨头部分缺血性坏死征象,但肩关节活动良好,故未予以处理。8例患者无一例发生血管及神经损伤、肩关节再脱位等并发症。结论对于创伤性肩关节后脱位合并肱骨头R-HS损伤的患者应根据肱骨头R-HS损伤缺失面积采取相应治疗方式,对缺失面积< 20%者可采用麻醉下闭合复位治疗,对缺失面积20%~40%者应采用手术治疗。
种植业面源污染防控技术发展历程分析及趋势预测

种植业对农业面源污染贡献不容小觑.已有治理技术并不在少数,但受技术参数模糊和技术应用效果不明朗等因素的影响,现阶段技术应用和污染治理效果不理想.对此,本研究基于近20年国内外种植业面源污染防控的发表论文,明确种植业面源污染防治技术的体系框架,梳理技术的发展历程,比较不同方向技术对生产投入、产量及污染物排放的作用效果,对新时期下我国植业面源污染防控的发展前沿趋势作出预判.本研究构建了源头削减、过程拦截和养分回用这3个领域以及栽培、生态沟渠和尾/废水等14个方向的技术体系.结果发现,源头削减领域获得了最高关注度,研究方向多且热度仍在不断提升;我国对其中肥料方向技术的研究集中度较高.相比之下,过程拦截和养分回用领域的技术较为单一和欠缺.养分利用效率提升、转运过程调控和土壤添加剂使用将是种植业面源污染防控未来的主要着力点和抓手.农田基础设施的配套及后端净化体系的构建,将有助于集成、耦合多领域技术,进一步确保种植业面源污染防控的作用效果.
间歇梯度曝气的生活污水好氧颗粒污泥脱氮除磷

本研究设置了3个SBR反应器R1、R2和R3,分别采用(A/O)_3-SBR梯度曝气、(A/O)_3-SBR恒定曝气和传统(A/O)-SBR方式运行,以实际城市生活污水为进水基质,探讨了不同曝气方式下的营养物去除性能和好氧颗粒污泥特性,为低强度城市污水的碳源合理利用提供合理的方式.由实验结果可知,R1、R2和R3中颗粒在稳定时期对COD的平均去除率分别为88.68%、89.05%和88.96%,对Tn的平均去除率分别为76.97%、71.99%和64.92%,对TP的平均去除率分别为96.28%、85.05%和78.97%,且反硝化聚磷菌占聚磷菌的比例分别为25.52%、19.60%和12.77%.结果表明,厌氧、好氧和缺氧交替的运行方式更有利于反硝化聚磷菌(DPAOs)的富集,且梯度曝气较恒定曝气方式富集更多,这对碳源不足的低强度城市生活污水处理有重要意义;同时R1中曝气段溶解氧逐级降低,提高了颗粒同步硝化反硝化率和降低了能耗,有利于总氮(TN)的高效去除.3组反应器在运行后期颗粒粒径分别为727.368、815.072和895.041μm,且通过对颗粒进行显微观察可以看出,R2和R3中颗粒不如R1中密实.此外,R1、R2和R3运行后期PN/PS值分别为6.31、5.63和4.83,颗粒稳定时期EPS含量(以VSS计)分别为103.97、92.22和76.98mg·g~(-1),表明间歇梯度曝气的方式有利于刺激EPs的分泌,尤其是Pn的分泌,使PN/PS值较高,细胞疏水性增强,颗粒密实稳定.
基于AHP-PROMETHEE Ⅱ法的鸟粪石磷回收污泥预处理方案决策

磷是一种不可再生资源,采用鸟粪石沉淀法回收剩余污泥中磷已有工程应用.但目前用于释放剩余污泥中碳氮磷便于后续回收的方案很多,不同方案对后续鸟粪石磷回收的影响不同.为了有助于剩余污泥磷回收工艺的决策,本研究以鸟粪石磷回收为目标,选取6种常见的剩余污泥处理方案,构建3层6指标的决策层次分析结构,运用PROMETHEE Ⅱ偏好关系排序方法,对6种污泥处理方案进行整体评价,从产品品质优先和时间经济优先两个角度出发,选择综合效益最高的方案.在产品品质优先条件下,酶水解以及酶-厌氧处理工艺最优;在时间经济优先条件下,热水解以及热-厌氧处理工艺最优.本研究为通过鸟粪石沉淀法回收剩余污泥中的磷,提供了方案参考以及有效的方案选择办法.
高温冲击对亚硝酸盐氧化过程中微生物菌群结构影响

为了进一步了解在亚硝酸盐氧化过程中,高温冲击对活性污泥微生物菌群结构的影响,本研究中,以在不同NO-2 -N浓度条件下富集的硝化活性污泥为研究对象,利用16S rRNA高通量测序技术分析方法,通过改变环境温度考察活性污泥微生物菌群丰度变化及结构特征.高通量测序分析结果表明:25℃时易于微生物生长,系统活性污泥微生物菌群多样性最丰富.随着高温冲击试验进行,系统内菌群丰富度、均匀度和多样性呈下降趋势.此外,分析发现本系统主要硝化功能菌为Nitrospirae的Nitrospira,更适宜在35℃生长.且高温冲击试验同样引起了活性污泥中非硝化功能微生物(Bacteroidetes、Chloroflexi、Halomonas和Pseudomonas等)的菌群结构差异.试验结果可为高温冲击条件下亚硝酸盐氧化过程中微生物菌群分布特点的研究提供部分理论参考,并为相关高温冲击试验给予部分借鉴.
三峡库区规模化顺坡沟垄果园氮、磷输出过程及流失负荷

通过对三峡库区顺坡垄沟构型的规模化柑橘园集水区次降雨过程径流氮、磷进行动态监测,分析典型降雨事件氮和磷流失负荷,并探讨了规模化柑橘种植对土壤氮磷流失及入库河流水环境的影响.结果表明:① 顺坡沟垄柑橘园集水区径流氮和磷年流失负荷分别为13.43kg·(hm~2·a)~(-1)和1.26kg·(hm~2·a)~(-1),春季施肥及强降雨冲刷是集水区污染物高负荷的主要原因;② 集水区全年总氮(TN)和总磷(TP)的EMC为8.49mg·L~(-1)和0.87mg·L~(-1),超过发生水体富营养化含量标准;③ 春季施肥后的2场典型降雨中,长历时暴雨径流硝态氮(NN)和溶解态磷(DP)负荷为4.94kg·hm~(-2)和0.28kg·hm~(-2),分别占TN和TP流失负荷的92.90%和64.69%;短历时大雨径流Nn和DP负荷为0.52kg·hm~(-2)和0.05kg·hm~(-2),分别占Tn和TP的65.92%和74.88%,溶解态氮和磷是顺坡沟垄坡面果园径流氮和磷流失的主要途径;④ 集水区氮磷流失表现出显著的“初始冲刷效应”,初期20%的地表径流流失了58.0%的TN,57.0%的DN,58.5%的NN,79.0%的AN,62.0%的TP,63.5%的DP和60.0%的PP,控制初期地表径流对降低入库径流养分具有重要作用.
上海河道浮游植物群落结构时空变化特征及影响因素分析

为探究上海河道浮游植物群落结构时空变化特征及影响因素,于2018年9~ 10月(秋季)和2019年7~ 8月(夏季)对上海中心城区、新城镇和农村地区河道总计44个样点的水环境和浮游植物群落结构进行调查.结果表明:①秋季和夏季浮游植物种类均以绿藻门为主,其次为蓝藻和硅藻;浮游植物密度以蓝藻占据绝对优势;浮游植物种类和密度均是夏季>秋季,分别高出24% 和2.77倍,硅藻门种类略微上升,而裸藻门种类稍微下降;秋季微囊藻(Microcystis sp.)优势度明显(Y=0.16),而夏季则无占绝对优势的优势种.②各地区浮游植物种数无明显变化;浮游植物密度和蓝藻门密度均呈现农村>新城镇>中心城区的规律,秋季3个地区的浮游植物密度无显著差异(P >0.05),而在夏季农村所有浮游植物和蓝藻门密度显著高于中心城区(P <0.05),分别高出1.82和1.93倍.③ 蒙特卡洛检验结果表明,影响秋季和夏季浮游植物群落结构的主要因子分别为透明度(SD)、总磷(TP)、总氮(TN)、浊度(Turb)和TN、Turb、SD、pH.冗余分析(RDA)结果表明,秋季新城镇河道浮游植物群落结构主要受Turb、Tn和TP的影响,农村河道则主要受SD的影响,而夏季新城镇和农村河道浮游植物均主要受TN、Turb的影响.两次调查时中心城区浮游植物的影响因素均较为复杂.
Fe@GOCs的制备及其对水中As(Ⅲ)的吸附

基于自组装原理混合了氧化石墨烯、壳聚糖和FeCl_3·6H_2O,并使用NaOH溶液固定,戊二醛-甲醇溶液交联后得到了不同载铁量的载铁氧化石墨烯壳聚糖(Fe@GOCS)球形材料,采用静态吸附实验研究其对水溶液中As(Ⅲ)的吸附去除及机制.结果表明,吸附剂负载的铁以α-FeO(OH)形态为主,对As(Ⅲ)的吸附容量随pH的降低呈上升趋势,实验最佳pH值为3.在温度298.15、308.15和318.15K且pH值为3条件下,As(Ⅲ)的吸附反应在45h左右达到平衡,吸附剂最佳投加量为1.0g·L~(-1),最大吸附容量可达289.4mg·g~(-1).5次吸附-解吸附后,吸附容量未下降,反而呈上升趋势.热力学结果显示:ΔG~θ <0、ΔS~θ >0和ΔH~θ >0,表明Fe@GOCs对As(Ⅲ)的吸附过程是吸热和熵增的自发反应,升温利于吸附;吸附过程符合伪二级动力学方程,FreundlicH和Sips等温吸附模型能更好地描述对As(Ⅲ)的吸附行为.结合材料表征测试结果,认为离子交换和表面络合是Fe@GOCS去除As(Ⅲ)的主要机制.
有色冶炼园区道路扬尘中重金属污染特征及健康风险评价

为研究有色冶炼工业园区周边道路扬尘中重金属污染特征及其健康风险,在云南省蒙自地区采集了城市道路、有色冶炼工业园区道路以及隧道尘样品,通过再悬浮设备将尘样悬浮至Teflon滤膜上获得PM_(2.5)和PM_(10)样品,并利用ICP-MS分析了Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、As、Cd和Pb这8种重金属的含量.结果表明,在PM_(2.5)中重金属的平均含量高于PM_(10).Pb、Cd、As和Zn在3种道路扬尘中平均含量最高,且在不同道路扬尘中平均含量差异表现为:隧道>工业园区道路>城市道路.隧道扬尘中Pb和As的平均含量高于其它重金属,在PM_(2.5)中达到92338.3mg·kg~(-1)和12457.7mg·kg~(-1);工业园区道路扬尘中Pb和Zn的平均含量最高,在PM_(2.5)中分别是4381.7mg·kg~(-1)和4685.0mg·kg~(-1);城市道路平均含量最高的重金属是Zn和Pb,在PM_(2.5)中为1952.6mg·kg~(-1)和1944.8mg·kg~(-1),3种道路扬尘中Cu、Zn、As、Cd和Pb平均含量均高于云南省土壤背景值.富集因子分析和主成分分析结果显示:Cu、Zn、As、Cd和Pb在3种道路上均有明显富集,受到有色冶炼工业和交通源的显著影响;而Cr、Mn和Ni在3种道路上富集不明显,未受到明显的人为源影响.健康风险评价结果表明,摄食是主要的暴露途径;儿童的非致癌风险高于成人.在PM_(2.5)道路扬尘中所含有的As、Cd和Pb都会对成人和儿童造成非致癌风险,在PM_(10)工业园区道路和隧道扬尘中的As、Cd和Pb对人体有非致癌风险,城市道路中的As仅对儿童有非致癌风险.此外,隧道中的As具有致癌风险.
华中地区黄冈市一次重度污染期间PM_(2.5)中12种微量元素特征及来源解析

为了给华中地区大气污染防制提供数据和理论支持,于2018年1月13~24日的一次重度污染期间,利用颗粒物中流量采样器采集黄冈市大气PM_(2.5)样品48个,运用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)对样品中Li、Be、V、Se、Sr、Mo、Ag、Ba、Tl、Th、Bi和U这12种元素进行分析,基于正定矩阵因子分析法(PMF)对此次污染来源进行分析,并结合后向轨迹模式中的聚类分析法、潜在源分析法(PSCF)和浓度权重分析法(CWT)分析了黄冈市此次PM_(2.5)外来输送通道及潜在源分布情况.结果表明,此次污染内因是静稳高湿气象条件的出现,外因是污染的输入,总共有5种污染源,分别为燃料燃烧源(10.59%)、地壳源(24.22%)、工业源(3.16%)、燃煤源(47.57%)和交通源(14.45%).主要的气流轨迹类型有两种,短距离传输占比62.50%,长距离传输占37.50%.本次污染贡献较大的区域有湖北的中东部、湖南的东北部、安徽的西南部以及河南的南部等地,华中地区存在南北方向的传输通道.除了本地污染之外,区域传输的影响不容忽视,在秋冬季重污染应急响应期间,各地都需要控制好减排措施,联防联控是治理大气污染的关键.
基于相关建模检测的磁共振探水同频消噪方法

地面磁共振技术能够对地下水进行直接探测,具有定性定量的优点,是一种新兴的地球物理方法.然而,磁共振信号只有纳伏级,极其微弱,易受环境噪声干扰,尤其是具有拉莫尔频率的噪声,在时频域上均与信号重叠,难以有效去除,导致提取的信号参数准确度低、反演解释误差较大.本文针对同频噪声干扰问题,提出了相关建模检测(CMDT)方法,通过相关方法实现频谱迁移和低通滤波,结合信号和噪声特征建立数学模型,采用模型变换实现同频噪声的抑制,并利用最小二乘指数拟合方法提取高精度SNMR信号.为了对新方法进行定量分析,以验证其效果,对含有不同幅度的同频噪声和磁共振信号进行仿真实验,实验结果表明在信噪比为-31.17dB的情况下,所有参数的最大提取误差不大于1.22%,验证了新方法能够在压制同频噪声的同时提取出高精度信号参数.为了模拟野外情况,在同频噪声和信号数据中加入随机噪声进行实验,结果表明当信噪比大于-10.12dB时,CMDT方法仍可以获取有效的信号.因此,本文的研究为处理含有同频噪声干扰的实际SNMR信号数据提供了理论依据,为后期高精度反演提供了技术支撑.
融合多源数据构建区域航空重力梯度扰动全张量

通过联合全球重力位模型(EGM2008)、航空重力扰动数据和剩余地形模型(RTM)数据,基于频谱域(二维FFT变换)和空间域(Stokes数值积分)算法对毛乌素测区GT-2A航空重力测量系统采集的空中测线后处理重力扰动数据进行解算,构建了该地区的航空重力梯度扰动全张量.(1)残余航空重力扰动延拓结果表明:残余航空重力扰动经向下延拓至大地水准面,再向上延拓至航空高度后与原数据差值的标准差为1.0078mGal,考虑边缘效应后,内缩计算范围得到的差值标准差减小至0.1269mGal.(2)基于残余重力扰动数据(原航空高度数据及向下延拓数据),通过不同方案解算得到的梯度扰动结果表明:两种方案得到的研究区域重力梯度扰动各分量之差的最大标准差为6.4798E(Γ_(yz)分量),最小标准差为2.6968E(Γ_(xy)分量),内缩计算范围后得到的差值标准差最大值为1.8307E(Γ_(zz)分量),最小值为0.7223E(Γ_(yz)分量).本文的思路和方法可为未来我国自主构建航空重力梯度标定场提供参考.
一株寒地高效解无机磷细菌的分离鉴定及拮抗作用

【目的】从北方寒地种植的不同农作物根际土壤中分离高效解磷的细菌,为微生物制剂和磷肥的开发提供适于本地区的优良菌种。【方法】通过初筛和复筛从26株解磷菌中筛选获得一株高效解磷细菌,对其进行生理生化和分子生物学鉴定,同时采用钼蓝比色法测定解磷能力。采用平板对峙法测定拮抗植物病原菌能力。【结果】通过筛选后获得的菌株B51-7经鉴定为伯克霍尔德菌属。菌株在发酵液中可溶性磷含量最高达到832.74 mg/L,同时具有很强的广谱抑菌作用,抑菌率最高为89.71%,可以显著促进水稻生长。【结论】菌株B51-7是一株具有生物防治作用的高效解磷细菌,可应用于生物菌肥和生防制剂中。
基于WOA-BP的压力变送器温度补偿研究

针对压力变送器易受温度影响产生非线性误差,提出一种基于鲸鱼算法优化BP神经网络的WOA-BP温度补偿模型。通过鲸鱼算法对传统的BP神经网络的权值和阈值进行优化,得到优化后的补偿模型,用于拟合压力变送器压力与温度之间的非线性关系,从而得到补偿后的数据。实验结果表明:补偿后的压力值不受温度影响,压力变送器的最大相对误差从4.6%降低到了0.48%。
无线电能传输非线性拓扑补偿结构研究

无线电能传输技术以其安全、便捷等优点,在手机、电动汽车等领域受到越来越多的关注,其中的拓扑补偿结构设计是提高系统性能的关键.而补偿网络的研究多年来均采用线性理论和线性分析方法,在设备的安全性、鲁棒性、偏移容忍度等方面不能令人满意。针对上述问题,提出一种非线性拓扑补偿结构,建立了基于T参数矩阵的电路模型;使用有限元分析软件对其进行场路耦合瞬态仿真,解决了由于非线性模型难以得到解析解的难题,仿真计算出了磁性材料在非线性饱和状态条件下,系统的输出电压随负载和耦合系数变化的情况;综合理论分析与仿真实验结果,设计出了带有非线性补偿拓扑结构的无线电能传输实验系统。实验结果表明:该非线性拓扑补偿网络在输出负载剧烈变化、耦合系数k剧烈变化的情况下,输出电压基本稳定,其潜在性能表现有望超过现有线性拓扑结构。
霍尔式轮速传感器永磁体磁场均匀性测量方法研究

为了满足霍尔式轮速传感器生产中对永磁体批量快速检测的需要,文中利用ANSYS建立了均匀永磁体和不均匀永磁体模型,并对他们周围轴向和径向磁场分布特性进行了仿真分析。仿真结果显示:在永磁体的周向中间,距离永磁体表面2 mm的范围内,均匀永磁体和不均匀永磁体磁感应强度波动相差最大,为最佳检测位置。根据仿真分析结果,开发了永磁体磁场均匀性测试系统,试验结果表明,该系统能够快速准确的检测出永磁体磁场均匀性是否符合生产要求。
极端低光情况下的图像增强方法

针对极端低光情况下的图像增强问题,提出一种基于编码解码网络和残差网络的端到端的全卷积网络模型。设计一个包括编码解码网络和精细网络2部分的端到端的全卷积网络模型作为转换网络,直接处理短曝光图像的光传感器数据得到RGB格式的输出图像。该网络包含对抗思想、残差结构和感知损失,先通过对极低光图像编码解码重构图像的低频信息,之后将重构的低频信息输入残差网络中进而重构出图像的高频信息。在SID数据集上进行实验验证,结果表明,该方法有效地提高了极端低光情况下拍摄得到的图像进行低光增强之后的视觉效果,增加了细节表达,使得图像中物体的纹理更加清楚和边缘更加分明。
融合FAHP和TOPSIS的适老化产品综合评价与优选方法——以老年智能手环为例

为了更全面地对适老化智能手环进行综合评价,进而辅助最终的方案评价与优选,从产品设计、用户体验、人机交互和实际生产4个维度构建了适老化智能手环的评价模型。首先采用基于三角模糊数的层次分析法(FAHP)计算出各项评价准则的权重,然后采用逼近理想解排序法(TOPSIS)对若干备选方案做出评价并完成排序,最后根据结果进行方案的综合评价与优选。以某品牌16款适老化智能手环的备选方案为例,证明FAHP-TOPSIS法的可行性,发挥其现实意义。该评价优选方法,在考虑人的思维模糊性的基础上,从系统与层次等多个角度将思维过程进行定性与定量分析,从而为适老化智能手环方案的优选问题提供清晰适合的决策方案与优化思路。
基于结构熵权TOPSIS法的产品设计方案评估研究

为了提高企业在产品设计方案评估阶段进行合理决策的效率,提出了一种基于结构熵权双基点法(TOPSIS)的产品设计方案评估方法。在评估流程中,首先确定产品设计方案评价指标,专家对各评价指标进行重要度排序,在得到了“典型排序”后经过结构熵计算和“认识盲度”计算,得出各评价指标的权重,以替代双基点法中专家主观设定的权重系数;其次,构建设计方案各指标加权标准决策的矩阵,进而求得各指标的理想解,基于以上可得到各设计方案距离理想解的相对贴近度,经对比后确定设计方案的排序情况,从而得到各方案的优劣。最后,将该评估流程应用于录音笔设计方案评估的决策中,验证了该方法的可行性与有效性。