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Calcein-AM荧光扫描测定细胞毒方法的建立

目的:建立和优化基于钙黄绿素-AM(Calcein-AM)荧光扫描的细胞毒测定方法。方法:首先使用Calcein-AM染色靶细胞,扫描检测Calcein-AM荧光值,确定Calcein-AM最佳激发波长和发射波长;然后优化Calcein-AM染色的浓度和时间;最后以效靶比为30:1~1:1,共孵育时间为4 h,荧光扫描测定靶细胞裂解的百分率。结果:荧光染料Calcein-AM能有效标记靶细胞,最佳激发波长和发射波长为485 nm和515 nm;Calcein-AM对细胞毒性低,不影响细胞活性;4 h内的自发释放率低于15%;CIK(Cytokine induced killer )效应细胞与靶细胞共孵育4 h的细胞毒效应随效靶比增加而升高。结论:建立和优化了Calcein-AM荧光染料标记靶细胞检测细胞毒效应的方法,该方法可避免放射性试剂的应用,对细胞毒性低,准确性高。
儿茶酚胺氧位甲基转移酶基因多态性与动脉瘤性蛛网膜下隙出血后早期脑血管痉挛的相关性

目的探讨儿茶酚胺氧位甲基转移酶 (catechol-O-methyltransferase, COMT) 基因多态性与动脉瘤性蛛网膜下隙出血 (subarachnoid hemorrhage, SAH) 后早期脑血管痉挛 (cerebral vasospasm, CVS) 的相关性。 方法搜集重庆医科大学附属第一医院神经外科2008年1月至2008年12月收治的167例自发性SAH急性期 (<3 d) 患者的临床资料。运用聚合酶链反应-限制性片段长度多态性 (PCR-RFLP) 技术分析SAH患者COMT基因型及等位基因频率;运用TCD判定SAH患者早期CVS的严重程度;运用Hunt-Hess分级评估患者病情严重程度;运用头颅CT的Fisher分级评估出血量的多少。采用χ~2检验和logistic回归分析等方法分析COMT基因分型结果等临床资料与CVS的相关性。结果各等位基因分布符合Hardy-Weinberg定律,研究样本为遗传平衡群体。A等位基因携带者的CVS发生率 (51.7%) 明显高于G等位基因携带者 (38.5%) 。A/A基因型患者CVS发生率 (66.7%) 明显高于G/G (35.9%) 。单因素logistic回归分析提示A等位基因、A/A基因型和Hunt-Hess分级3~5级与CVS具有相关性。调整临床相关因素后,多因素logistic回归仍提示A等位基因、A/A基因型是SAH后早期CVS的危险因素。结论COMT A等位基因、A/A基因型可能是SAH后早期CVS的危险因素。
N-3多聚不饱和脂肪酸抑制氧化应激途径对犬无菌性心包炎所致房颤的影响

目的采用犬无菌性心包炎模型检验n-3多聚不饱和脂肪酸 (polyunsaturated fatty acids, PUFAs) 对房颤的影响及其对心房内氧化应激状态的影响。 方法20只犬随机分为对照组和PUFAs组,分别行开胸造无菌性心包炎模型。PUFAs组实验开始前4周给予PUFAs 2 g/d,术前和术后第2天分别测量心房各项电生理学指标 (AF的诱导性和持续性指标、心房有效不应期、房内传导时间) ,并采用蛋白质印迹法检测心房组织中3-硝基酪氨酸水平。 结果术前两组间心房各项电生理学指标间差异无统计学意义。术后第2天与对照组相比,PUFAs组房颤可诱导性[ (11.0±7.4) % vs (28.0±10.3) %, P<0.001]和持续性[房颤时程中位数: 1 105 (655.8~1 406.5) s vs 2 516.5 (1 187~3 361) s, P<0.05]降低,并且心房有效不应期延长[ (133.4±4.1) ms vs (129.8±4.3) ms, P<0.05) ],房内传导时间缩短[ (46.6±4.4) ms vs (51.9±4.8) ms, P<0.05],心房组织3-硝基酪氨酸水平降低 (P<0.000 1) 。结论PUFAs可以降低术后房颤的发生危险,其对氧化应激反应的抑制作用可能是其作用于房颤的机制之一。
多核处理器中基于MapReduce的哈希划分优化

针对传统的并行哈希划分算法不能高效地利用多核处理器的并行资源,且不能较好处理有倾斜的输入数据的问题,提出了一种在多核处理器中基于MapReduce的哈希划分算法,并且提出了存储结构优化、多步划分优化、数据倾斜优化3种优化策略。该算法将输入数据分成若干块后提交给各个线程并行处理,并选择合适的策略避免写冲突,使其能够高效地利用多核处理器的并行资源。文中提出的哈希表能够提高cache效率,从而提升算法的整体性能。引入MapReduce模型可使多步哈希划分在Map过程和Reduce过程中分别进行;数据倾斜优化策略能使算法适应有倾斜的输入数据,且具有较好的效果。实验结果表明:在多核处理器中,文中提出的算法能够适应各种分布的输入数据,并且使哈希划分的整体性能得到提升。
旋梯式螺旋折流板换热器优化结构的数值模拟

针对现有螺旋折流板换热器在相邻两块折流板的直边对接处形成三角区漏流而降低换热器换热性能的问题,提出了一种旋梯式螺旋折流板换热器,即旋梯式折面折流板由一块大平板经过两次弯折后形成,其中两平面与管束轴线垂直,另一平面与两平面的夹角(折弯角)相同。对旋梯式螺旋折流板换热器的结构进行了计算流体力学模拟优化,结果表明:利用折面板结构及直边重叠特点,消除了三角区漏流,改善了壳程流场,使得换热器壳程流体流动更接近于螺旋流,换热得以强化;折弯度为0.3、切割百分数为90%、折弯角为37°时,旋梯式螺旋折流板换热器综合性能最优,换热器热性能因子提高了28.4%~30.7%,平均增加了29.9%。该结果可为螺旋折流板换热器的节能优化提供参考。
利用SRAP标记分析中国主栽孔雀草品种的遗传多样性

为了解中国主栽孔雀草品种的遗传背景,采用相关序列扩增多态性(SRAP)分子标记分析了28份孔雀草材料的遗传多样性。14对SRAP引物组合共获得271个位点,其中多态位点151个,占55.72%。每对引物可扩增出14~24条DNA片段,平均19.4条。引物的多态信息含量PIC值在0.693~0.967之间,平均为0.909; 每个材料得到的多态性条带比例介于38.78% 与51.42%之间,平均46.38%,说明SRAP分子标记可有效鉴别孔雀草种质在分子水平上的遗传变异。品种间的遗传距离值在0.047~0.198之间,平均为0.126; Shannon多样性指数变化于0.178~0.217之间,平均0.201,表明参试的孔雀草材料总体的遗传多样性水平较低。UPGMA聚类后,在遗传距离阈值为0.146处,可将28份材料分为4大类群,与花色表现基本相符,花色可考虑作为孔雀草基于表型分类的主要因子。本研究结果对孔雀草品种鉴定、杂交育种中亲本选配和分子标记辅助选择具有重要意义。
混合静脉血氧饱和度和静脉 - 动脉血二氧化碳分压差在体外循环心脏术后氧代谢监测及治疗中的价值

目的探讨以混合静脉血氧饱和度(SvO_2)和混合静脉-动脉血二氧化碳分压差(Pv-aCO_2)为早期目标导向治疗(EGDT)靶点在体外循环心脏术后氧代谢监测及治疗中的价值。方法采用前瞻性研究方法,选择2011年12月至2014年3月在成都市第三人民医院择期行体外循环心脏手术并行肺动脉漂浮导管监测,且满足术后转入重症监护病房(ICU)时SvO_2<0.65、血乳酸>2 mmol/L的成人患者。患者转入ICU后以SvO_2≥0.65且Pv-aCO_2<6 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)为靶点,立即给予EGDT治疗。根据转入ICU 6 h的SvO_2及Pv-aCO_2水平将患者分为A组(SvO_2≥0.65且Pv-aCO_2<6 mmHg)、B组(SvO_2≥0.65且Pv-aCO_2≥6 mmHg)、 C组(SvO_2<0.65),观察3组病情变化及预后差异。结果共入选103例患者,A组44例,B组31例,C组28例。A组转入ICU后6、24、48、72 h(T6、T24、T48、T72)急性生理学与慢性健康状况评分系统Ⅱ(APACHEⅡ)评分(分)均显著低于B组和C组(T6:11.4±5.8比13.9±5.4、13.7±6.4,T24:8.8±3.7比10.8±4.8、11.8±5.4, T48:8.7±4.1比9.6±4.2、10.2±5.1,T72:7.5±3.4比8.6±2.9、9.2±4.2,均P<0.05);序贯器官衰竭评分(SOFA,分)也呈同样趋势(T6:6.5±4.3比8.0±3.8、9.1±4.5,T24:6.6±3.6比8.6±3.9、8.5±3.3,T48:5.2± 3.4比7.0±3.6、7.6±5.1,T72:4.6±2.4比5.8±2.5、6.8±3.5,均P<0.05);A组、B组T6、T24、T48、T72血乳酸(mmol/L)均明显低于C组(T6:1.60±0.95、2.20±1.02比2.55±1.39,T24:2.26±1.26、2.70±1.36比3.34±2.36,T48:2.01±1.15、2.17±1.51比2.42±1.63,T72:1.62±1.14、1.64±0.75比2.11±1.29,均P< 0.05)。A组、B组术后机械通气时间(d)较C组显著缩短(2.8±2.0、3.6±2.3比5.0±3.1,均P<0.05);A组术后 ICU住院时间(d)较C组显著缩短(4.6±2.5比6.5±3.7,P<0.05)。3组间术后7 d病死率差异具有统计学意义,与A组(2.3%)比较,B组(22.6%)的优势比(OR)为12.5(P<0.05),C组(25.0%)的OR为14.3(P<0.05)。 3组间术后并发症发生率及术后28 d病死率比较差异均无统计学意义。Pv-aCO_2与心排血指数(CI)呈显著负相关(r=-0.685,P=0.000),而Pv-aCO_2与血乳酸水平无相关性(r=0.187,P=0.080)。结论以SvO_2≥0.65且 Pv-aCO_2<6 mmHg为EGDT靶点可改善体外循环心脏术后患者病情严重程度及组织缺氧程度,缩短机械通气时间及ICU住院时间,并可降低7 d病死率。
绿色器官衰老进程中叶绿素降解代谢及其调控的研究进展

褪绿(degreening)现象是绿色器官衰老的显著标志,其中涉及的叶绿素急速降解是植物衰老的特征性生理生化过程。近十余年来,叶绿素降解的主要生化途径(PAO途径)已基本被阐明。游离的叶绿素及其代谢中间产物具有潜在的光毒性,因此精准调控的叶绿素降解被认为是一个高效有序的解毒过程。目前关于叶绿素降解的全局性调控机制依然知之甚少;多个物种中叶绿素降解关键调控因子SGRs/NYEs的鉴别及其相关作用机理的初步揭示是该领域近年来的最显要进展。上述研究基础预示着近期在叶绿素降解调控的多个方向上可能会取得实质性乃至突破性进展。
高粱浅绿叶突变体sll1的农艺性状和生理生化特性

通过EMS诱变野生型高粱BTx623种子获得浅绿叶突变体sll1 (Sorghum Light-green Leaf 1)。以野生型BTx623为对照,进行成熟期农艺性状调查和苗期生理生化指标测定。结果表明,突变体sll1茎粗和穗柄长与BTx623相比没有显著差异,而株高、穗长、粒数和千粒重均低于BTx623,存在极显著差异,且抽穗期延迟15~20 d。苗期叶片叶绿素测定结果显示,突变体sll1叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量均极显著低于BTx623,其中叶绿素b含量只有野生型的1/10,推测该突变体是叶绿素b减少型突变体。突变体sll1蛋白总量显著低于BTx623,但脯氨酸含量以及超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性均极显著高于BTx623,说明突变体sll1具有较强的渗透调节能力和清除活性氧的能力以维持自身正常生长。
基于栅极信号的功率器件老化特征分析

本文研究栅极动态信号在功率器件故障预测上的应用. 首先介绍了功率器件栅极动态信号反映的相关失效机制, 并分析了栅极动态信号的老化特征及影响因素. 提出了老化特征提取方法, 选定动态过程时间, 动态过程面积比率作为老化特征. 使用降频错位采样的方法还原高频采样下计算的老化特征, 降低利用动态信号进行故障预测的采样频率, 以提高方法可行性. 通过 NASA 公布的数据集进行实验验证, 提取的老化特征明显, 降频采样达到了预期效果.
直流输电工程换流阀控制系统对比分析

根据换流阀的触发控制及保护原理,结合常规直流、特高压直流输电工程实际,对不同技术路线的换流阀控制系统进行了对比分析。西门子换流阀控制原理时序性强,在导通期不会对保护性触发产生误判断。但是其恢复期保护的控制策略不尽合理,较容易发生误触发故障。ABB换流阀控制原理简单可靠,但是其在控制脉冲区间内,不能够准确区分电流断续补发触发脉冲和保护性触发,在进行开路试验及小电流情况下,易造成保护性触发误动作。通过分析直流输电工程中阀控系统出现的有关故障,总结出不同技术路线阀控系统的优缺点,并对存在的问题提出相关解决建议。
无界分块算子矩阵的谱分布

本文首先给出次对角元有界的2 × 2阶无界算子矩阵的 Gershgorin 定理, 然后利用主对角元算子的谱和数值域刻画整个算子矩阵的谱分布. 特别地, 当次对角元算子互为共轭(反共轭)算子时, 结合二次数值域和 Gershgorin 定理对谱分布给出更精细的描述.
基于电压向量的数字化母线保护电流同步方法

采样数据同步是智能变电站继电保护的关键问题。当采样数据通过过程层网络传输时,保护装置依赖于时钟源同步。提出了一种基于电压向量的数字化母线保护电流同步方案,在原有同步方案失效并导致合并单元采样失步的情况下,通过电压向量的相位差对采样数据进行同步处理,仍可保证母线保护继续投入运行。分析了同步方案的原理,介绍了同步方案的系统接线,给出了实施方案的细节:通过正序电压计算间隔采样的时间差;通过抛物线二次插值方法对采样数据进行同步处理;发生三相PT断线时需退出同步方案。RTDS数模实验结果表明同步方案可保证各种工况下母线差动保护功能的正确性,证明了同步方案的有效性和可行性。
换相失败对距离保护的影响分析及防范措施的研究

交直流互联系统换相失败时引起的电磁暂态过程与纯交流环境时不同,因而会对距离保护的动作性能产生影响。以交流系统单相接地故障引发换相失败为例,将换相失败等效为双故障源模型,详细分析了换相失败对接地距离继电器的影响。分析结果表明传统的傅氏算法在换相失败时不能很好地准确测量短路电抗值。然后定义了混联系统中交流保护风险因子的概念及其表达式,并进一步地从风险因子和算法两方面提出了相应的解决措施。最后通过PSCAD/EMTDC仿真验证了结论的准确性,并对几种可能的解决措施进行了比较,比较结果表明解微分方程算法在换相失败时性能更好。
高压直流典型线路雷击故障的控制保护响应研究

随着糯扎渡和溪洛渡直流工程的陆续投运,南方电网“强直弱交”的格局越来越明显,直流线路故障特别是雷击引起的故障导致的直流系统闭锁严重影响着南方电网的安全稳定运行。选取南方电网所辖直流工程2013年发生的三次典型直流线路遭受雷击故障致直流闭锁的事件,剖析了电弧未熄灭、绝缘强度未恢复、连续遭受雷击等不同情况下的直流控制保护响应,得到线路故障重启逻辑中去游离时间和故障计数模块窗口时间设置的不足。提出了线路故障情况下避免直流不必要闭锁停运的建议。
基于αβ坐标系模型的双馈风力发电机参数辨识

目前双馈式风力发电机(DFIG)为国内外风力发电机的主流机型。要研究大规模风电并网对电力系统可靠性和稳定性等方面产生的影响,必须要有准确的风力发电机的模型和参数。研究了双馈风力发电机的模型参数辨识方法。首先在Matlab/Simulink环境中搭建了风力发电机并网的仿真模型,得到并网的实测数据。然后选用发电机的αβ坐标系数学模型,在对模型进行可辨识性分析的基础上得到定子自感、定转子互感的表达式。最后利用遗传算法,并采用分步辨识策略,进一步辨识出转子初相位θ_0角、定子自感、定转子互感、转子互感等风力发电机参数。为研究大规模风电并网等课题提供了可靠的理论依据。
基于改进算子的免疫遗传算法的电压无功优化

针对电压无功优化问题的特点和免疫遗传算法在求解全局性优化问题中的适用性,应用免疫遗传算法对系统进行电压无功优化。在编码时采用了实整混合编码形式,求抗体相似度时进行了归一化处理,在选择操作时对适应度函数进行了变换,合理的选择变换系数的值,可以保证算法在进化前期保持种群多样性,在进化后期仍能有较快收敛速度,并在交叉变异时实数段和整数段基因采取不同的措施。取IEEE-30节点标准系统为例,利用开发的优化计算程序进行电压无功优化计算,验证了所提出的算法较其他算法在计算和收敛能力上具有优势。
含分布式光伏电站接入的配电网三级电压控制系统设计

为了对分布式光伏电站接入点电压进行有效控制,给出了一种含分布式光伏电站接入的配电网三级电压控制系统设计方法。通过对分布式光伏电站特点的分析,从系统结构、控制模式、数据通信、控制策略等方面对电压控制系统的设计方法进行了详述。工程算例结果表明,基于智能分区控制技术的光伏电站电压控制系统设计方法是有效和实用的。该系统对并网点电压、站内电压、功率因数进行多目标优化,可实现分布式光伏电站电压的综合协调智能控制,大大提升分布式光伏电站的并网友好性。
一种低压微电网中的分布式电压控制算法

为了实现电压调节和提高供电能力,提出了一种在低压微电网中利用分布式电源(Distributed Generators,DGs)发出的有功来进行电压控制的分布式电压算法。针对低压微电网的线路阻抗特性,分析了电压和有功的关系。由系统线路结构建立通信链路,并对电压超出上下限的母线初始化,计算出所需补偿的有功功率。基于本地信息,利用参数化状态转移矩阵对电压进行修正,并考虑了分布式电源的有功容量限制。通过该算法协调和分配各分布式电源所需承担的功率,共同作用实现电压控制。仿真结果表明该算法能够有效实现电压调节和减小电压偏差,提高电压质量。
基于曲线分段-聚类法的变电站并联补偿容量不等分组问题研究

针对变电站并联补偿不等容优化分组问题,提出一种基于曲线分段-聚类法的优化分组算法。首先利用变压器参数与负荷曲线计算变电站总的无功需求曲线,将曲线最大值作为电容器总补偿量。然后利用曲线快速分段法和K-均值聚类法进行分段、聚类,使聚类数等于电容器分组数,并对聚类结果进行改进以满足各组容量之和等于总容量的约束,则各类间差值为分组容量。为得到稳定的聚类结果,以波动系数为指标研究分段数与分组容量结果之间的对应变化规律,给出选择分段个数的经验性结论。分组方案确定后,以九区图控制策略确定变压器分接头和电容器的投退。最后用算例验证了该方法的有效性及可行性,当电容器分组数相同时与等分组法结果比较,在动作次数相差不大的情况下,本方法可有效减小电能损耗。
兴安直流金属回线纵差保护研究

兴安直流现有保护逻辑下,金属回线线路发生瞬时性接地故障后无故障重启逻辑,降低了直流系统的可靠性。提出了兴安直流 SIMADYN D平台下增加金属回线纵差保护的程序修改方案,该保护作为直流金属回线线路接地故障的主保护,动作后果为启动直流线路故障重启逻辑。利用兴安直流 EMTDC仿真模型,在单极金属运行方式下,开展不同功率水平、不同故障位置、不同过渡电阻的故障仿真。仿真结果显示该保护在过渡电阻较大情况下有拒动的风险,在大负荷条件下执行故障重启并不能有效地熄灭故障点电弧,故障重启失败后闭锁直流。综合考虑保护逻辑设计方案和EMTDC仿真结果,不建议兴安直流增加金属回线纵差保护。
交直流并联电网中直流功率紧急控制影响及优化研究

直流功率紧急控制可以提高故障后系统的暂态稳定水平,广域测量系统(WAMS)的快速发展为实现大电网交直流协调控制提供了技术前提。基于扩展等面积准则(EEAC)介绍了直流功率紧急控制提高系统暂态稳定性的机理,针对交直流并联电网中直流功率紧急控制造成的送受端电网不平衡功率通过交流通道形成的反馈可能导致某些关键断面潮流加重、恶化系统失稳模式的问题,认为交流控制措施(切机、切负荷)和直流功率紧急控制措施存在协调的空间。为评价交直流协调控制效果,建立了交直流协调优化控制的数学模型,将该协调问题转换为以控制代价最小为目标的优化问题。通过实际系统的仿真算例验证了交直流协调优化的必要性。
基于复杂网络和暂态能量函数的支路暂态脆弱性评估

电力系统在遭受大扰动后失稳可能造成严重后果,甚至引发灾难性事故。基于结构保持模型的多机电力系统暂态能量函数求解各支路势能。结合复杂网络的有向电气介数,考虑发电机出力变化对支路潮流的影响,计算出支路的状态脆弱性以及支路在系统结构中的重要程度。最后,基于结构和状态两因子构建了综合脆弱度指标,对电力系统支路的暂态脆弱性进行了综合评估。通过对6机系统进行仿真计算,验证了该方法能够有效地判断故障后系统的脆弱支路以及临界机群。
基于VSC-HVDC有功支援和自适应低频减载的区域电网频率控制

相比采用交流线路连接,当区域电网采用柔性直流输电(VSC-HVDC)连接时,主网不主动响应区域电网频率变化,降低了区域电网调频能力。提出基于VSC-HVDC有功支援和自适应低频减载的区域电网控制算法。当区域电网频率跌落时,利用增量法估计有功功率缺额。在保证主网频率安全的前提下,通过VSC-HVDC向区域电网提供有功支援。然后根据区域电网频率跌落幅度,确定是否进行低频减载,设计了自适应低频减载算法。仿真结果表明,所提出的频率控制算法能有效维持区域电网频率稳定,减少低频减载量。
基于电气介数的复杂电网脆弱线路辨识

提出了基于直流潮流计算的电气介数和新的网络效能指标,来辨识复杂电网中的脆弱线路。该电气介数克服了电抗加权拓扑介数假设“发电-负荷”节点间潮流沿最短路径或最有效路径传播的缺点,且考虑了发电容量和负荷容量及其分布的影响。引入了考虑电气距离和容量分布的网络效能指标来表征故障后的网络效能。由IEEE39节点和IEEE118节点的数值仿真可知,高电气介数线路通常属于长程连接,处于重要的输电通道上,对这些线路的蓄意攻击,电网效能迅速下降,证实了电气介数能辨识复杂电网中的脆弱线路。
分布式光伏接入情况下配电自动化系统的适应性

为了应对分布式光伏接入配电网的挑战,分析了分布式光伏的短路电流特征和分布式光伏接入对配电网短路电流的影响,指出当分布式光伏接入上游母线时,依据故障电流的传统故障定位策略完全适应。给出了分布式光伏接入馈线情形下的最不利条件,并分析了能够满足传统故障定位策略要求的适应范围。为了满足分布式光伏超出适应范围的故障定位要求,论述了两种应对方法,即重合闸与分布式光伏脱网特性配合法和基于方向元件法。研究结果表明:无论配电网发生三相或两相短路,由光伏供出的短路电流都不超过其额定电流的1.5倍;在分布式光伏接入容量不超过馈线载流量25%的条件下,电缆馈线基本都能满足传统故障定位规则要求、架空馈线绝大部分能满足传统故障定位规则要求。论述的两种应对方法能够满足分布式光伏超出适应范围的故障定位要求。
基于Simulink的两级式单相光伏逆变器的系统仿真

针对单相光伏并网系统,以两级式单相并网逆变器的主电路拓扑结构为核心,对其建立了数学模型,并在Matlab/Simulink环境下,搭建了5 kW单相并网逆变器的系统仿真模型。采用基于扰动观测的 MPPT算法以及基于电网电压前馈的双闭环控制策略,对其特性进行了深入研究和仿真。并用 Matlab语言将 MPPT算法编写了函数,可以模拟光照变化,分别针对光照不变和光照变化两种情形进行了仿真分析。结果表明,其不但保证系统有较好的稳定性和快速的动态响应跟踪特性,而且能实现了逆变输出电流与电网电压的同频同相以及较低的逆变电流的总谐波畸变率(THD小于1%)。
基于GK模糊聚类和LS-SVC的GIS局部放电类型识别

局部放电可以反映气体绝缘组合电器(Gas Insulated Switchgear,GIS)内部的绝缘缺陷,对正确识别GIS的放电类型具有重要意义。在GIS重症监护系统研究平台上人工设置4种GIS的典型缺陷。基于4种缺陷不同电压等级下的局部放电样本数据,提取局部放电灰度图像的分析特性作为识别特征量。同时考虑到现场干扰对局部放电信号的影响,利用GK模糊聚类算法对分形特征量进一步处理,以提取隔离干扰后的分析特征量。最后设计了基于LS-SVC的局部放电模式识别器。试验结果表明所提方法能有效识别GIS放电类型,比人工神经网络方法具有识别率高、稳定性好的优点。
统一潮流控制器在风电机组并网运行中的应用

大规模风电并网改变了原来电网的潮流分布、线路传输功率以及电网故障时的暂态特性。将统一潮流控制器(UPFC)应用于异步风电机组并网的环形输电网络模型中,研究UPFC改善风电并网的性能。通过设计UPFC并联侧的双闭环反馈控制,设置风电输出线路三相短路故障来研究UPFC提高风电场低电压穿越能力。再建立UPFC串联侧有功与无功的独立控制系统,向输电线路输出补偿电压,研究其优化风电并网系统的潮流分布能力。在Matlab/Simulink软件中建立模型,仿真结果表明基于UPFC强大的无功补偿能力与潮流控制能力,UPFC能够显著提高风电并网的低电压穿越能力和优化潮流分布。
基于四谱线插值FFT的电网谐波检测方法

在采用快速傅里叶变换法分析电网中各次谐波时,因信号的非整周期截断和非同步采样而造成的频谱泄露会对检测结果的准确性造成影响。为了提高谐波检测的准确度,提出了一种基于四谱线插值的快速傅里叶变换算法。该算法通过对加窗信号的离散频点处幅值信息的分析,利用谐波频点附近的四根谱线进行加权运算,进一步提高了谐波幅值和相位检测的准确度。通过数据拟合,得到常用的窗函数所对应的谐波分析实用修正公式。由数值仿真分析可以看出,该算法具有更高的检测精确度。仿真及实测的结果充分验证了该算法的准确性和有效性。
基于最大-最小贴近度和诱导有序加权算子的风电功率短期预测模型

为了提高风电功率短期预测精度,将最大-最小贴近度和诱导有序加权算子相结合,提出了一种新的组合模型。根据诱导有序加权算子的不同,可形成不同的组合模型,即 IOWA 组合模型、IOWHA 组合模型和 IOWGA 组合模型。由于预测期的实际值未知,各单项预测模型的诱导值无法提前预知,不能直接利用该方法进行预测。利用各单项模型建立不同组合模型,选择精度较高的组合模型,用其预测值代替实际值计算诱导值,可以解决预测期诱导值的计算问题。两个不同风电场的仿真结果表明:IOWGA组合模型比某些单项模型和其他组合模型的预测精度还低,预测效果并未得到改善;IOWA组合模型和IOWHA 组合模型的各项误差指标都小于单项模型和其他组合模型,预测精度都得到提高,但IOWHA组合模型的各项预测评价指标都最好,预测精度更高,将它的预测值作为风电功率最终预测值,能提高风电功率预测精度。
基于混合储能的光伏微网孤网运行的综合控制策略

孤网运行的光伏微网输出功率具有间歇性和随机性。为了保证系统供电的可靠性及稳定性,将能量密度大的蓄电池和功率密度高的超级电容器构成混合储能系统应用于光伏微网的思路成为研究热点。在现有蓄电池电流多滞环控制策略的基础上进行改进,提出基于功率的储能单元控制策略。该方法优化了储能系统的工作状态,有利于提高蓄电池的工作寿命。通过 Matlab/Simulink 仿真软件搭建了基于混合储能的光伏微网孤网运行仿真模型,并对该光伏微网的控制策略进行验证和分析。结果表明,混合储能系统能迅速平衡系统的瞬时功率,优化系统运行状态,保证供电的可靠性。
优化和声算法在含 DG 配电网故障定位中的应用

为了提高含 DG 配电网故障定位的速度和容错性,提出利用高度并行、鲁棒性强的遗传算法来优化基本和声算法对初始化和声记忆库的过度依赖性,改进了和声算法中新解的产生方式。针对含 DG 配电网的结构特点引入“树”的区域划分方法以降低求解维度,根据故障定位最小集理论优化评价函数以提高容错性。分别利用优化前、后的和声算法对相同配电网模型进行寻优运算和分析比较,结果表明优化的和声搜索算法能够有效地提高算法收敛速度和故障定位精度,在信息缺失、畸变等情况下具有良好的容错性。
电网调度自动化主备系统间模型正确性校验技术方案

基于电网调度自动化主调系统及集成时间序列数据库的电网调度自动化备调系统,提出了两系统之间模型正确性校验的新策略。在分析关系数据库和时间序列数据库的核心技术的基础上,对调度自动化主备系统间模型正确性校验技术进行了拓展性研究,着重讨论了模型数据的存储结构、模型校验的技术架构和校验流程。成果已在智能电网调度技术支持系统苏州工程中得到了实际应用,有效提高了主备系统间模型校验效率,为精益化电网调度提供了技术支撑。
考虑泵类负荷特性的低压配电网潮流计算

提出了一种考虑泵类负荷特性的低压配电网潮流计算方法。通过将泵类负荷的电动机转矩平衡方程和配电网各节点功率平衡方程组合起来,构成了考虑泵类负荷特性的低压配电网潮流计算模型。在求解配电网潮流计算的牛拉法的基础上,提出通过将泵类负荷电动机转矩平衡方程与各节点功率平衡方程进行统一迭代和交替迭代两种方法进行求解。通过对实际低压配电网台区的计算分析,验证了该方法能获得更加准确的配网负荷节点电压,而且能够获得泵类负荷正常运行时和启动时的节点电压。
MMC-HVDC 系统中阀侧交流母线故障保护策略研究

模块化多电平换流器直流输电系统(Modular Multilevel Converter HVDC,MMC-HVDC)的阀侧交流母线与换流器直接相连,其故障对换流阀造成的危害相对于网侧交流母线故障要严重的多。对其控制保护策略进行深入的研究分析有助于提高 MMC-HVDC 系统电力传输的安全性和可靠性。首先对 MMC 基本结构及原理进行了介绍。然后对阀侧交流母线故障进行了分类,就单相接地故障对系统的影响进行了深入的研究分析,并提出了针对性的控制保护策略。最后通过对阀侧交流母线单相接地故障进行仿真,验证了故障特性分析的正确性和对应保护策略的可行性。
基于时序生产模拟仿真的宁夏电网风光优化配比研究

宁夏风和光资源丰富,风电和光伏发电发展并驾齐驱。建立了含新能源发电的电网年度时序生产模拟仿真模型,以电网节能减排效益最大为目标,综合考虑了风光出力特性、负荷特性、机组调峰特性、不同种类供热机组热电耦合特性等因素。在建立模型的基础上,仿真研究了2015年宁夏电网新能源发电接纳能力,得到了综合考虑新能源限电率和电网节能减排效益的风光优化配比。该结果可为地区风电和光伏发电建设、电力系统调度以及政府相关政策制定提供指导。
辽宁电网220 kV系统自动电压控制关键技术研究

在辽宁电网自动电压控制系统升级的控制策略研究中,对于辽宁电网软分区方法、中枢点以及主导节点的选择等问题结合电网实际情况进行改进。针对分区过程中出现的需要认为确定分区个数、存在孤立节点单独作为分区以及分区后个别节点分区结果不合理等问题,提出了基于条件聚类的预分-校正软分区方法。而对于区域中对于电压变化敏感的临界节点,将其与可控主导节点共同作为各区域重点监视与调控的监视节点,并给出其控制原则。通过辽宁电网220 kV 系统对上述方法的应用验证,效果良好,满足工作要求。
计及风险损失的配电设备检修方式选择

针对目前在设备检修方式选择方面未将设备健康指数、检修成本和设备故障损失综合考虑的问题,提出了一种结合设备状态评价结果,计及检修成本和检修后设备风险损失的检修方式选择决策模型。定义设备风险损失为设备故障损失和设备故障概率的乘积,设备故障损失由设备资产损失和电网运行损失两部分组成,并给出了各部分的具体计算公式。分析了检修成本的组成和计算方法以及不同检修方式对设备故障率的影响。最后以检修成本和检修后设备风险损失之和最小为目标,用量化的方法对配网设备检修方式进行选择,并结合算例给出了某状态下两台变压器检修方式的选择过程,结果表明了所提模型的有效性。
基于感应电动机复数简化模型的参数辨识研究

感应电动机数学模型的非线性、强耦合和模型中不可观测量的存在,使得在辨识电机参数时需要求解复杂的非线性微分方程组而导致辨识困难。提出一种由定子电压和电流交直轴分量表示的感应电动机复数简化模型;利用端口电流电压暂态量,采用步长加速法进行模型参数辨识。该模型考虑了电动机的非线性,避免了求解复杂的非线性微分方程组,减化了参数辨识过程,保证了算法的收敛性和结果的准确性,提高了辨识的稳定性和效率。在两种电机控制方式下进行算例仿真及参数辨识,验证表明该模型正确有效,参数可辨识且精度高,易于工程实现。
基于改进粒子群算法的小波神经网络在变压器故障诊断中的应用

针对变压器故障征兆和故障类型的非线性特性,结合油中气体分析法,设计了一种改进粒子群算法的小波神经网络故障诊断模型。模型采用3层小波神经网络,并用一种改进粒子群算法对其进行训练。该算法在标准粒子群算法的基础上,通过引入遗传算法中的变异算子、惯性权重因子和高斯加权的全局极值,加快了小波神经网络训练速度,提高了其训练的精度。仿真实验证明这种改进粒子群算法的小波神经网络可以有效地运用到变压器故障诊断中,为变压器故障诊断提供了一条新途径。
基于极限学习机的多信息融合区段定位方法

对于小电流接地系统单相接地故障定位问题,现有方法单一,实际运行时准确性低,难以满足现场需要。提出一种基于极限学习机的多信息融合区段定位方法。故障发生后,终端对实时测得的零序暂态电流运用暂态能量法、小波法、首半波法提取特征向量上传给主站,输入到经训练后得到权重参数的极限学习机网络中,主站启动多信息融合定位算法并输出区段定位结果。该方法受接地位置、接地时刻、接地过渡电阻等因素的影响较小,对不同的单相接地情况适用性强,具有较高的区段定位鲁棒性。通过现场实际验证,证明了该定位方法的可行性。
基于聚类分析的客户用电模式智能识别方法

结合k-means、k-medoids、SOM以及 FCM等聚类算法,构建了电力大客户典型用电模式的聚类分析模型,提出了一种评估聚类效果的新方法。首先通过分析电力客户用电指标数据及其特点,提出采用高斯滤波器对含“噪声”曲线数据进行平滑处理来获取客户用电数据。然后提出了聚类平均半径、平均直径和平均最小间距等3个评价指标,并以此为基础设计出一种评估聚类得分的新方法。最后使用聚类分析模型对某地区电力大客户日用电量曲线进行聚类分析,实现了地区典型用电模式的自动识别功能。实际算例分析结果表明,该评估方法物理概念清晰、简便、实用。
基于混沌自适应分组和声搜索算法的输电网规划

针对目前大规模输电网规划求解中难以快速地求得全局最优解的问题,给出了基于线路的建设费用、网络损耗费用、输电线路走廊的建设费用、各支路总的过负荷惩罚费用和 N -1约束的过负荷惩罚费用为目标函数的输电网规划模型。分析了和声搜索算法随着输电网规模的扩大、优化问题维数的增加,算法求解精度和收敛速率明显降低且易陷入局部寻优的现象及其原因的基础上,设计了一种混沌自适应分组和声搜索算法。该算法通过维数分组、变异和混沌扰动来提升算法的搜索能力,使其能够快速地求解大规模的输电网规划问题。通过对IEEE18节点和巴西南部46节点系统的计算,证明了算法及模型应用于输电网规划的可行性,为实际工程应用打下了基础。
级联型多电平逆变器最小总谐波失真阶梯调制策略研究

为了降低级联型多电平逆变器的输出电压谐波分量,提出了一种新颖的基于KKT条件最优化方法的阶梯调制策略。利用KKT条件法,经过严格的数学推导,得到相应的导通角计算方法,所提出的阶梯调制策略能够在任意调制系数下最小化阶梯波输出的总谐波失真(THD)。另外利用牛顿-拉普逊迭代法来求取上述导通角计算中的关键参数。为了克服牛顿—拉普逊迭代法计算速度慢的缺点,提出了幂函数逼近法来简化计算复杂度。最后,对上述方法进行了仿真分析,得到了固定和可变调制系数下的级联逆变器输出电压波形和其频谱分布。仿真结果证实了调制策略的有效性。
基于联络关系的主变故障负荷转供方案

针对主变故障后负荷转供过程中联络线路容量不足、主变过载等问题,提出了一种基于联络关系的主变故障负荷转供方案。该方案在配电网正常运行情况下,利用简化的网络拓扑关系形成主变联络关系矩阵及负荷转移区域,当主变因故障或检修退出运行时,基于负荷转移小区容载比对故障主变负荷进行“按需分配”。在分配的过程中,充分计及了联络线路及主变容量约束条件,分别设计了次级负荷转供策略及二次转供策略。算例结果表明,该方案有效地提高了配电网设备利用率和负荷转供能力,同时,使负荷转供后配电网中的负荷分布更加均衡。
白三烯B4受体2在结肠炎向结肠癌转变过程中mRNA 及蛋白表达变化

目的通过建立结肠炎相关的结肠癌小鼠动物模型,观察白三烯 B4受体2(leukotriene B4 receptor 2,BLT2)在结肠炎向结肠癌转变过程中mRNA 和蛋白表达的变化。方法建立ICR小鼠结肠炎相关的结肠癌模型,实验分为正常组和模型组,其中模型组以第1次给诱导剂作为 d0,分别于给药后2、3、5、7、9、13和18周不同时间点处死小鼠,取结肠组织,HE 染色观察结肠组织病理学变化,免疫组化法检测小鼠结肠组织 BLT2蛋白的表达,实时定量 PCR检测小鼠结肠组织BLT2mRNA的表达。结果组织病理学观察发现随着时间的增长,小鼠结肠由轻度炎症逐渐加重,向异型增生转变,最后转变为结肠癌。免疫组化结果显示BLT2蛋白在正常结肠组织中表达很少,而在炎性病变部位高表达,炎细胞颜色深染;在异型性增生与癌细胞中表达不明显,但在癌组织的间充质及管腔中表达极高。与正常对照组相比,建模后2、13和18周小鼠结肠组织中BLT2mRNA 的表达增强(P<0.05),3、5、7和9周表达明显增强(P<0.01)。结论本实验成功复制了小鼠结肠炎相关的结肠癌模型。BLT2在结肠炎发展的过程中表现出规律性变化。由此推测,BLT2在结肠炎向结肠癌转变过程可能发挥着重要的作用。
圆柱表面微结构阵列超精密车削加工技术

辊子是光学薄膜模压制造的关键零件,其圆柱表面微结构复杂,表面粗糙度要求也极高.超精密车削成形作为微结构的一种高效加工方式,其加工的可达性、伺服刀具动态特性的制约、海量微结构的加工长时一致性等是高质量辊子微结构加工所需解决的关键问题.本文以圆柱球面微结构阵列为例,从其数学描述入手,分析了刀具几何尺寸、伺服系统动态特性与微结构加工可达性之间的制约关系,并在自主研制的超精密车床和快刀伺服系统上进行了两种球面微结构的加工实验,得到了预期的微结构形貌,并对加工实验中发现的切深不一致现象给出了初步的解释.
晋江河口柱状沉积物中重金属的赋存形态及生态风险评价

采用改进的BCR连续提取法对晋江河口柱状沉积物中的重金属(Fe、Zn、Ni、Pb、Cu和Cr)进行形态分析。结果表明,在垂向分布上重金属的形态分布基本一致。其中,Fe主要存在于残渣态,Pb、Cu和Ni主要存在于可还原态,Zn主要存在于弱酸溶态,Cr主要存在于可氧化态。各金属总可提取态占总量的比值(即生物有效性)排序为:Cu>Cr>Pb=Zn=Ni>Fe, Cu、Cr、Pb、Zn和Ni的迁移性和生物有效性均较高,对环境存在较大的潜在危害。运用次生相与原生相比值法对重金属潜在生态风险进行评价,结果表明:Fe处于无污染水平,Zn、Pb、Ni、Cu和Cr均处于中到重度污染水平。
巴里富碳酸盐硫化物尾矿中重金属的赋存状态

本文以广西大厂锡石-硫化物矿区巴里尾矿库的富碳酸盐尾矿(堆放了20余年)作为研究对象,采用BCR三步提取法研究Zn、Cd、Pb和As的化学形态分量以及其总含量在该尾矿铅垂剖面中的分布,并结合尾矿的结构构造、次生和原生矿物成分及其变化等分析,探讨在氧化/酸化条件下富碳酸盐尾矿中重金属的释放机制。研究结果表明:(1)尾矿下层原尾矿中重金属主要以稳定或较稳定的残渣态(As、Pb、Zn、Cd)、氧化物结合态(Pb)及硫化物结合态(Zn、Cd)形式赋存。在酸水淋滤作用下,原尾矿中重金属的释放顺序为Cd≈Zn>Pb>As;(2)尾矿上部厚层状氧化硬层(厚度1~1.5m)中,Zn、Cd以酸可溶态大量富集,具有较强的迁移性;As、Pb主要以残渣态以及氧化物结合态赋存,其迁移性较差。因此,富含碳酸盐的硫化物尾矿经过氧化作用具有释放多种重金属的潜能。由于这类尾矿中各重金属的赋存状态存在差异性,因此对其迁移性及环境效应须具体分析。
重庆秀山锰矿区土壤重金属污染分析与评价

通过采样分析重庆秀山锰矿区土壤中的Mn、Pb、Zn、Cu、Cr、Cd、Ni、Co、As等9种重金属元素含量,使用单因子污染指数法、综合污染指数法、地积累指数法、潜在生态危害指数法等方法,对秀山锰矿区土壤重金属污染状况及其潜在风险程度进行了评价。结果表明,秀山锰矿区域范围内的土壤中Cr、As等重金属元素含量偏高,同时受到金属Mn的严重污染;尾矿库下游土壤的生态风险程度为中等,其余均为轻微的生态风险等级。
薄壁小管径微管生物传感器特性

薄壁小管径微管生物传感器具有灵敏度高和自由光谱范围大的特点,但其品质因数(Q值)会由于微管尺寸的减小而降低.为了同时得到高灵敏度和高Q值,研究了谐振模式对微管生物传感器性能的影响,发现灵敏度随管芯液体折射率的变化并非是单调上升的.通过分析微管生物传感器的能量存储方式和辐射损耗,发现当管芯为高折射率液体时传感器灵敏度和Q值会同时增大,这是小管径微管特有的性质.以外半径10 μm的微管为例,当管芯液体折射率为1.70时,其Q值比折射率为1.33时增加了两个数量级,即使考虑了水的吸收损耗,Q值也会增加近25倍.
黔中白云岩风化剖面微量元素的地球化学特征

本研究是为了探讨微量元素在化学风化作用下的迁移特征及分布规律并讨论碳酸盐岩地区红色风化壳的物源问题。我们选择了贵州省遵义市新浦镇的一处发育完好的原生白云岩上覆红土剖面作为研究的对象。以Zr作为不活化元素,我们得到以下的认识:1)该白云岩上覆红土剖面是原地形成的淋滤剖面,微量元素的迁移系数在红土剖面中的变化都具有很好的规律性。元素对Nb-Ta、Zr-Hf和Y-Yb的相关性很强,其可以作为上覆土层物质非多来源的证据,而单一物源与下伏岩石高度相关,那么可以推断所研究的土壤来源于下覆碳酸盐岩的风化。2)在整个剖面中,大部分微量元素在风化过程中都表现出富集的特性,尤其在岩-土界面处达到最大化,这显示出了风化淋滤的过程。Nb、Ta、V和Hf是相对不活化的元素。3)轻稀土元素在岩土界面的富集系数是大于重稀土元素的,这表明轻稀土元素在淋滤过程中更易于迁移。此外,铁质壳对相关微量元素有着富集的作用。总之,本次的研究结果对探讨喀斯特地区红土型风化壳的物质来源问题有着重要的指示意义。
基于OpenSees 的RCS 组合框架结构抗震性能模拟分析

选取已有钢筋混凝土柱—钢梁组合结构(RCS)框架的低周期反复试验数据,采用地震工程开源模拟软件 OpenSees 对其进行有限元模拟,对比骨架曲线与滞回曲线,试验结果与有限元结果吻合较好。随后考察弯矩放大系数(M_c /M_b = 0. 86、1. 48、2. 04) 、柱轴压比(n = 0. 06、0. 2、0. 3、0. 6、0. 8)对抗震性能的影响,得到了各参数下框架的滞回曲线、骨架曲线和各特征阶段的荷载与位移值。分析了框架的破化过程、延性与强度退化。结果表明: RCS组合框架滞回曲线饱满,具有良好的变形及耗能能力; 随着弯矩放大系数的减小、柱轴压比的增大,框架的水平极限承载力降低、屈服状态提前、位移延性降低。分析结果可供有关研究或工程应用参考。
滇池沉积物中多氯联苯和有机氯农药的残留特征与风险评估

从滇池不同区域采集到11个表层沉积物,测定2类持久性有机污染物即多氯联苯(PCBs)和有机氯农药(OCPs)的含量,同时对沉积物中污染物的污染程度、分布特征、污染来源进行了研究。结果表明,沉积物中污染残留总体含量为DDTs> HCHs>PCBs,含量分别是0.26~75.20ng/g,0.63~26.0ng/g和0.64~17.7ng/g;污染物分布受人工大坝阻隔作用明显,大坝上游沉积物中污染物含量比下游高一到二个数量级。PCBs组成以三氯和五氯为主,这与我国历史上多氯联苯产品的生产和使用状况相吻合。(p,p'-DDE+p,p'-DDD)/DDTs>0.84和β-HCH/HCHs>0.45,比值结果显示出OCPs组成以降解和残留产物为主,表明周边土壤中残留的农药是滇池沉积物中农药的主要来源。生态风险值采用加拿大环保局提出的生态风险评价框架,结果表明,滇池上游(草海)沉积物总体潜在风险较高,应当引起关注。
渗流作用下河岸深基坑支护结构稳定性分析

河水径向渗流会对河岸基坑稳定性及支护结构内力产生显著影响。以某深基坑工程为背景进行了三维流固耦合数值模拟分析,研究了渗流对深基坑土体及支护结构受力与变形的作用规律。研究结果表明: ①初始水位时,渗流作用对土体水平应力与土体剪应力的影响较小,但水位上升后,坑底处土体水平应力明显增大,在坑壁拐角处应力集中现象突出,土体剪应力在开挖面以下的底脚处最大; ②土体水平位移与竖向位移均在水位上升时呈递增趋势;③桩身弯矩与剪力在水位上升初期有较大增加,之后增长速度减小; ④上层、下层锚杆的自由段和锚固段轴力在水位上升初期均有明显增加,但之后增加幅度很小;⑤安全系数在水位上升初期降低较多,之后以较小速度呈线性减小。
蘑菇培养土生物炭堆肥化利用及其对水稻生长的影响

为尝试将蘑菇培养土制成生物炭来改善生物肥料的品质,重点考察了添加蘑菇培养土生物炭对猪粪堆肥的物化特性影响。结果表明:在500 ℃下热解制备的蘑菇培养土生物炭分别以0%、5%、10%、15%(W/W)的比例与猪粪混合堆肥后,显著降低了堆肥的电导率、初始含水率和有机物的损失量;堆肥中Ca 与K 的含量与添加生物炭没有太大的相关性,N 的含量与生物炭添加比例具有很好的正相关性,P 与Mg 的改变量则随着生物炭添加比例的增加呈现下降趋势。水稻栽培实验结果表明施用生物炭能有效促进水稻生长,稻穗(干重)最多可增产49%。
HSPF 模型水文水质参数敏感性分析

参数敏感性分析是模型不确定性量化的重要环节,有助于对关键参数的识别,减少参数的不确定性影响,进而提高参数优化效率。以太湖地区典型小流域为研究区,采用扰动分析法对HSPF 模型水文模块、泥沙模块以及氮磷输移等水文、水质模拟过程的参数进行了敏感性分析。研究结果显示:水文模块选取的17个参数中有7个敏感:UZSN、INFILT、AGWRC 对径流的敏感级别为Ⅲ类,LZSN、DEEPFR、INTFW、IRC 敏感级别为Ⅱ类。泥沙透水地面模块选取的9个参数中,KSER、KGER、JGER 为Ⅲ类敏感参数,JSER 为Ⅳ类敏感参数;不透水地面模块选取的4个参数中,KEIM、JEIM、ACCSDP 对泥沙产量的敏感级别为Ⅲ类;河道模块选取的5个参数中,KSAND、EXPSND 为Ⅲ类敏感参数,TAUCS、TAUCD 为Ⅱ类敏感参数。总氮模拟选取了23个参数分析敏感性,其中WSQOP、SQOLIM、MON-GRND-CONC 为Ⅳ类敏感参数,KATM20、MON-IFLW-CONC 为Ⅲ类敏感参数,TCNIT、PHYSET、MALGR敏感级别为Ⅱ类。磷素输移模拟选取了12个参数,MON-GRND-CONC 敏感级别为Ⅲ类,MON-POTFW、MON-IFLW-CONC、MALGR、PHYSET 敏感级别为Ⅱ类。研究结果对于开展基于HSPF 模型的流域水文水质研究工作参数的选取具有一定的参考价值,尤其对于太湖周边地区众多低山丘陵小流域进行HSPF 模型水文水质模拟时敏感性参数的选取具有借鉴意义。
长期施用不同肥料的土壤有机氮组分变化特征

采用Bremner 有机氮分级方法研究了30年施用不同肥料的长期定位试验耕层土壤有机氮组分变化特征。结果表明,与不施肥(CK)处理相比,长期施用不同肥料均提高了耕层土壤全氮和有机氮含量,所增加的有机氮中酸解性氮和非酸解性氮各占一半左右,其中增加的酸解性氮有69.0%为未知态氮,21.0%为氨基酸氮,6.6%为氨基糖氮,3.4%为氨态氮。与单施化肥(NPK)相比,牛粪/稻草与化肥配施能进一步提高土壤全氮和有机氮含量,但是不同种类的有机肥与化肥配施所增加有机氮的组分有明显差异;其中牛粪与化肥配施处理(NPKM)所增加的有机氮有60.0%为酸解性氮,而稻草与化肥配施处理(NPKS)中所增加的有机氮有71.7%为非酸解性氮。牛粪与化肥长期配施有利于提高土壤酸解性氮含量,而稻草与化肥配施则有利于提高非酸解性氮含量。
不同管理措施对黄壤坡耕地径流氮输出的控制效果

以黔中黄壤坡耕地氮磷流失长期定位监测基地为平台,于2008—2012年连续5 a 进行观测,研究玉米-油菜种植模式下,6种管理措施对黄壤坡耕地地表径流、径流氮输出的控制效果。结果表明:黄壤坡耕地产流系数为15.1%~20.1%,平均18.1%;氮肥流失系数为0.81%~1.34%,平均0.99%;径流氮输出以颗粒态氮所占TN 比例46.9%最高,可溶性总氮流失以硝态氮为主,占TN 流失的31.1%。优化施肥+横坡垄作+秸秆覆盖+等高植物篱的耕作管理措施截流效果、氮输出控制效果最佳,产流量较CK 减少25%;氮肥流失系数最小,为0.81%;TN 平均输出总量最小,为4.63 kg·hm~(-2)。顺坡常规耕作条件下,优化施肥与常规施肥径流量相当,TN 输出量减少23.2%;优化施肥条件下,横坡垄作较顺坡常规耕作径流量减少6.7%,TN 输出量减少7.3%;优化施肥+横坡垄作条件下,秸秆覆盖较无秸秆覆盖径流量减少4.8%,TN 输出量减少3.4%;秸秆覆盖+等高植物篱较秸秆覆盖径流量减少11.6%,TN 输出量减少6.8%。横坡垄作、优化施肥、秸秆覆盖、等高植物篱是控制黄壤坡耕地地表径流、径流中氮输出的有效措施。
咸阳市郊菜土壤中邻苯二甲酸酯(PAEs)污染研究

选择咸阳市郊4块典型菜地,采集59个表层土壤样品,利用高效液相色谱(HPLC)分析了土壤中邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸正二丁酯(DnBP)、邻苯二甲酸苄基丁基酯(BBP)、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)和邻苯二甲酸正二辛酯(DnOP)6种美国环境保护部(US EPA)优控的PAEs含量,研究了土壤中PAEs的分布特征、构成特征、环境来源及污染水平。结果表明,咸阳市郊菜地土壤中这6种PAEs均有不同程度的检出,检出率为DMP(100%)=DnBP(100%)>DEHP(98%)>BBP(80%)>DnOP(66%)>DEP(52%);单个 PAEs 化合物含量从未检出到6 313.36 μg·kg~(-1),含量顺序为 DnBP>DEHP>DMP>DnOP>BBP>DEP;6种 PAEs 总量(∑6PAEs)在128.60~10 288.42 μg·kg~(-1)之间,平均含量为632.10 μg·kg~(-1);不同菜地土壤中∑6PAEs含量顺序为曹家寨>郭村>八兴滩>东张村。与国内外已有研究结果比较发现,咸阳市郊菜地土壤中PAEs含量处于中等水平,土壤中PAEs主要以DnBP、DEHP和DMP为主。主成分分析和聚类分析表明,咸阳市郊菜地土壤中DEHP和DnBP主要来源于地膜的使用,DMP、DEP、BBP和DnOP与个人护肤品、化妆品及室内装修材料有关。根据美国纽约州土壤PAEs控制和治理标准,咸阳市郊菜地土壤中DMP和DnBP分别有100%和85%的样品超过该控制标准,是主要控制污染物,但均未超过该治理标准。
铜胁迫和间作对玉米抗氧化酶活性及丙二醛含量的影响

为探讨红壤地玉米-豌豆间作种植模式对铜污染的响应机制,通过盆栽试验,研究了不同铜浓度(0、100、200、400、600 mg·kg~(-1))对玉米单作和玉米间作豌豆条件下植株生物量、铜含量、玉米抗氧化酶活性[超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)]及丙二醛含量(MDA)的影响。结果表明:在高Cu~(2+)浓度(600 mg·kg~(-1))胁迫下,间作玉米地上部和地下部干重较单作分别提高了20%和36.6%,与单作相比,随着Cu~(2+)浓度升高(100、200、400、600 mg·kg~(-1)),间作模式下玉米地上部铜含量分别降低了86.81%、44.57%、22.01%、11.11%,而地下部铜含量则分别提高了78.89%、24.79%、35.29%、13.31%,且差异均达到显著水平。在不同Cu~(2+)浓度胁迫下,玉米叶和根中的SOD、POD、CAT 活性和MDA 含量均随着Cu~(2+)浓度的增加而提高,仅Cu~(2+)浓度达到600 mg·kg~(-1)时玉米体内的CAT 活性有所下降。间作条件下玉米根的SOD 活性较单作提高了48.07%~117.27%,间作玉米叶的SOD 活性较单作提高了11.30%~46.90%。不同种植模式对Cu~(2+)胁迫条件下的玉米POD 活性均没有显著影响。在Cu~(2+)(0~400 mg·kg~(-1))胁迫下,间作玉米叶的CAT 活性较单作均显著提高,分别提高了71.37%、140.40%、229.80%和161.75%,间作玉米根的CAT 活性与单作无显著差异。间作玉米根的MDA 含量较单作降低了26.13%~64.53%;在100、200 mg·kg~(-1)Cu~(2+)胁迫下,间作玉米叶的MDA 含量较单作降低了0.30%和26.24%,但在400、600 mg·kg~(-1)Cu~(2+)胁迫下,间作玉米叶的MDA 含量较单作提高了32.62%和93.51%。综上所述,在一定范围的Cu~(2+)胁迫条件下,玉米根和叶中的抗氧化酶活性及MDA 含量均有所提高来维持正常生长,间作模式在Cu~(2+)胁迫下对玉米根和叶的抗氧化酶系统能起到一定的保护作用。
贝加尔针茅草原土壤微生物功能多样性对养分添加的响应

为揭示养分添加对草原土壤微生物群落功能多样性的影响,采用Biolog-Eco技术,研究了在无养分添加对照(CK)和7种不同氮磷钾养分添加方式(单养分添加:N、P、K,不同组合添加:PK、NK、NP、NPK)下贝加尔针茅草原土壤微生物群落功能多样性变化。结果表明:(1)不同养分添加条件下土壤微生物群落单孔平均颜色变化率(Average Well Color Development)AWCD 值从高到低依次为NP>P>NPK>NK>N>CK>K>PK。(2)含磷添加处理(PK 除外,NP、P、NPK)和含氮添加处理(N、NK)的丰富度指数H 均显著高于CK、K、PK,而均匀度指数E 和优势度指数D 在各处理间差异不显著。(3)主成分分析结果表明,CK、K、PK、NK 处理土壤微生物群落碳源利用方式相似,而NP、P 和N、NPK 分别具有不同的碳源利用方式。据此可知,NP、P、NPK、N 养分添加方式可以提高土壤微生物代谢活性、物种丰富度指数和微生物群落碳源利用能力,有利于土壤微生物群落功能多样性的提高。
AMF 对镉污染条件下水稻抗逆性及根际固定性的影响

为研究丛枝菌根真菌对重金属Cd 胁迫条件下水稻生长及生理过程的影响,选用两种丛枝菌根真菌(Arbuscularmycorrhizal fungi,AMF):摩西球囊霉(Glomus mosseae, GM)和根内球囊霉(Glomus intraradice, GI),接种在不同Cd 浓度(0、0.5、1、2、5 mg·kg~(-1))的污染土壤中,研究两种菌剂对水稻株高、光合作用、抗逆生理过程以及Cd 在植株地上及根系分配的影响。结果表明,AMF 菌剂的接种显著减轻了Cd 胁迫对水稻生长的抑制程度,GM 组与GI 组水稻株高分别比对照组提高了13.8%和10.3%,且菌剂处理有助于缓解Cd 胁迫对水稻光合作用的抑制。在5 mg·kg~(-1)Cd 胁迫下,水稻叶片中MDA(丙二醛)含量显著降低, SOD(超氧化物歧化酶)活性和Pro(脯氨酸)的含量显著提高(P<0.05)。两种菌剂处理下水稻对Cd 的富集系数与转运系数均低于对照,表明AMF 处理有助于缓解Cd 对地上部分的毒害,并且促进了水稻对Cd 的根际固定化过程,抑制了Cd 向地上部分转移的趋势。
体外模拟实验法评价湘南某矿区大米中重金属的人体健康风险

为了评价大米中重金属对人体健康风险的影响,在湘南某矿区和非矿区采集大米样品,运用人工模拟实验方法,评价大米中Pb、Zn、Cu、Cd 和As 的摄入量和生物可给量。结果表明:矿区大米重金属Pb、Zn、Cu、Cd 和As 的含量分别为2.03、30.08、6.57、2.34、3.80 mg·kg~(-1),非矿区大米重金属含量分别为1.03、8.65、1.52、0.15、0.30 mg·kg~(-1),成人和儿童因食用矿区大米而摄入的Pb(789.23、562.00 μg·d~(-1))、Zn(11 701.12、8 332.16 μg·d~(-1))、Cu(2 555.73、1 819.89 μg·d~(-1))、Cd(910.26、648.18 μg·d~(-1))和As(1 478.20、1 052.60 μg·d~(-1))超过因食用非矿区大米而摄入的Pb(400.67、285.31 μg·d~(-1))、Zn(3 364.57、2 395.84 μg·d~(-1))、Cu(591.18、420.97 μg·d~(-1))、Cd(58.51、41.67 μg·d~(-1))和As(116.70、83.10 μg·d~(-1))。模拟成人和儿童胃阶段和小肠阶段,矿区大米中Pb、Zn、Cu、Cd 和As 的平均生物可给量都大于非矿区大米中重金属的平均生物可给量;模拟胃阶段矿区大米中Pb、Zn、Cu、Cd 和As 的平均生物可给量都大于模拟小肠阶段重金属的平均生物可给量。在模拟胃消化阶段,矿区大米中Cd 的生物可给量分别是每周可耐受摄入量的3.11倍(成人)和4.42倍(儿童);在模拟小肠阶段,对于成人矿区大米中Pb、Cd 和As 的生物可给量没有超过每周可耐受摄入量,而对于儿童矿区大米中Pb 和Cd 的生物可给量都超过了每周可耐受摄入量。因此,矿区成人和儿童通过食用该区域大米将会对其身体产生健康风险,其中对儿童的健康危害更加明显。