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微丝菌(Microthrix parvicella)原位荧光杂交(FISH)定量过程的条件优化

微丝菌(Microthrix parvicella)是世界范围内诱发活性污泥膨胀现象的主要丝状菌之一,它在活性污泥中准确的原位定量解析对污泥膨胀现象及控制策略研究具有非常重要的意义. 由于微丝菌自身的特殊生理生化性质(如表面高疏水性及较厚细胞壁)易导致常规荧光原位杂交(FISH)过程中定量结果偏低. 本研究针对FISH过程中存在的探针渗透率低、 荧光信号偏弱等现象, 从活性污泥样品前处理、 杂交过程条件等方面对Microthrix parvicella的FISH定量过程进行了优化. 结果表明,在前处理使用溶菌酶(浓度为36000 U·mL~(-1)),探针浓度为4.5 ng·μL~(-1),杂交时间延长至4 h的条件下,Microthrix parvicella的FISH定量结果可从1.12%提高至96.70%,并与定量PCR(q-PCR)结果和Eikelboom & Jenkins法(镜检观察)定量结果更为趋近一致.
苏南某镇土壤重金属污染的景观格局特征

评价土壤重金属污染等级并掌握其空间格局特征,对区域土壤环境保护和治理具有重要意义. 以苏南某镇8种土壤重金属As、 Cd、 Cr、 Cu、 Hg、 Ni、 Pb和Zn为研究对象,综合运用单因子评价法、 内梅罗综合评价法、 地统计分析法、 景观格局的粒度效应及景观指数分析方法,在污染评价的基础上,分析了研究区土壤重金属的景观格局特征. 结果表明: ①研究区各土壤重金属单因子污染指数及内梅罗综合评价指数的均值取值范围为0.145~0.893,整体污染程度低,且南部地区污染程度低于北部; ② As、 Pb、Hg和Zn面源污染特征明显,其中As和Pb空间分布特征相似, Hg和Zn空间分布特征相似; Cd、 Cr、Cu、Ni点源污染特征显著,其中Cd和Cr空间分布特征相似, Cu和Ni空间分布特征相似; ③土壤重金属景观的适宜粒度为30~40 m; ④研究区土壤重金属低含量区域面积比例最大,较低含量区域边界最复杂,各污染程度区域分布相对集中且综合污染破碎化程度低. 表明研究区重金属污染源数量尚少且分布集中,但有进一步发展的趋势,整体处于土壤重金属污染的早期阶段.
杭州蔬菜基地重金属污染及风险评价

为掌握杭州市蔬菜基地土壤中重金属污染状况,采用野外调查结合室内分析法,就杭州市10个区县30个蔬菜基地中203个土壤样品进行了Cu、 Zn、 Pb、 Cd、 Cr、 As和Ni含量的分析及评价,并就重金属含量与土壤理化指标进行了相关分析. 结果表明,杭州市菜地土壤中Zn、 Cr、 As、 Ni含量均未超标,但部分土壤中Cu、 Pb和Cd含量有超标现象. 污染指数评价表明,杭州市菜地土壤重金属综合污染等级多为轻度污染,且主要以Cd污染为主. 累积评价表明,杭州市菜地土壤重金属多呈中高度累积,亦主要由土壤Cd累积所致. 潜在生态风险评价表明,杭州市菜地土壤中Cu、 Zn、 Pb、 Cr、 As和Ni的生态风险轻微,综合潜在生态风险处于中等水平,但Cd存在较强的潜在生态风险. 相关分析表明,土壤中Cu、 Zn、 Pb、 As、 Cd含量受土壤理化性质影响较大. 综上,杭州市要做好菜地土壤重金属的污染防治工作,尤其要防范Cd的污染风险.
有机物料对两种紫色土氮素矿化的影响

以猪粪沼渣(PM)、 牛粪沼渣(CM)、 污泥堆肥(SC)、 农村生活垃圾堆肥(RWC1)、 农村生活垃圾与污泥的堆肥产物(堆肥过程中添加20%的污泥,RWC2)为材料,采用室内恒温好气培养试验研究了不同有机物料施入酸性紫色土和石灰性紫色土后土壤氮矿化的差异. 结果表明,不同有机物料有机氮组分含量及其占全氮比例的基本顺序为: 氨基酸态氮>酸解未知氮>酸解铵态氮>非酸解氮>氨基糖态氮. 添加有机物料显著提高了酸性紫色土的NH_4~+-N和NO_3~--N含量,而石灰性紫色土中猪粪沼渣和污泥堆肥显著提高了NH_4~+-N的含量,牛粪沼渣却使其NO_3~--N含量降低. 牛粪沼渣对酸性紫色土氮矿化量的影响不显著,使石灰性紫色土的氮矿化量降低,其余4种有机物料均明显提高两种土壤的氮矿化量. 相关分析表明土壤氮矿化量与有机物料中的氨基酸态氮和酸解铵态氮呈显著正相关,与有机物料的有机质含量和C/N呈显著负相关. 上述结果说明有机物料对土壤氮素矿化的效应因土壤和有机物料的性质不同而异,特别是有机物料中的有机质含量、 C/N以及有机氮组分.
粤桂水源地有机氯农药的污染特征及生态风险

利用固相萃取-气相色谱-质谱联用技术(SPE-GC-MS)检测了粤桂水源地7个采样点水样中16种有机氯农药(OCPs)的浓度,分析了研究区OCPs的污染特征; 利用BurrⅢ型分布构建了8种OCPs的物种敏感度分布曲线,并计算出不同OCPs对淡水水生生物的HC_5(hazardous concentration for 5% species)值,最后应用安全阈值法评价了OCPs对水生生物的生态风险. 结果表明,OCPs的浓度在6.64~34.19 ng·L~(-1)之间,平均值为16.76 ng·L~(-1),HCHs和DDTs及其降解产物在污染物中的贡献比例较大. HCHs主要来自家庭杀虫剂中的林丹,DDTs主要来自三氯杀螨醇的污染或历史残留. 脊椎动物对OCPs的耐受性高于无脊椎动物,α-硫丹对水生植物和微生物的影响较大,p,p'-DDT对脊椎动物和无脊椎动物的影响较大. 粤桂水源地OCPs对水生生物没有显著的生态风险,但DDTs和α-硫丹对水生生物存在较高的潜在风险,应加以重视.
太原市大气颗粒物粒径和水溶性离子分布特征

在太原市于2014年7月至2015年4月利用TE-235分级采样器采集PM_(10)分级颗粒物样品,通过离子色谱分析其中9种无机水溶性离子,报道了大气颗粒物(PM_(10))及其水溶性无机离子水平,探讨了其粒径分布、季节变化特征和来源.结果表明,采样期间太原市PM_(10)日平均浓度水平为173.7 μg·m~(-3),超过了国家环境空气二级日标准限值(150 μg·m~(-3),GB3095-2012);冬季PM_(10)浓度(199.1 μg·m~(-3))和春季(194.2 μg·m~(-3))较接近,远高于夏季水平(127.7 μg·m~(-3)).PM_(10)在 <0.95 μm和3.0~7.2 μm粒径段处呈双峰分布.PM_(10)中总离子浓度季节变化为冬季>夏季>春季,其中SO_4~(2-)、NO_3~-和NH_4~+是主要离子,占总离子的质量分数为66 %~80 %.分级离子中,SO_4~(2-)、K~+、NH_4~+、Cl~-以及冬、春季的NO_3~-在< 0.95 μm段呈单峰分布;Ca~(2+)、Mg~(2+)和夏季NO_3~-均在<0.95 μm和3.0~7.2 μm段呈双峰分布.相关性分析显示,风速增大对冬夏季的颗粒物及其水溶性离子有稀释作用,但春季沙尘天气则会导致其升高.通过NO_3~-/SO_4~(2-)和Mg~(2+)/Ca~(2+)比值发现,太原市颗粒物中NO_3~-和SO_4~(2-)主要来自于燃煤排放,Mg~(2+)和Ca~(2+)来源为扬尘和煤燃烧排放.
机动车尾气烟尘中烷烃和有机酸的组成

本研究采用直接采样方法分别对11辆柴油公交车和20辆汽油小汽车的排气管壁积尘进行采集,再使用气相色谱与质谱联用仪(GC-MS)对样品中的烷烃和有机酸进行定性以及定量分析. 结果表明,公交车(C_(14)~C_(30))和小汽车(C_(14)~C_(33))正构烷烃质量分数分别为1.31~149.08 μg·g~(-1)和15.35~556.03 μg·g~(-1),公交车尾气尘中正构烷烃以C_(20)为主峰碳,小汽车中正构烷烃以C_(29)为主峰碳,且小汽车生成更多高沸点长链烷烃. 公交车中姥鲛烷和植烷总质量分数分别是15.24 μg·g~(-1)和21.79 μg·g~(-1),小汽车中姥鲛烷和植烷总质量分数分别是2.31 μg·g~(-1)和2.69 μg·g~(-1),公交车和小汽车姥鲛烷和植烷的比值分别为0.6994和0.8587,植烷和十八烷的比值分别是0.3565和0.7472. 脂肪族有机酸的质量分数变化都比较大,公交车和小汽车中其变化范围分别为0.01~40.87 μg·g~(-1)和3.8~113.7 μg·g~(-1),公交车烟灰中质量分数最大的有机酸是3-羟基丁酸,丙二酸(C_3)和丁二酸(C_4)比的最大值为5.93,小汽车烟灰中质量分数最高的正构烷酸是正十六烷酸(C_(16)),芳香族有机酸的质量分数范围分别为5.05~31.70 μg·g~(-1)和0.1~228.38 μg·g~(-1).
2014年北京市城区臭氧超标日浓度特征及与气象条件的关系

根据2014年1~12月北京市环境保护监测中心监测的O_3浓度数据,综合探讨了北京市O_3的时空分布及与其气象条件的关系.结果表明: 2014年北京市全年O_3小时平均浓度约为56.18μg·m~(-3),O_3超标日小时平均浓度约为148.05μg·m~(-3)且超标日主要集中在5~9月; 超标日O_3日变化呈现单峰型分布,06:00或07:00为低谷,15:00、 16:00左右达到峰值; 超标日O_3浓度在09:00~23:00明显高于夏季同时间段浓度平均; 空间分布上中心城区站点O_3浓度相对较低,而城区西部植物园站点浓度最高; 统计的2014年北京市O_3超标日地面形势场3种类型高压类、 低压类、 均压类各占16%、 36%、 48%; 超标日O_3浓度与气压、 湿度、 能见度呈负相关关系,与风速、 温度呈正相关关系; 2014年5月29日~6月1日北京市发生的一次O_3重污染过程是由本地光化学污染及区域输送造成的,区域输送对北京市O_3浓度有着十分重要的影响.
不同雨强条件下河流水质对流域土地利用类型与格局空间响应

以七乡河流域为研究区域,基于2015年4、 5、 6月3次不同雨强条件下的河流水质实时监测数据,以及区域DEM数据和遥感数据,根据高程与坡度将流域划分5级河流缓冲区,研究不同雨强条件下各缓冲区内土地利用类型、 格局与河流水质之间的响应关系. 结果表明: ①不同空间单元土地利用类型与格局存在差异. 低缓区域、 中缓区域和高缓区域优势土地利用类型为建设用地; 中陡区域和高陡区域林地为优势土地利用类型. ②低缓区域是不同雨强条件下,土地利用类型对河流水质影响最大的空间单元. ③ 低缓区域建设用地对水质的影响最大; 中缓区域湿地对小雨强时水质影响最大; 建设用地对中等雨强和大雨强时水质影响最大. 中陡和高缓冲区,建设用地对小雨强时水质影响最大; 而中等雨强和大雨强时林地对水质影响最大. ④土地利用格局对河流水质影响比较复杂. 平均斑块形状指数对低缓区域水质影响最大; 斑块密度、 平均斑块形状、 多样性指数分别是中缓区域3种雨强时对水质影响最大的格局因子; 高缓区域3种雨强条件下平均斑块形状指数、 多样性指数和斑块密度对水质影响最大; 平均斑块形状指数和蔓延度是中陡区域和高陡区域小雨强和大雨强时对水质影响最大,蔓延度和多样性指数是中等雨强时影响最大土地利用格局因子.
刺参SNP标记与生长性状的关联分析

为探究SNP标记与刺参(Apostichopus japonicus)性状之间的相关性,本研究运用高分辨率溶解曲线(HRM)分析方法,采用46个SNP标记对刺参家系的遗传多样性进行分析,运用一般线性模型对SNP标记与刺参体长、体宽、体重、体壁重和出肉率性状的关联性进行检测。结果表明,平均多态信息含量(PIC)的范围从0.0302到0.3750,观测杂合度(Ho)的范围是从0.0312到0.4688,18个位点显著偏离哈迪-温伯格平衡(P<0.05)。相关性分析显示,46个SNP位点中有10个位点与生长性状呈显著相关(P<0.05),其中位点SNP183的基因型AB与出肉率显著相关(P<0.05);位点SNP189的基因型AA与体长呈显著相关(P<0.05);8个SNP位点(SNP4、SNP146、 SNP154、SNP163、SNP164、SNP175、SNP178和SNP216)的基因型BB与体长、体宽、体重、体壁重性状中的部分或全部呈显著相关,推断基因型BB可能是这些位点的优势基因型。
鱼类多聚免疫球蛋白受体(pIgR)研究进展

鱼类皮肤、鳃、消化道等黏膜相关淋巴组织及其表面的黏液是鱼类抵御外界病原入侵的第一道防线,而其局部的特异性免疫应答对病原体的抵御更加重要。黏膜免疫系统以分泌型抗体(SIgs)为主要的防御因子,多聚体IgM、IgT等黏膜免疫球蛋白通过多聚免疫球蛋白受体(pIgR)介导的转胞吐作用被转运穿过黏膜上皮细胞,以SIgs形式分泌到黏膜表面,在鱼类黏膜免疫防御中发挥重要作用。硬骨鱼类pIgR研究在近年来成为日渐活跃的领域,本文综述了有关鱼类pIgR基因与结构、表达分布、功能及表达调节等方面的研究进展,有助于促进对pIgR在鱼类黏膜免疫中作用的理解。
220kV直降式超高压整流机组在新疆农六师铝业电解铝厂中的应用

以铝电解整流机组为分析研究对象,对新疆农六师铝业一期工程采用新型结构的220kV直降式超高压整流机组的应用情况进行了介绍和分析,得出新型结构整流机组能够在直流额定电压达到1530V时安全运行,具有损耗低、效率高、抗短路能力强、可靠性高等优点,项目实施后取得了良好的经济效益。
互花米草入侵对闽东滨海湿地土壤有机碳的影响

探讨入侵种互花米草(Spartina alterniflora)对闽东滨海红树林湿地生态系统的影响,揭示互花米草的入侵机制,采用空间替代时间的研究方法,对闽东滨海湿地互花米草入侵不同阶段的群落类型(秋茄(Kandelia candel)红树林群落、秋茄红树林-互花米草共生群落、互花米草群落和光滩)土壤有机碳(TOC)的演化进行研究。结果表明:1)水平变化:4个不同入侵阶段TOC大小次序为:秋茄红树林群落 > 秋茄-互花米草群落 > 互花米草群落 > 光滩,且秋茄红树林群落0-60 cm土层深度有机碳平均值24.8 g·kg~(-1),互花米草群落则为11.73 g·kg~(-1),说明互花米草入侵闽东滨海红树林湿地有可能大大削弱该生态系统的碳汇功能。4个不同群落类型0-20 cm土层深度的TOC不具有显著性差异(P>0.05),但20-40 cm、40-60 cm土层深度具有显著性差异(P<0.05);2)垂直变化:除互花米草群落TOC在40-60 cm土层达到最大外(P>0.05),其他3个群落类型都是在20-40 cm土层深度达到最大(P>0.05);3)相关性:土壤容重与土壤含水量存在极显著的负相关性(P<0.01),TOC和土壤容重存在极显著的负相关性(P<0.01),TOC与土壤含水量存在极显著的正相关性(P<0.01)。
南黄海近岸水环境健康分区及污染控制对策研究

实行分区污染控制与管理是开展流域污染综合防治的有效措施。基于"近岸海域-入海河流-沿海地区"协同管治的理念,综合运用压力-状态-响应(P-S-R)模型、层次分析(AHP)、聚类分析法,从污染压力、水体自然净化能力、水环境状况三方面构建水环境健康评价系统,将南黄海近岸海域分为海洲湾、灌淮、苏北浅滩、长江口4个控制区。按照分区控制的思路,对各区提出了相应的污染控制对策。
渤海湾天津近岸海域水质特征及评价

根据2004-2012年对渤海湾生态监控区进行的水质监测得到的数据,对该海域的无机氮(DIN)、磷酸盐(P0_4-P)以及N/P值的水季变化特征展开了分析。结果表明,渤海湾近岸海水中DIN、PO_4-P年均浓度整体呈上升趋势,超过国家一类海水水质标准,DIN、PO_4-P已成为影响近岸海域水质的主要污染物。运用有机污染评价指数法、潜在性富营养化评价法、营养指数法分别对渤海湾近岸海域营养状况进行评价得出的富营养化评价结果基本相同,均表明渤海湾天津近岸海域正处于富营养化状态。
骨料粒径分布对铝用炭阳极的性能影响

以石油焦、沥青焦、球磨粉和残极为骨料,分析了4种不同粒径配比的骨料对炭阳极体积密度、真实密度、抗压强度、热膨胀系数、导电率、CO_2反应性、空气反应性以及空气渗透率等指标的影响。结果表明,骨料粒径越细、大中小颗粒越接近正态分布,可以获得较高体积密度和真密度。炭阳极的抗压强度、热膨胀系数、导电率、空气反应性和CO_2反应性等性能均随密度的提高而有不同程度的提高。空气渗透率曲线表明,骨料粒径在6-8mm时,空气的渗透率相对比较低,是一个可以获得较高密度、较低渗透率的较为合理的粒度尺寸。
BaTiO_3包覆粉煤灰漂珠/聚苯胺复合材料的制备及电流变性能

首先利用原位化学氧化聚合法将聚苯胺包覆在粉煤灰漂珠表面(FAFB/PAn),再利用低温溶胶凝胶-水热法制备BaTiO_3包覆FAFB/PAn的复合材料(FAFB/PAn/BaTiO_3),形成内核为空心漂珠、外壳依次为导电层、绝缘层的核/壳结构.采用FTIR、XRD、SEM、数字式四探针以及LCR介电谱仪对FAFB/PAn/BaTiO_3复合材料的结构与性能进行分析;以FAFB/PAn/BaTiO_3为分散相制备的电流变液,对其悬浮性及外加电场下的剪切应力进行测试.FTIR和XRD结果证明了利用本文的实验方法可成功将PAn和BaTiO_3引入到FAFB表面.电导率测试结果表明,复合材料电导率为7.8×10~(-4) S·cm~(-1),相对BaTiO_3提高了近2个数量级.在1~2000 kHz交变电场频率测试范围内,FAFB/PAn/BaTiO_3具有相对较好的介电性能:当f=1 kHz时ε_r最大为598,随电场频率的增加介电常数逐渐减小,对应的介电损耗tanδ最大为1.14,且随电场频率的增加介电损耗逐渐减小,当f=200 kHz时tanδ=0.75,后趋于平稳.比较了7天的悬浮稳定性发现,FAFB/PAn稳定性最好,悬浮率可达88%,而包覆BaTiO_3后与纯BaTiO_3相当,仅为60%.在电场作用下FAFB/PAn/BaTiO_3表现出较明显的电流变性能,即当E=4.0 kV/mm时,剪切应力达631 Pa,且具有较好的抗击穿能力.
端羧基聚醚聚硅氧烷的制备及其构建超分子的膜形貌与应用性能研究

采用聚醚胺封端聚硅氧烷(BPEAS)与马来酸酐(MAn)开环反应,合成了端羧基聚醚聚硅氧烷(CPSA),分别以CPSA为阴离子构建基元、杀菌性长碳链季铵基聚醚聚硅氧烷(QPEPS)为阳离子构建基元,以异丙醇为介质,通过静电作用进行超分子自组装,构建了一种新型超分子CPSA/QPEPS.通过红外光谱(FTIR)、核磁共振氢谱(~1H-NMR)对CPSA的结构进行表征,用白度仪、柔软度仪、织物折皱弹性仪、接触角仪、酶标仪等仪器对超分子CPSA/QPEPS的应用性能进行了研究,并用场发射扫描电镜(FESEM)、原子力显微镜(AFM)等对CPSA/QPEPS的膜形貌进行了观察.结果表明当m(QPEPS)/m(CPSA)=1∶1时,经CPSA/QPEPS整理过的棉织物,其弯曲刚度显著降低,静态吸水时间仅为4.39 s,且织物对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率分别达到了71%.其次,超分子CPSA/QPEPS具有良好的成膜性,AFM观察其膜表面呈现出连续的山脉状形貌,在5 μm × 5 μm扫描范围内CPSA/QPEPS膜的表面均方根粗糙度(R_q)达到了2.57 nm.
EBG结构宽频带双极化基站天线的设计

介绍了一种新型的宽频带双极化辐射单元,该辐射单元采用了新型的电磁带隙(electromagnetic bandgap, EBG)结构加载,该EBG结构结合对称振子进行一体化设计,缩小了辐射单元的高度,其高度约为中心频率的0.16个波长。利用这种辐射单元组阵,形成四单元基站天线。HFSS仿真结果表明,在1.71-2.69 GHz频段内,该辐射单元的电压驻波比(voltage standing wave ratio, VSWR)小于1.5,隔离度大于22 dB。同时,组阵后的四单元基站天线辐射参数良好,水平面半功率波束宽度58.1°-72.1°,轴向交叉极化比大于21 dB,前后比大于20 dB,基本能够满足移动通信对基站天线的使用要求。
分布式网络中CKNN查询的BORA优化汇聚

针对时空数据库中,移动对象轨迹的连续K近邻查询(continuous K nearest neighbor query,CKNN)的查询效率较低的问题,以及在分布式的移动对象数据库(moving objects databases,MOD)环境下,提升对应查询结果的数据汇聚效率问题进行了研究。在CKNN查询中,设计优化了查询海滩线的更新算法,通过在轨迹数据结构中增加更新标志位,减少了轨迹线段参与的判定运算;同时在假设的类网格覆盖的分布式空间环境下,利用基于Bresenham覆盖的路由汇聚(Bresenham-based overlay for routing and aggregation,BORA)方法,进行查询结果的汇聚;并针对不同近邻参数、轨迹数目、移动对象速度、汇聚方式等对查询时间的影响进行了仿真实验;仿真结果表明,不同参数数值的增加延长了处理时间,基于BORA的汇聚方式比一般的汇聚方式节省了更多的处理时间,提高了系统查询及处理的效率。
面向场地鉴定的MLS脉冲定时点测量误差量化分析方法

针对多径效应引起MLS(microwave landing system)信号包络畸变造成脉冲定时点测量误差问题,提出了一种改进的误差量化分析方法。通过对误差量化分析流程的分析,指出造成误差的关键因素,并根据包络信号的形式,提出假设条件,简化模型,导出修正后的误差量化分析公式,同时对量化分析公式精度进行分析。仿真结果表明,该方法能定量分析多径效应引起的脉冲定时点测量误差。
核盘菌磷酸泛酰巯基乙胺基转移酶编码基因的预测与生物信息学分析

为了解磷酸泛酰巯基乙胺基转移酶(PPTases)在核盘菌生理代谢与致病过程中的作用,在核盘菌全基因组中寻找PPTases同源物。利用同源比对的方法,预测出核盘菌中PPTases基因,进而分析其编码蛋白的基本理化性质、疏水性、跨膜区、信号肽、亚细胞定位、二级、三级结构和保守结构域,并对PPTases编码氨基酸进行遗传进化分析。结果表明,在核盘菌全基因组中预测存在3个PPTases基因同源物,分别命名为:Ss-Ppt1、Ss-Ppt2和Ss-Ppt3。3个蛋白均为亲水性的非分泌型蛋白,在其二级和三级结构中α螺旋结构和无规则卷曲占主要部分,且三者都含有PPTases的保守结构域SCOP和(或)ACPS。
基于铭牌数据结合PSO的异步电机参数辨识研究

提出基于电机铭牌参数结合粒子群优化算法(PSO)对电机等效电路参数辨识的新方法,有效解决了目前等效电路参数辨识法中存在的问题。在电机等效电路中引入杂散损耗等效电阻、机械损耗、滑环碳刷接触损耗,建立精确的电机等效电路;基于等效电路计算的电机参数和铭牌参数建立等效电路参数辨识优化模型,用PSO对优化模型求解,以较高的概率达到了优化目标。用辨识出的等效电路参数计算电机在不同转速下的电参数,并与实测值比较,验证了基于电机铭牌参数通过PSO优化方法辨识等效电路参数的有效性。
混合动力挖掘机电回转系统储能容量的优化配置

为了解决混合动力挖掘机电回转系统中超级电容储能容量配置较大、价格昂贵的问题,提高整个驱动系统的性价比,提出了一种将超级电容应用于混合动力挖掘机电回转系统的功率匹配策略,并在此基础上将超级电容储能系统的性价比作为储能容量的优化目标。运用遗传算法对建立的系统数学模型进行容量优化配置。最后通过搭建系统的MATLAB模型进行了仿真验证,并对优化前后参数进行了对比。结果表明,该优化模型提高了混合动力挖掘机回转驱动系统的性价比,对于混合动力挖掘机电回转系统中超级电容容量的配置有一定的参考作用。
HMX丙酮溶液在不同升温速率下的热爆炸研究

为了解奥克托今(HMX)热分解过程及其在不同溶剂中热爆炸特性,使用DSC-TG同步热分析仪研究HMX的热分解过程。根据升温速率分别为5、10、15、20K/min的DSC和TG-DTG曲线,利用Ozawa法和Kissinger法计算了动力学参数,求得HMX的分解活化能分别为369.9 kJ/mol和379.7kJ/mol。用Rogers公式和Arrhenius公式求得指前因子A和速率常数k分别为4.70×10~(34) s~(-1)、7.48×10~(-16)s~(-1)(120℃)。HMX在升温速率为5 K/min时,分解峰值温度的活化焓、活化熵、活化自由能分别为370.2 kJ·mol~(-1)、405.39 J·K~(-1)·mol~(-1)、146.04 kJ·mol~(-1);用小容量测试法研究25%质量分数的HMX丙酮溶液在不同升温速率(3、4、5、6℃/min)下的热爆炸特性。结果表明:在试验条件下,HMX丙酮溶液的临界爆炸温度,随着升温速率的增加而升高。
煤矿井下爆破作业频带能量分布规律

为了有效降低煤矿井下爆破作业扰动,减少爆破诱发的矿震和煤与瓦斯突出等次生灾害,需要对煤矿井下爆破作业能量变化规律进行研究。采用锚杆外挂式方法安装传感器,优化了微震监测系统安装方法。对煤矿井下爆破作业过程的微震信号进行采集,并应用小波包分解方法分析其频谱,发现煤矿井下爆破作业信号的能量频带分布范围广,各个频带内爆破微震信号的能量百分比不断变化。爆破微震信号92%以上的能量集中在0~500 Hz的低频带范围内。随传播距离的增加,微震信号的高频部分衰减速度快。在煤矿现场应用低爆速、低密度、小直径的炸药,降低最大一段的炸药药量,采用分散布药与不耦合装药方式有利于降低地震效应。
基于PCA-BP神经网络的岩石爆破平均粒径预测

岩石爆破平均粒径的预测对岩石采装及二次破碎具有重要意义,然而常规的神经网络预测岩石爆破平均粒径存在较大的误差。为更加合理准确预测岩石爆破粒径分布,选取台阶高度与钻孔荷载比(H/B),间距与荷载比(S/B),荷载与孔径比(B/D),炮泥与荷载比(T/B),粉因数(P_f),弹性模量(E)和现场块度大小(X_B)7个主要影响岩石爆破粒径的因素,并结合BP神经网络较好的预测性,以及主成分分析(PCA)能消除自变量间的相关性和减少BP神经网络输入数据的特点,建立了基于PCA-BP神经网络的岩石爆破粒径预测模型。以48组实测数据为例,对7个影响因素进行主成分分析,最终降为4个主成分,进而将其作为BP神经网络的输入因子,对岩石爆破粒径进行了预测。结果表明:BP神经网络与最小二乘法预测的平均误差分别为15.71%、27.32%,而PCA-BP神经网络预测平均误差仅为9.21%,实现了对岩石爆破粒径的较准确预测。综上所知,PCA-BP神经网络模型为岩石爆破平均粒径预测提供了一种科学、可靠的方法。
煤层预裂爆破应力波传播规律及增透机理模拟研究

预裂爆破可以增加开采煤层的透气性系数,提高煤层瓦斯抽采率,为煤层的快速消突提供了一种有效的技术手段。为了考察不同影响因素条件下预裂爆破对煤层的增透效果,基于岩石力学、弹性波、爆破等相关理论,利用有限元模拟软件ANSYS/LS-DYNA,数值模拟分析了不同装药量、孔间距等条件下的爆破煤体裂纹扩展及爆破应力的传播特征,得到了装药量、孔间距对预裂爆破增透效果的影响特征。研究结果表明:(1)爆破应力波以爆破点为起点,随着传播距离的扩大不断衰减,裂纹扩展与爆破应力波的传播方向一致,裂纹的分叉及其贯通具有一定的随机性。(2)预裂爆破存在一个最佳的装药量,装药量过大或过小均无法达到充分开裂煤体、增大透气性的目的。(3)控制孔对爆破应力在传播过程中具有减缓其衰减的作用,其减缓作用与孔间距有关,呈现随着孔间距的增加,其减缓作用先增大后减少的规律。研究成果对利用预裂爆破实现突出煤层卸压增透、快速消突具有一定的指导意义。
利用脑局部一致性方法对儿童全身强直发作性癫痫的研究

目的应用静息态功能磁共振局部一致性方法研究儿童全身强直发作性癫痫患者脑区异常活动,探讨其发生的病理生理机制。方法对8例儿童全身强直发作性癫痫患者和30例正常儿童进行磁共振扫描,并计算全脑局部一致性的值,进行组间比较并研究局部一致性与病程的相关性。结果与对照组相比,癫痫组ReHo值增高的脑区为大脑深部核团(扣带回,丘脑,楔前叶等),运动相关脑区,额下回,枕叶,颞叶和小脑;ReHo值降低的脑区为双侧额中回、右侧颞中回、左侧颞上回、双侧中央后回、左侧舌回。全身强直发作性癫痫与病程呈正相关的脑区为左侧楔前叶、左侧顶上小叶、右侧中央前回、右侧中央后回;与病程呈负相关的脑区为右侧楔前叶、右侧角回、中央旁小叶。结论局部一致性分析方法可以有效地反映癫痫患者异常的神经功能变化,有助于发现强直发作性癫痫发生的病理生理机制。
分布式驱动电动汽车电液复合分配稳定性控制

针对分布式驱动电动汽车各车轮电机力矩和液压制动力矩可独立控制的特点,以操纵稳定性为目标,设计电机与液压制动复合分配的控制策略.控制策略采用分层控制的结构,上层运动控制器根据驾驶员输入和车辆状态的反馈求取广义力,下层控制分配器在执行器约束及速度约束下,考虑轮胎纵侧耦合特性对横摆转矩的影响,采用二次规划法进行转矩分配,实现车辆的稳定性控制效果.最后利用CARSIM和MATLAB软件对电液复合算法进行了联合仿真,并进行了实车试验来验证算法,最终的仿真和试验结果表明复合分配控制策略的控制效果相对仅用电机控制时要好,提高了车辆的稳定性控制效果.
高强度Q460钢高温蠕变性能

为了研究高强度Q460钢的高温蠕变对钢结构抗火性能的影响,采用高温蠕变试验装置测试了高温下高强度Q460钢材在不同应力水平下的蠕变应变随时间的变化曲线.根据试验数据,在现有蠕变模型的基础上拟合了高强度Q460钢材的高温蠕变模型.在有限元结构分析中引入钢材高温材料力学性能和蠕变参数,分析了考虑高温蠕变后轴心受力Q460钢柱的抗火性能.研究表明,高强度Q460钢材在高温和应力作用下具有明显的蠕变变形,在同一温度和时间下,蠕变应变随应力水平的提高明显增加;考虑蠕变效应后,在标准(ISO-834)的升温条件下,钢柱的耐火极限明显降低;在恒定温度下,钢柱的极限承载力随着时间的增加急剧降低,因而结构的抗火承载力设计需要考虑受火时间的影响.
饲料中添加蛋氨酸寡肽对大黄鱼(Larimichthys crocea)生长、饲料利用和蛋白质代谢反应的影响

为研究饲料中添加蛋氨酸寡肽(OMet)对大黄鱼(Larimichthys crocea)幼鱼生长、饲料利用和蛋白质代谢反应的影响,并与在饲料中添加等量的晶体蛋氨酸(CMet)的效果相比,实验以初始体重为(26.0±1.6) g的大黄鱼幼鱼为研究对象,以鱼粉和豆粕为主要蛋白源,设计1个低鱼粉(31.8%)对照饲料(LF)。在LF的基础上分别添加0.35%、0.65%和0.95%的晶体蛋氨酸或蛋氨酸寡肽,配制其他6组饲料,并分别命名为CMet 0.35、CMet 0.65、CMet 0.95、OMet 0.35、OMet 0.65和OMet 0.95,养殖周期为8周。结果显示,与LF组相比,OMet组和CMet组大黄鱼的增重率均显著升高,并随着蛋氨酸水平的增加而显著提高(P<0.05),其中,OMet 0.95组的增重率最高。与CMet组相比, OMet组大黄鱼的增重率和蛋白质效率均显著提高(P<0.05)。不同饲料处理对大黄鱼存活率、饲料系数、体组成(粗蛋白、粗脂肪、灰分和水分)、脏体比和肥满度没有显著影响(P>0.05)。OMet组大黄鱼的肝体比较CMet组显著降低(P<0.05)。饲料中添加晶体或蛋氨酸寡肽显著影响了大黄鱼幼鱼的肝脏谷丙转氨酶和谷草转氨酶活力,OMet组大黄鱼肝脏中这两种酶的活力均显著高于CMet组的(P<0.05),蛋氨酸添加水平对大黄鱼肝脏谷草转氨酶活力也有显著影响(P<0.05)。但各饲料处理组之间血清中的血氨浓度和尿素氮含量没有显著差异(P>0.05)。综上所述,等量添加蛋氨酸寡肽比晶体蛋氨酸更能促进大黄鱼幼鱼的生长及其对饲料的利用。
赤泥条件下水稻根际铁膜形成及镉吸收机理研究

为揭示赤泥条件下水稻(Oryza sativa L.)根表和根际铁膜形成及铁膜中重金属(Fe、Mn和Cd)分布与水稻镉(Cd)吸收的潜在关系,本文采用盆栽试验,即在2和5 mg?kg~(-1)两种镉浓度条件下,试验设置0%、0.5%和1% 3个梯度的赤泥施用量,利用根际袋法系统研究了赤泥对水稻(浙优12号)根表和根际铁膜的形成及重金属(Fe、Mn、Cd)分布特征,探讨了赤泥条件下水稻根际效应对水稻Cd吸收转运及生物量的影响。研究结果表明,赤泥显著增加了水稻的株高、根干重、秸秆干重和籽粒重;显著降低了供试水稻根部Cd浓度、秸秆Cd和籽粒Cd的浓度,下降幅度分别为23.6%~40.2%, 20.1%~48.8%和45.5%~103%;显著提高了水稻根表和根际铁膜中Fe、Mn和Cd的浓度(P < 0.05),且随赤泥施用量的增加而增加。水稻根表铁膜中Fe、Mn和Cd浓度提高幅度分别为64.5%~107%、13.9%~43.7%和20.8%~69.9%;水稻根际铁膜中Fe、Mn和Cd提高幅度分别为93.8%~206%,20.1%~42.2%和17.3%~111%。与对照处理相比,添加赤泥土壤的pH值提高程度均达到显著水平(P<0.05),DTPA提取态镉含量分别降低17.9%~47.9%和26.3%~48.6%。水稻根表和根际铁膜中Cd浓度与水稻根Cd浓度、秸秆Cd浓度、籽粒Cd浓度、根表和根际铁膜中的Fe浓度和Mn浓度呈显著正相关(P<0.05)。结论:赤泥的添加促进了水稻的生长,且其富含铁氧化物的特性还可以促进水稻根表和根际铁膜的形成,通过铁膜中的Fe和Mn对Cd富集作用来减少水稻秸秆和籽粒对Cd的吸收。因此,利用富含铁氧化物的赤泥作为钝化材料修复中低度Cd污染稻田有望达到较好的修复和利用效果。
林型转化对土壤pH、有机碳组分和交换性矿质元素的影响

人类活动干扰导致地带性森林退化成次生林、人工林后,通常引起表层土壤有机质和营养元素的损失,尤其是土壤轻组有机碳的淋失。本研究以相对原生阔叶林和与其毗邻的次生林和杉木人工林为对象,测定土壤(0~10、10~20和20~30 cm) pH值、总有机碳(TOC)、轻组有机碳(LFOC)和重组有机碳(HFOC)以及交换性K~+、Ca~(2+)的含量,旨在阐明林地转化后土壤有机碳及K~+、Ca~(2+)养分的动态变化。研究表明:原生阔叶林向次生林转变后,0~30 cm土层中土壤pH值升高(4.4%),交换性K~+、Ca~(2+)含量增加(22.5%、8.2%),其储量增加尤其明显(60.2%、55.1%);而TOC、LFOC和HFOC含量明显下降(26.7%、40.8%和11.3%),除LFOC储量减少22.2%外TOC和HFOC储量变化不显著。次生林转变成杉木林后,0-30 cm土层中交换性K~+、Ca~(2+)含量微弱增加(6.3%、2.9%),HFOC储量减少(13.8%),其它指标的变化则均不显著。原生林土壤pH值与TOC、LFOC、HFOC及交换性K~+、Ca~(2+)含量之间呈显著负相关关系,但在次生林和杉木人工林中这种相关性的显著水平被削弱,表明林型转变对土壤pH值、有机碳和养分产生了不同程度的影响。综合而言,原生阔叶林向次生林或次生林向杉木人工林转变后导致土壤有机碳大幅下降,但土壤酸度得到改良和矿质养分有效性增加,为植被快速恢复提供了有利条件。因此,从森林碳汇的角度优先保护表层土壤,选择速生、高效固碳的目标树种对退化次生林进行更新改造,是提高森林生物量碳和土壤净碳积累,扭转因林地利用转变而引起土壤碳流失的一个重要途径。
建筑物遮挡对鸢尾生长性状的影响

城市化进程引起的高层建筑物的增加可以影响植物的生长发育,目前这一问题尚未受到广泛关注。选择开封某小区的鸢尾(Iris tectorum)作为研究对象,采用成对比较的实验设计,研究了建筑物不同位置(楼南、楼北)的微气候(包括土壤温度、湿度和光照强度)和鸢尾的营养高度以及繁殖性状(包括繁殖高度、花朵大小、花蕾密度、花朵密度、果实密度、座果率、显蕾期、开花期、结实期等)。结果表明:由于建筑物的遮挡,楼北光照强度土壤温度日均值、最大值、最小值分比楼南分别低1.0、1.7和0.7 ℃,楼北光照强度比楼南低了22.5 Klux,而楼南、楼北土壤湿度没有显著差异;楼北鸢尾的营养高度、生殖高度、花冠大小与楼南相比均有所降低。楼北花蕾密度、花密度、果实密度、座果率与楼南相比分别降低了55.2%,58.0%和70.7%。楼南侧鸢尾的显蕾时间、开花时间、结实时间分别集中在4月6日、13日、24日前后;楼北侧鸢尾的显蕾时间、开花时间、结实时间分别集中在4月8日、14日、25日前后。楼北鸢尾的显蕾期、开花期比楼南分别显著推迟了1.67和1.33 d,结实期没有显著差异。本研究证实了建筑物遮挡会抑制鸢尾生长和繁殖。因此在该物种培育和栽培中应当考虑建筑物本身的因素。
冬绿肥-春玉米农田生态系统服务功能价值评估

冬闲田种植绿肥是中国华北地区农业种植结构调整的重要措施之一。文章基于农田生态系统服务功能价值理论,结合绿肥作用特性,选取农产品供给、气体调节、土壤养分累积、土壤保持和水分涵养5类服务功能,采用生态经济学方法,构建了冬绿肥-春玉米农田生态系统服务功能价值评估体系。在此基础上,对华北主要豆科绿肥作物毛叶苕子(Vicia villosa Roth)和非豆科绿肥作物二月兰(Orychophragmus violaceus)轮作春玉米农田生态系统服务功能价值进行评估并与春玉米单作对照。结果表明,二月兰、毛叶苕子轮作春玉米农田生态系统服务功能总价值分别为7.14和6.90万元?hm~(-2),较常规春玉米单作分别提高23.45%和19.15%。冬绿肥-春玉米农田生态系统各项服务功能中,气体调节价值最高,占总价值的60.84%~61.13%;其次为农产品供给功能价值,占总价值的19.92%~20.30%;其他功能价值贡献率从大到小依次为水分涵养功能、土壤养分累积功能和土壤保持功能。两种冬绿肥轮作春玉米农田生态系统在土壤养分累积功能价值上表现差异最大,二月兰-春玉米主要表现为提高土壤有效磷和有机质累积价值,毛叶苕子-春玉米则主要表现为提高土壤碱解氮累积价值。该研究实现了对冬绿肥引入农田的综合价值核算,有利于全面认识绿肥的综合效益,同时可为种植绿肥的生态补偿政策提供理论依据。
海河入海口表层水体浮游生物群落特征及与环境因子的相关性研究

浮游植物是水域生境的初级生产者之一,浮游动物是水生食物网中承上启下的关键环节,它们都在水生生态系统的物质循环和能量流动过程中发挥着举足轻重的作用。研究浮游生物群落结构变化及其与环境因子的关系,对了解水生生态系统的变化、生态过程等有着重要意义。为了研究海河入海口浮游生物的群落特征以及与水环境因子的关系,于2014年6月(夏季)和2015年1月(冬季)进行了两次调查采样,分析了海河入海口区域表层水体的浮游动、植物丰度以及环境因子。结果表明,调查期间共发现浮游植物55种,浮游动物19种。夏季浮游植物平均丰度为2.98×10~7 cells?L~(-1),冬季为6.0×10~6 cells?L~(-1);夏季浮游动物平均丰度为53.56 inds?L~(-1),冬季为36.76 inds?L~(-1)。环境因子方面,夏季平均溶解氧质量浓度为4.10 mg?L~(-1),高于冬季的3.72 mg?L~(-1)。冬季平均盐度为18.98‰,略高于夏季的17.09‰,两个航次盐度的空间分布近乎一致。夏季平均pH为8.25,冬季为8.17,夏季略高于冬季。铵态氮(NH_4~+-N)、硝态氮(NO_3~--N)、亚硝态氮(NO_2~--N)和总氮(TN)平均水平均为夏季高于冬季,但在构成上却表现出较大的时空差异,夏季NH_4~+-N和NO_2~--N占优势,冬季NH_4~+-N居于主导。夏季总磷(TP)平均水平为14.03 mg?L~(-1),远高于冬季的0.03 mg?L~(-1)。相关性分析表明,温度对浮游动、植物群落发展均具有显著的促进作用。高盐度不利于浮游植物生长繁殖,但对浮游动物有一定的积极影响。冬季浮游动物对浮游植物的摄食压力增大,下行控制效应突出。
基于SN算法的复合油藏模型求解

针对井筒储集和表皮效应的复合油藏模型的解析解形式复杂、常规数值求解过程中易出现曲线震荡问题,开展了对模型数值求解精度的研究。对拉氏空间的井底无因次压力的解运用Stehfest数值反演,得到对应的实空间解,分析解的形式可知,虚宗量Bessel函数的求解是整个复合油藏模型数值计算的关键,给出了虚宗量Bessel函数的分段数值(SN)算法,其计算精度可与Matlab计算结果的精度比拟,在此基础上得到的无穷大、定压、封闭3种外边界条件下的的曲线平滑完整,并且程序运行速度远远满足试井分析快速响应的实际需要,可以很好地适用于复合油藏的试井分析。
钻柱振动与冲击抑制技术研究现状

对钻柱振动和冲击的控制是井眼轨道优化设计、钻井参数优选、提高钻速及实现智能钻井的重要基础。在深水、超深水,深井、超深井,页岩气硬脆性地层及气体钻井作业中,要用到丛式井、定向井等特殊钻井工艺,这些复杂井建井过程中由钻柱振动和冲击造成的损失日益增加。系统阐述和对比了钻柱振动和冲击的表现形式及评价方法。将钻柱振动和冲击分为被动控制、主动控制和半主动控制3方面,归纳和分类探讨了近年来核心控制方法及关键控制设备的结构、原理,给出代表性的成果,对比分析了相应方法特点、设备及适应范围,设计了钻柱振动和冲击控制程序,探讨了未来重点研究的方向。
酸预处理在水力压裂中降低伤害机理研究

低渗透储层进行常规加砂压裂常常由于压裂液破胶不彻底、残渣和滤液伤害等问题而影响压裂改造效果。压裂前的酸预处理技术可降低压裂过程中伤害,改善压裂效果。利用激光粒度仪对常规压裂液破胶与酸性环境下压裂液破胶过程中瓜胶分子尺寸进行定量观测,研究不同破胶环境下岩石基质伤害的主要因素;通过电镜扫描对注入破胶液与酸液后伤害的岩芯进行微观分析。研究表明,在酸液存在条件下压裂液破胶后瓜胶分子尺寸大幅度降低,瓜胶分子尺寸的降低比酸性环境对降低岩石渗透率伤害贡献更大,酸液能够很好地解除压裂液伤害,提高岩芯渗透率,同时由于酸溶蚀可形成较为明显的溶蚀孔道,进一步提高基质渗流能力。
黄土丘陵区不同土地利用方式土壤微生物功能多样性特征

土壤微生物是生态系统的重要组成部分,分析黄土丘陵区小流域不同土地利用方式土壤微生物功能多样性变化状况以及与土壤化学因子间的关系,以期为区域土壤微生物研究以及生态环境监测提供一定的参考依据。采集区域主要土地利用类型土样38份,采用生态板(Biolog-ECO)方法测定不同土地利用方式土壤微生物利用碳源的状况,利用主成分综合评价和相关系数等方法,分析不同土地利用方式土壤微生物功能多样性,以及平均吸光值、多样性指数、6类碳源和土壤化学因子的关系;结果表明:(1)土壤微生物平均吸光值随着培养时间的延长,微生物活性呈现直线增加趋势,土壤微生物功能多样性从表层到底层呈现递减趋势;(2)土壤微生物功能多样性总体趋势为林地>天然草地>耕地,苜蓿地土壤微生物功能多样性不同层次间变异大;(3)土壤全量氮、有机质、速效磷和速效氮对土壤微生物功能多样性具有显著影响。不同土地利用方式以及相同利用方式下不同措施土壤微生物功能多样性变化较大,Biolog-ECO技术可以作为生态环境监测的指标。
定向井的多层分注管柱串通过性分析

随着定向井注水层数增多,多层分注管柱串的通过性分析,是施工过程中确保油井安全、防止管柱失效的主要方法,严重影响井下分注工艺的成功实施。以多个封隔器和配水器(5个工具以上)组成的多层分注管柱串整体为分析对象,充分考虑井眼轨迹、曲率、井径、地层摩阻、套管直径等因素的影响,采用力法和位移法,结合能量和动力学分析方法,在三维空间下,分析管柱串与套管内壁之间的摩擦阻力与管柱串整体通过能力之间的关系,建立了一种可用于定向井至水平井的多层分注管柱串在起下过程中的动态栽荷和受力剖面模型,在井筒的最大曲率处,比较管柱串下端的轴向作用力与摩擦阻力,从而实现对多层分注管柱的通过性分析。最后结合工程实例,对多层分注管柱串进行了通过性和安全性分析,给现场作业提供了良好的工程指导。
辽中北洼锦州A区东营组浊积扇地震描述研究

针对渤海油田辽中北洼锦州A区东二下段不同类型浊积扇内部反射结构及其地震响应特征认识难度大的问题,开展了浊积扇地震描述研究。从浊积扇形成机理出发,根据围区钻遇浊积扇体不同部位探井的相应井段的岩性及组合结构等典型特征,对不同浊积扇沉积亚相的沉积特征、岩性结构、测井和地震响应特征进行了系统的分析和描述。在此基础上,建立不同类型浊积扇模型进行地震正演模拟,并对其地震响应特征进行了深入研究,最后利用地震多属性预测技术对浊积扇的内幕进行了精细地刻画。预测了辽中北洼锦州A区东营组浊积扇有利储层发育部位,研究结果对该区浊积扇岩性油气藏勘探具有指导意义。
基于灰色神经网络模型的重庆能源需求预测

能源是支撑人类生存、经济发展和现代文明不可缺少的物质基础,随着社会经济的发展,对于能源的需求也在不断增长,因此准确地预测能源消费需求对于制定能源规划具有重要的指导意义.基于灰色神经网络预测模型,以重庆市历年能源统计数据为样本,根据能源消耗总量与能源消耗增长率、万元GDP能耗、万元财政收入能耗、居民收入能耗、能源消费弹性等因素之间的相关性,对重庆"十三五"期间能源的消费需求进行了预测,结果表明:运用灰色神经网络模型能够较为科学地预测重庆未来能源的实际需求趋势,可为政府相关部门的决策提供参考.
嗜热裂孢菌木聚糖酶在毕赤酵母中的表达及酶学性质

将优化后的来自嗜热裂孢菌的木聚糖酶基因在毕赤酵母中进行异源表达并分析了其表达产物的酶学性质。对来源于嗜热裂孢菌的木聚糖酶基因催化域进行密码子优化,人工合成优化后的木聚糖酶成熟肽基因xyl11~M,构建重组表达质粒pPIC9K-xyl11~M,将其经SalⅠ线性化后电击转化毕赤酵母GS115,经G418筛选得到重组工程菌GS115/xyl11~M,甲醇诱导表达重组蛋白。表达的重组蛋白reXyl11~M经SDS-PAGE分析,其相对分子质量约34 000,酶活性可达到105.3 U/mL,最适反应温度为70 ℃,并在30~75 ℃温度内较稳定;最适反应pH为6.0,在pH 6.5~7.5范围内稳定;Co~(2+)、Ba~(2+)、Cu~(2+)、Li~+对酶活性有强烈的激活作用,Fe~(3+)有明显的抑制作用,其它金属离子及EDTA对reXyl11~M酶活性影响不大。结果表明xyl11~M成功在毕赤酵母GS115中实现表达,且reXyl11~M的酶学特性优良。
基于手机QR码车票的地铁移动票务系统研究

为实现地铁票务的移动化,分析现有移动票务形式和地铁票务特点,提出采用QR码作为地铁车票信息媒介的地铁移动票务方案,设计一个基于手机QR码车票的地铁移动票务系统,分析实现该系统所需的关键技术,并对系统进行仿真模拟测试。研究结果表明:此地铁移动票务方案具有可行性,不仅能够实现地铁票务的移动化,而且能够降低地铁自动售检票系统的前期购置成本和后期维护成本、精简车票流通业务和现金管理业务;手机QR码车票具有安全性,可多次循环使用,不可伪造、不可冒用、不可多人同时使用,无需关联乘客隐私;移动票务系统不仅能够完成地铁移动车票的自动售检票功能,而且可向乘客提供地铁增值服务和推送地铁实时消息,给乘客提供优质便捷服务。
裂缝面非均匀流入的低渗透油藏压裂水平井非稳态产量计算

基于瞬时点源函数和叠加原理,考虑压裂水平井裂缝段产量非均匀流入、裂缝内变质量以及多裂缝间的相互干扰,采用空间和时间离散技术,建立低渗透油藏压裂水平井储层渗流和裂缝流动相耦合的非稳态产量计算模型。研究结果表明:以往将裂缝考虑为无限导流或者将裂缝考虑为均匀产量流入的平面径向流假设使得计算结果比实际产量偏高;在早期非稳态流动阶段,裂缝产量在井筒附近出现局部峰值,并且储层渗透率越高,裂缝导流能力越小,峰值越明显;在拟稳态生产阶段,低导流能力裂缝的流量分布趋于均匀,而高导流能力裂缝内流量分布进一步非均匀化;为了获得压裂水平井的最佳生产效果,存在与储层渗透率相匹配的最优裂缝导流能力。
外错高抽巷高位钻孔卸压瓦斯抽采技术

为解决相邻两工作面上隅角瓦斯超限难题和实现高抽巷"一巷两用",提出外错高抽巷布置方式:沿上工作面回风顺槽侧,在煤层顶板内外错布置走向高抽巷;在高抽巷服务前期,在其内采用高位钻孔抽采上工作面采动卸压瓦斯;在高抽巷服务后期,直接采用高抽巷抽采下工作面采动卸压瓦斯;实现1条高抽巷服务于相邻两工作面,提高高抽巷利用效率。基于山西霍州煤田集团李雅庄煤矿2-603工作面地质条件,建立外错高抽巷围岩结构力学模型,采用理论分析、数值模拟、相似材料模拟及现场实测等研究方法系统分析工作面覆岩采动裂隙发育特征,研究覆岩采动裂隙分布规律,确定外错高抽巷和高位抽采钻孔布置参数;基于高位钻孔测斜结果,提出角度补偿纠偏方法及纠偏效果评价指标。高抽巷位于2煤层顶板25.0 m处,外错2-603工作面25.0 m;高位钻孔终孔位于顶板44.0 m处,水平及倾斜方向上的纠偏角分别为-3°和-2°。研究结果表明:高抽巷受2-603工作面采动影响较小,巷道断面能满足下区段2-605工作面抽采要求;高位钻孔终孔位置合理,高位钻孔抽采瓦斯体积分数高,且持续抽采时间长;采用角度补偿纠偏方法后钻孔瓦斯体积分数的最大值和平均值较纠偏前分别提高15.3%和11.6%,2-603工作面生产班、检修班上隅角瓦斯体积分数分别为0.504%~0.951%和0.467%~0.893%,解决了工作面隅角瓦斯超限难题,保障了工作面安全高效开采。
页岩敏感性损害评价方法及损害机理

以鄂尔多斯盆地下寺湾地区延长组长7页岩为研究对象,在分析研究区脆性矿物、黏土矿物、孔隙结构等参数基础上,结合目前的行业标准SY/T 5358-2010"储层敏感性流动实验评价方法",建立改善的页岩敏感性损害评价方法,采用压力脉冲衰减法测试页岩敏感性损害前后的渗透率,利用核磁共振仪测试不同流体对页岩孔喉分布和岩相变化影响,揭示页岩敏感性损害微观机理。研究结果表明:长7页岩黏土矿物以伊/蒙间层为主,其次为伊利石,孔喉分布以双峰态为主,孔径一般小于50 nm;具有弱~中等偏弱的水敏和碱敏等损害程度,页岩敏感性损害后纳米级孔喉变化是其敏感性损害的本质原因。水敏损害后页岩孔隙度降低,主要为宏孔、介孔减少,微孔几乎不变;酸敏损害后页岩不同级别的孔隙均减少;碱敏损害后页岩宏孔减少,微孔和介孔增加。
碳酸根对蛇纹石/黄铁矿浮选体系的分散作用机理

通过浮选实验、沉降实验、红外光谱测试和溶液化学理论计算,考察碳酸根在蛇纹石/黄铁矿浮选体系中的分散作用,研究碳酸根的分散作用机理。研究结果表明:蛇纹石颗粒可通过异相凝聚作用吸附在黄铁矿表面,改变黄铁矿的表面性质,影响黄铁矿的浮选;碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸铵这3种能够在溶液中水解生成碳酸根的调整剂能分散蛇纹石与黄铁矿混合矿,恢复被蛇纹石抑制的黄铁矿的可浮性。研究结果表明:在这3种碳酸盐能够分散蛇纹石与黄铁矿混合矿的pH区间,碳酸根主要以CO_3~(2-)形式存在,这3种碳酸盐在溶液中水解生成的CO_3~(2-)体积分数越高,对混合矿的分散作用效果越好;蛇纹石通过静电作用吸附在黄铁矿表面影响其浮选,碳酸盐调整剂水解生成的荷负电的CO_3~(2-)能够吸附在蛇纹石表面,改变蛇纹石表面电性,从而对蛇纹石与黄铁矿混合矿起到分散作用,减弱蛇纹石对黄铁矿的抑制作用。
地震沉积学在水下分流河道砂体预测中的应用

以萨中油田北一区断东高台子油层为例,开展密井网条件下基于地震沉积学的井震结合刻画方法研究,应用地层切片上的振幅特征和地震剖面上的波形变化特征,以"地震趋势为引导,井点相确定"为原则,平面与剖面相互验证,井震结合精细识别内前缘相水下分流河道砂体的空间展布特征。研究结果表明:研究区高台子油层水下分流河道宽度主要为60~150 m,只在中部发育500~600 m宽的大规模河道,为多期叠加而成,局部河道走向与物源方向垂直。
含水层构造改建地下储气库评价体系

在调研国外含水层储气库建设和咨询专家的基础上,对含水层构造改建地下储气库的影响要素进行详细归类和分析,从选址技术、地质安全、社会环境以及经济性4个角度出发,选取23个基本评价指标,运用综合指标评价及层次分析法,构建含水层构造改建储气库的可行性评价体系。运用建立的评价体系对华北油田D5含水层区块的建库可行性进行评价。研究结果表明:二叠系含水层圈闭的综合评价值为7.2,处于"良"级,适宜改建储气库;奥陶系含水层圈闭的综合评价值为5.97,处于"差"级;评价结果与专家论证意见一致。
基于改进遗传算法的矿井人员定位新算法

为了提高矿井人员定位精度,根据矿井巷道基站布设的实际情况,以无线信号传输理论模型为基础,提出周期性获取信号传输路径衰减指数的加权平均值,通过分析基站与标识卡之间的通讯约束条件,并借助改进的遗传算法提出矿井人员定位新算法,再利用MATLAB软件在相同条件下与加权质心算法和直接测距算法进行仿真对比。研究结果表明:新算法定位精度较高,同时3种定位算法的定位精度受巷道宽度影响较大。新算法不仅降低了人员定位的误差,而且具有较强的稳定性,适合各类复杂的巷道环境,为矿井人员精确定位提供了新方法。
基于颗粒离散元法岩石压缩过程破裂机制宏细观研究

为了研究岩石在压缩荷载作用下的破裂机制,基于颗粒离散元法,对岩石压缩荷载作用下内部颗粒组分的宏细观力学响应进行研究,得到岩石压缩破坏过程中颗粒旋转弧度、颗粒间接触力、颗粒竖向位移以及细观裂纹的演化过程。研究结果表明:岩石宏观破裂过程是在外部荷载作用下,内部组分之间相互作用导致的岩石试件由静态到动态、由局部到整体、由细观到宏观的不断演化的过程,并最终形成宏观上的破裂带。研究结果从细观层面揭示岩石的破裂机制,对岩体工程稳定性的评价、地质灾害发生的预测等具有参考价值。
应用边界元法分析页岩地层井眼坍塌问题

基于各向异性连续介质力学和边界元理论,建立横观各向同性页岩地层井眼坍塌定问题的基本微分方程,推导出基本方程的边界积分方程及其离散解,并得出井周应力和位移的边界元离散解,结合Mohr-Coulomb准则判别井眼稳定性,形成基于边界元法(BEM)求解井眼坍塌问题的基本方法。建立页岩地层井眼坍塌问题的物理模型,采用各向同性地层模型对BEM进行检验,并开展井周应力分布规律研究和应用实例分析。研究结果表明: BEM求解结果与解析解吻合较好,二者相对误差小于2.49%;弹性模量各向异性、水平地应力差异和钻井液密度等对井壁应力分布影响较大(其中水平地应力差异的影响最大),而泊松比各向异性的影响较小;W201井1 530 m井段井眼稳定性分析结果与电测结果吻合良好,BEM计算的扩径率约为9.0%,而电测扩径率约为10.0%。
稳定性二氧化氯对水华微囊藻叶绿素a及酶活性的影响

研究稳定性二氧化氯对水华微囊藻叶绿素a及酶活性的影响。研究结果表明:水华微囊藻叶绿素a的抑制率与稳定性二氧化氯的投加质量浓度成正相关性,当稳定性二氧化氯投加质量浓度为1.08 mg/L时对水华微囊藻叶绿素a抑制率超过51%。CAT酶活性随着稳定性二氧化氯投加质量浓度的增大而增加,当投加质量浓度为1.08 mg/L时,CAT酶活性是对照组的8.6倍,但SOD酶活性反而降低,同时膜脂过氧化产物和氧化胁迫的增加导致水华微囊藻丙二醛(MDA)值出现异常,表明稳定性二氧化氯对水华微囊藻具有很好的抑制效应。
利用数据包络分析法表征碎屑岩储层非均质性

以江苏省扬州市真武油田戴南组二段碎屑岩储层为研究对象,利用数据包络分析法计算非均质指数定量刻画储层非均质性。以各小层作为表征单元,以全区井各小层储层属性参数构成评价群体以确定数学模型,并考虑影响储层非均质性的8个参数进行线性规划模型求解。研究结果表明:真武油田戴南组二段砂岩分布范围内非均质指数主要分布在0.5~0.9之间,呈现中等-较强的非均质性,且非均质指数的分布与沉积微相展布有较好的相关性;非均质指数对注水开发效果有直接影响,非均质指数大对应的吸水强度较大,驱油效率就越高;非均质指数与水淹程度呈正相关,与剩余油饱和度呈负相关。
基性熔岩火山地层单元类型、特征及其储层意义

为了探索基性熔岩的火山地层单元类型、特征与叠置关系,精选中国东北3个具有代表性的基性熔岩露头区和松辽盆地徐家围子断陷典型钻井,进行露头剖面二维测量、钻井岩心观察、盆内钻井和地震解释。研究结果表明:基性熔岩火山地层单元由冷凝固结成岩方式形成,根据外部形态可分为辫状、扇状、板状和管状4类,前3类均由基性岩浆地表溢流形成,管状熔岩流由岩浆于隐伏管道(lava tube)中流动形成。基性熔岩火山地层单元内部结构可用孔-缝带进行表征。辫状熔岩流从上到下由泡沫状气孔带、稀疏气孔带和底部气孔带构成。扇状熔岩流在泡沫状气孔带上部发育自碎角砾岩带,在稀疏气孔带下部发育厚度不大的致密带。板状熔岩流在稀疏气孔带下部发育厚度较大的致密带。管状熔岩流由外圈环形柱状节理带和内部自碎角砾核心构成。火山地层单元的形态和叠置关系直接约束了火山岩岩性、岩相和储层在火山地层中的时空分布特征,形成了基性熔岩火山地层内部层状、似层状和交织-透镜状3种孔隙分布模式。该研究可以为利用露头、钻井、地震实现火山地层和储层的精细刻画提供理论依据。