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碳中和约束下绿色减排体系的构建

基于对CO_2具有"既是亟待减排的温室气体,又是人类生存必不可少的可再生资源"双重性的认知,本文首次提出了碳中和约束下的"污染温室因子禁排、CO_2净零排放、调控CH_4产生和排放"的温室因子绿色减排体系。文中从两个方面提出绿色减排体系的构建:在国家层面,通过制定相关减排政策体系、进行国家超级工程和行动,为我国实现"30·60双碳目标"提供依据、标准和规范,形成实施绿色碳减排的基石和支撑体系;在微观技术层面,通过全过程控碳排放的CO_2绿色减排技术,包括源头上避免高碳排放、过程中控制碳排放、末端强化碳循环与捕集利用(3CU)等。最后指出,依靠能源绿色低碳转型,以节能降耗和生物固碳为抓手,疏堵结合,满足自然界的碳循环平衡需求,高效低成本实现经济社会高质量低碳化发展、生态文明建设与应对气候变化的三赢,将会促进我国2030年前达到峰值和2060年前实现碳中和。
碳化物衍生碳的制备及其应用研究进展

碳化物衍生碳(CDC)是除去碳化物中非碳元素后得到的产物,本文综述了卤素刻蚀法、超临界水热法、酸浸泡法、碳化钙反应法、高温热解法、高温熔盐电化学刻蚀法六种制备方法,其中,氯气刻蚀法效率最高。文中指出:CDC因具有轻质、高孔隙率、孔径可调、高比表面积、碳形态多样、生物相容性好等优势,可用于电化学储能(如超级电容器、锂离子电池、燃料电池)、吸附、生物医药和摩擦学领域中;而影响CDC孔结构的因素有很多,如前体类型、反应温度、反应气氛、反应时间、刻蚀方式以及活化方式。通过选择不同的合成参数,可以制备出满足不同应用场景需求的CDC材料。本文还展望了CDC在未来实现商业化的可能性及需要满足的五点要求。
共存硫酸根对聚吡咯改性赤泥从水体中吸附除磷的影响

研究用聚吡咯改性赤泥从共存硫酸根的水体中吸附除磷,考察了硫酸根摩尔浓度、吸附时间及水体pH等因素对除磷效果的影响,并对达到吸附平衡后的聚吡咯改性赤泥进行吸附动力学分析、磷酸盐形态分析、无定形铁/铝含量测定和FTIR分析,探究了硫酸根对聚吡咯改性赤泥吸附除磷的影响机制。结果表明,在水体pH为3~10的范围内,一定浓度的硫酸根能够提升聚吡咯改性赤泥对磷酸盐的吸附去除能力,使去除率保持在93%以上。聚吡咯改性赤泥中结晶态铁活化为无定形态,是硫酸根共存条件下吸附促进效果产生的主要原因。研究成果对聚吡咯改性赤泥的进一步优化具有一定理论指导意义。
PCH电纺MD膜处理高盐印染废水的性能研究

采用静电纺丝法制备了不同质量浓度聚偏二氟乙烯-共六氟丙烯(Polyvinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene, PCH)静电纺膜用于膜蒸馏工艺处理高盐印染废水。实验表明:质量分数20%的PCH静电纺膜的机械强度和疏水性较好,机械强度为34 MPa,接触角为(133.84±1.08)°。以35 g/L的NaCl溶液作为进料液,PCH静电纺膜具有更高的水通量,可以在8 h内稳定运行,其中20% PCH膜水通量达到26.5 L/(m~2·h),比商业膜高出178.95%。分别将酸性红18(acid red 18,AR18)、酸性黄36(acid yellow 36,AY36)、亚甲基蓝(methylene blue,MB)和结晶紫(crystal violet,CV)添加至35 g/LNaCl进料液中,研究了6 h后MD对模拟高盐印染废水的截留效果和膜的稳定性。膜对4种染料表现出不同的截留性能,其中AY36添加到进料液时,PCH膜具有最高的水通量(22.5 L/(m~2·h)),截留率为99.98%,CV添加到进料液时,膜的水通量(11.3 L/(m~2·h))和截留率(99.95%)最低。这归因于MD膜带负电荷,对于带相同电荷的染料具有更好的处理效果。
絮凝-粉末活性炭-滤膜联用处理城镇合流制溢流污水

合流污水引起的水质、水量波动较大,对污水厂各处理单元产生冲击,为适应极端水体处理要求,采用絮凝-粉末活性炭-滤膜联用处理城镇合流制污水,考察该工艺对SS、COD、色度、NH_3-N、TN、TP等处理效果及出水污染物去除情况,结果表明:絮凝-粉末活性炭-滤膜组合工艺系统对污水中SS、COD、NH_3-N、TN、TP有较强的处理能力,SS、色度、COD平均去除率分别约为97.59%、70.5%、81.82%;NH_3-N、TN平均去除率90%以上;TP平均去除率85%以上,出水各项指标均优于GB 3838-2002地表Ⅳ类水标准,部分指标达到地表III类水标准。此外,该系统对进水端污染物浓度出现较大波动变化有较强的抗冲击能力和适应性,可在进水水质恶劣的情况下达标运行,处理范围广。该系统污水处理运行费用为0.906元/t,对于处理城镇合流制溢流污水经济可行。
80份陆稻晚稻农家种资源的遗传多样性综合分析

为保护和利用陆稻农家种资源,本研究利用SNP标记和表型鉴定对80份陆稻晚稻农家种资源进行遗传多样性综合分析。结果表明:利用水稻1KSNP芯片对80份资源进行检测后共获得739个SNP的基因型数据,基于SNP的群体结构分析、PCA分析和聚类分析,均将80份资源分为云南亚群(63份)、海南亚群(11份)和贵州亚群(6份)共3个亚群,3个亚群间的平均遗传距离分别为0.83、0.63、0.80,其中海南亚群与其他2个亚群的遗传距离较远。贵州的陆稻资源分别属于贵州亚群和云南亚群,表明黔南地区的陆稻资源可能存在不同的来源。云南亚群可进一步分为3个亚群,平均遗传距离分别为0.30、0.28和0.22,表明细分亚群间的遗传距离很近。表型鉴定结果表明,11个表型性状的变异系数在4.09%~38.77%之间,其中有效分蘖数和穗重的变异系数较大,均超过25.00%,株高、种子长、种子宽、种子长宽比和种子圆度均值变异系数较小,均低于10%;遗传多样性指数范围为1.76~2.84,种子长的遗传多样性最丰富。相关分析结果表明,11个表型性状间存在着复杂的相关关系,其中种子长宽比与圆度均值的相关系数最高为0.98。在表型PCA分析中,前5个因子累计贡献率为82.37%,可反映表型性状的绝大部分信息,各成分的贡献率分别为29.08%、23.42%、12.35%、9.77%和7.75%,主要反映了株型和产量相关信息。80份资源的综合得分范围为0.15~0.73,排名前10的种质资源(ZRG36、ZRG101、ZRG58、ZRG31、ZRG1、ZRG102、ZRG104、ZRG63、ZRG29、ZRG11)均来自海拔较高地区,其中2份来源于海南,5份来源于贵州,3份来源于云南,且在穗长、种子长、种子宽、穗重和千粒重表现较好。该研究结果为陆稻农家种资源的保护和利用提供了参考。
兆瓦级探月火箭空间核电源系统设计与性能研究

针对目前空间核电源在深空探测领域功率不足的问题,结合热离子热电转换空间核电源和碱金属热电转换空间核电源的发电方式,提出一种新型空间核电源。计算堆芯有效增殖因子、功率峰值因子、冷却剂空泡系数和停堆深度等安全性参数,并通过分析接收极功函数和碱金属热电转换系统电流密度等性能参数。之后,对比耦合发电系统与原热离子热电转换空间核电源和碱金属热电转换空间核电源的效率,发现新型耦合发电系统发电效率分别较另两种发电系统提高约6%和约10%。最后建立动态模型进行分析,确保核电源可以稳定运行,为大功率核电源设计提供理论依据。
基于GIS的大连市暴雨洪涝灾害综合风险评估

利用大连市日降水数据和社会经济数据,采用层次分析法(AHP)和熵权法,结合GIS技术,从暴雨洪涝灾害的危险性、暴露性、脆弱性和防灾减灾能力4个因子入手,选取18个暴雨洪涝灾害综合风险评价指标建立大连市暴雨洪涝灾害综合风险评估模型,对大连市暴雨洪涝灾害的综合风险进行评估。结果表明:从暴雨洪涝灾害危险性空间分布来看,大连市具有东北部、西南部地区较高,中部地区较低的特点;北部地区暴雨洪涝灾害暴露性和防灾减灾能力均较低,而南部区域较高;西南部、中部地区暴雨洪涝灾害脆弱性较高,东北部、南部地区脆弱性较低。大连市暴雨洪涝灾害综合风险等级以中风险为主,占全市总面积的41.3%,从大连市的东北到西南方向呈片状分布;其次是低风险区,占全市总面积的20.93%,主要分布在庄河市的西北部和瓦房店市;高风险区域面积小,仅占全市总面积的0.72%,集中分布在沙河口区和长海县。沙河口区和长海县作为大连市暴雨洪涝灾害的高风险区,在极端暴雨条件下极有可能发生洪涝灾害,已成为防洪工作的重点关注地区。
郑州“7·20"特大暴雨降水特征及其内涝影响

基于郑州市自动气象观测站资料,对河南郑州2021年“7·20"特大暴雨的降水极端性、降水时段、小时降水变化等特征及其内涝影响进行分析,提出超标准降水条件下内涝防治的建议。分析表明:河南郑州“7·20"特大暴雨是一次极端强降水天气过程,可以分为5个明显的降水阶段,第三阶段和第四阶段呈现短时强降水频发、重发特征,特别是20日12-18时郑州市主城区连续出现80 mm以上的小时降水,是造成郑州市主城区严重城市内涝的主要原因。按照现有的内涝防治设计标准,郑州市主城区仍不足以防范此种强度的降水,但仍可以通过完善城市内涝防治的超标应急系统、提高城市易涝点内涝防治标准等措施减轻内涝灾害。
安全约束下的空间翻滚目标涡流消旋稳定控制

针对空间翻滚目标涡流消旋任务执行效率低和抵近安全无保证的问题,首先基于椭球包络法给出了服务星机动轨迹的直接线性凸化安全约束,以确保机动过程的安全性和最优轨迹跟踪问题的有限时间可解性;设计了垂直构型下空间消旋任务的抵近期望轨迹以增强服务星消旋力矩的作用强度,缩短任务周期。在此基础上,提出了一种反馈线性化的收缩模型预测控制(FLC-MPC)算法,有效跟踪所提出的期望轨迹,并严格保证安全约束及控制输入约束下受控系统的稳定性。最后,利用所提出的控制方法对阿丽亚娜-4火箭上面级进行消旋仿真,结果表明该方法能有效提高消旋效率,并保证服务星的安全稳定。
基于漂移流动模型的水平井岩屑床高度瞬态计算新方法

水平井已成为常规和非常规油气资源开采的常用井型,但水平井钻井过程中造斜段与水平段环空极易堆积形成岩屑床,为避免岩屑床沉积所导致的埋钻、卡钻事故,需要对环空中的岩屑床高度进行实时准确预测。为此,基于漂移流动模型建立了环空固液两相瞬态运移模型,应用基于交错网格的有限体积法对环空进行离散化,并采用投影方法进行数值求解。研究结果表明:①投影方法可以应用于环空固液两相流瞬态计算当中,且求解效率高于传统的压力-速度耦合算法;②岩屑进入环空后,首先在钻头处形成稳定岩屑床并逐渐向出口方向延伸,由于岩屑运移所产生的阻力远高于钻井液流动阻力,岩屑体积分数较高的井段环空压耗大幅增加;③环空中形成稳定岩屑床的时间主要受排量影响,低环空排量形成稳定岩屑床的时间较高环空排量所需时间更长;④通过与稳态岩屑床高度模型进行对比,所建立模型可满足实钻过程中的工程需要,且准确性可靠。结论认为,建立的模型用于预测大斜度井段岩屑床瞬态高度,计算效率较高,能够为水平井岩屑床高效清除与卡钻事故风险预测提供一定的理论指导。
"双碳"目标下中国氢能发展战略

氢能由于其所具备的清洁、低碳、高效、可再生等优点,逐渐成为全球应对气候变化、实现可持续发展的重要能源载体之一。当前中国面临"双碳"目标的紧迫压力,而氢能将在这个宏伟目标实现过程中发挥重要作用。为提出"双碳"目标下中国氢能发展战略,基于氢能在中国"碳达峰""碳中和"战略中的作用和角色,研究了中国的氢能禀赋,提出了"氢能伦理""氢能胡焕庸线"等概念,论述了制氢、储氢、运氢及用氢各主要环节的发展现状、现有的优势,指出了中国氢能产业面临成本问题、氢能基础设施不足、能源效率偏低且与可再生能源发展步骤不匹配、市场需求不足、技术发展存在短板、政策体系不完善等6大障碍与挑战。最后,提出了未来氢能产业发展的5项政策建议:①制定行动方案,落实国家氢能发展规划的要求;②建设国际、国内双循环的氢能经济体系;③发挥氢能优势,建设清洁低碳、安全高效的清洁能源体系;④加快氢能科技创新,推动建设氢能科技发展高地;⑤建设氢能应用产业集群发展园区,扩大氢能应用市场。结论认为,"双碳"目标下,中国应发挥氢能作为能源载体和工业原料的双重优势,使氢能产业在保障中国能源安全、推动社会经济转型升级以及保护生态环境方面发挥协同作用,从而为中国最终实现"碳中和"目标提供技术选择和路径支撑。
基于二维裂缝网络数值模拟的干热岩储层热采效率评价

增强型地热系统(EGS)的热采效率评价方法是实现干热岩储层热能效益开发的重要手段。为了评价干热岩储层热采效率,基于质量守恒和能量守恒定律,综合考虑复杂裂缝网络、水力裂缝、井筒效应等因素影响,建立了二维随机裂缝网络干热岩储层热采数值模型,并采用有限元方法对模型进行求解;通过对比单裂缝热采解析解和数值模拟结果,验证了模型准确性;并进一步分析了水力裂缝开度,天然裂缝开度、走向、长度、密度,以及裂缝网络连通漏失性断层对EGS热采效率的影响规律。研究结果表明:①与单裂缝热采解析模型相比,数值模拟得到的产出温度最大误差为7.54%,满足热采模拟要求;②水力裂缝开度越大、天然裂缝开度越小,热采效率越高;③天然裂缝长度、密度和走向均能导致缝网连通性增强,流体容易向裂缝网络漏失而无法产出,导致热采效率降低;④裂缝网络在连通漏失性断层的情况下,会造成流体向断层的恶性漏失,导致热采效率变差。结论认为,EGS设计和开发需要避开漏失性断层,采取有利于降低天然裂缝网络连通性的措施,该成果认识有助于指导干热岩储层井位部署、压裂设计与采热工艺措施优化。
纯氢与掺氢天然气节流特性及节流系数预测新方法

依托天然气管道掺氢输送,可实现氢能的高效经济储运,天然气节流作为关键环节,掺氢将极大改变节流特性,从而影响管道安全运行。为此,采用数值模拟方法研究了纯氢与掺氢天然气节流特性,并在天然气节流系数经验公式的基础上,建立了三段式节流系数预测新方法。研究结果表明:①纯氢节流特性与以甲烷为主的天然气节流明显不同,纯氢表现为节流负效应;②不同掺氢比时,节流正负效应转变压力不同,天然气中掺氢不超过30% 时,对混合气体节流效应转变压力影响较小,但氢浓度更高时,节流效应转变压力随之降低,直至氢浓度80% ~ 92% 左右时,气体此后均表现为节流负效应;③节流阀门开度随氢浓度增加而增加,以流量波动时阀门调节范围为限制,天然气掺氢浓度不宜超过30%;③天然气节流系数经验公式仅适用于氢浓度不超过30% 的掺氢天然气,在此基础上修正,得到以氢气为主混合气的节流特性预测公式,根据掺氢比提出以0 ~ 30%、30% ~ 80%、80% ~ 100% 的三阶段公式,可很好地估算纯氢与掺氢天然气节流特性及系数。结论认为,该研究成果可为纯氢与掺氢甲烷混合气体节流系数的估算提供依据,为氢气安全储运提供技术指导。
氢能工业现状、技术进展、挑战及前景

在中国实现"碳达峰、碳中和"战略目标的要求下,作为一种可再生清洁高效二次能源,氢气能源得益于资源丰富、来源广泛、燃烧热值高、清洁无污染、利用形式多样、可作为储能介质及安全性好等优点,将成为助力能源、交通、石化等多个领域实现深度脱碳的现实途径,也将成为我国构建现代清洁能源体系重要的接替能源,加快氢能发展步伐已成为全球共识。为了给氢能相关产业加快发展和能源公司加速转型提供理论支持,并为构建"氢能中国"提供依据和参考,阐述了氢产业链中制备、储运、应用等重点环节主要关键技术进展,分析了氢能工业化现状与发展趋势,探讨了氢工业发展所面临的挑战,展望了氢能产业的发展与未来。综合研究认为:①我国的氢能技术将走向成熟并进入产业化之路,氢能工业全产业链体系正在逐步形成,将逐渐实现由灰氢、蓝氢到绿氢的跨越式发展;②加快推进制氢、储氢、运氢、氢燃料电池、加氢站及其他用氢场景等氢能全产业链整体发展,注重与油气工业深入融合协同,将有效推进氢气工业体系快速高质量发展;③推进和实施"北氢东输""西氢东输""海氢上岸"等重大工程,利用加油气站等基础设施,可以在产氢、加氢等产业链节点发挥油气公司的先天优势,实现"油、气、氢、电"四站合建应用,形成全国整体的氢能资源保障系统,加快谋划推进"氢能中国"战略。
四川省自然保护区时空分布与影响因素

自然保护区是为保护具有代表性的生态系统和濒危动植物而划分的特定区域,在涵养水土,防风固沙、净化空气、保护生物多样性等方面发挥着重要作用。四川省有自然保护区166处,类型丰富多样,是中国自然保护地体系的重要组成部分,其保护对象涵盖珍稀动植物,保护功能涉及物种、水源和生态环境,与国家地质公园、湿地公园、森林公园等共同维系着中国西南地区,乃至青藏高原东缘的生态系统。因此,研究四川省自然保护区的空间分布格局及其影响因素具有重要的价值和意义。运用地理空间分析方法对1963-2018年间四川省自然保护区的空间分布和影响因素进行了研究。研究发现:①四川省自然保护区空间分布的总体特征以集聚为主,呈现集聚-随机-集聚的变化特征,且前期变化幅度大,后期变化幅度小,总体发展明显分为1963-1998年的单核形成与发展阶段和1998-2018年的双核阶段;②四川省自然保护区主要分布在成都平原向川西高原的过渡区域,其均衡度类型在时间上表现出由“差距悬殊”到“差距较大”的演变特征;③四川省自然保护区的重心活动范围相对较小,基本稳定在阿坝州南部。标准差椭圆的长短半轴和面积均变化强烈,总体呈现出大幅度的增长,空间分布由南-北向演变为东北-西南向;④自然保护区受到自然因素和社会因素的双重影响,高密度区域分布在地势适中、气候温和、河流众多、土壤肥沃、人口稀少的阿坝州南部与东部地区。未来,四川省生态功能建设应该立足国家公园、自然保护区和自然公园的特点、分布状况,对自然保护区分布较少的川西北、川东北和川南部分地区进行优化布局,以加强这些地区的生态功能建设。同时,探索自然保护区的发展模式,实现自然保护区与周边区域社会经济的协调发展。
戴云山南坡不同海拔森林土壤微生物功能多样性特征及影响因素

土壤微生物作为森林生态系统的主要分解者,参与土壤养分循环,在维持土壤生态系统功能和服务中发挥着重要作用。探讨不同海拔土壤微生物群落结构和功能多样性的季节变化,对维持土壤生态系统稳定具有重要研究价值。以戴云山南坡不同海拔土壤为研究对象(900-1500 m),采用Biolog-ECO微平板法,研究不同海拔土壤微生物群落结构和功能多样性的季节变化(夏季与冬季),揭示驱动戴云山不同海拔土壤微生物季节变化的主要因素。结果表明:(1)夏季海拔1400 m区域土壤微生物的碳源利用最强,微生物活性最高。冬季表现为海拔900 m处土壤微生物对碳源利用最强,活性最高。(2)土壤微生物群落对碳源利用特征的研究表明,夏季与冬季中氨基酸类和羧酸类碳源是7个海拔土壤微生物利用的主要碳源,且夏季碳源利用程度高于冬季。(3)冗余分析表明夏季和冬季戴云山南坡7个海拔土壤微生物群落功能多样性均受土壤环境因子驱动,解释量分别为72.63%和44.12%,均高于地形因子的解释量。(4)土壤温度和全钾含量等因子是驱动夏季土壤微生物群落功能多样性变化的主要因素;土壤全钾、全磷、有效磷含量和坡向是驱动冬季土壤微生物群落功能多样性变化的主要因素。海拔和季节变化通过调节土壤理化性质和土壤酶活性,进而影响森林土壤微生物群落结构和功能多样性。
桂林岩溶石山密花树群落主要物种的种间关联及群落稳定性

研究群落内主要物种的种间关联及群落稳定性,有助于正确地认识种间关系和物种共存机制,进而能为植被的恢复与重建以及生物多样性保护等提供理论依据。然而桂林岩溶石山
伊犁河流域土地利用/覆被变化对生态系统服务价值的影响---基于强度分析模型

人类活动引起的土地利用/覆被变化(Land Use/Cover Change,LUCC)和景观格局的改变会对生态系统服务价值(Ecosystem Service Value,ESV)产生影响,但大多数对LUCC的分析方法都缺乏对各土地利用类型内部转换过程的深入信息挖掘。因此,利用强度分析模型在由浅入深的三个层次(时间间隔、地物类型、转换)上系统地,定量地分析新疆伊犁河流域1980-2015年土地利用变化强度时空分布的动态特征,同时对流域景观格局的演变和生态系统服务价值进行评估研究,探讨ESV对土地利用变化强度的响应特征。结果表明: (1)伊犁河流域土地利用强度呈现先增强后减弱的变化趋势(2)在1980- 2015年期间,流域内景观格局斑块聚集性减弱、破碎化加剧、景观多样性增加、各地类景观均衡化发展,生态系统服务总价值增加了0.49亿元,其中水域和林地占流域总生态系统服务价值的47.94%。(3)伊犁河流域优势景观斑块面积的增加、形状多样化、各斑块聚集化发展会促使流域生态系统服务价值的增加,土地利用变化强度与ESV存在明显的正相关关系。通过系统地分析多个层次下的土地利用景观变化,以及生态系统服务价值对其的响应关系,可以对流域的生态发展科学决策提供数据基础和工作参考。
农业面源污染管理政策调控仿真模型研究进展

农业面源污染因其分散性、滞后性和不确定性而成为环境治理的难点。面源污染物迁移转化过程的模拟模型发展迅速,而农业面源污染管理政策仿真评估模型研究相对较为滞后。系统梳理与分析了自上而下宏观目标约束、自下而上微观行为传导及宏观与微观上下耦合三类政策仿真模型研究进展,总结了当前模型的基础理论与方法的优势与不足。本文提出了融合流域水系统过程规律认知,构建宏观政策目标自上而下约束与微观主体行为自下而上传导耦合的农业面源污染政策仿真模型,实现政策仿真模拟在国家、区域、流域与栅格跨尺度上的嵌套传导、参数互验与系统预测,以解决因农业面源污染防治主体的多元性与防治对象的广泛性特征所导致的复杂性系统难题,使得政策效应模拟仿真结果空间显性化,进而实现农业面源污染控制的政策管理由粗放型向精准化方向迈进。
一类集值优化最小解的存在性与适定性及应用

主要利用集值分析理论,探讨一类集值优化的最小解的存在性与l-Bz-适定性.首先给出了定义在向量空间中的集值映射的R_+-局部包含性与R_-弱转移下半连续性的概念,在此基础上,新定义了C(intC)-局部包含性与C~Z((intC)~Z)-弱转移下半连续性,根据这些性质,给出了集值优化最小解的存在性与l-B_Z-适定的充分条件.作为所获结果的应用,讨论了一类带不确定性的向量值博弈问题,给出了鲁棒纳什均衡的存在性与l-Bz-适定的充分条件.
近红外光谱的玉米种子穗腐病特征提取与判别模型研究

玉米种子穗腐病是危害玉米产量的主要病害之一。利用近红外光谱开展了玉米种子穗腐病判别模型研究。246粒玉米种子由吉林省农业科学院海南育种基地提供,其中96粒玉米种子为穗腐病染病样本,其他150粒玉米种子为同种玉米正常样本。利用MATRIX-Ⅰ型傅里叶近红外光谱仪采集了样本800~2 500 nm范围的近红外光谱信息,并对样本近红外光谱数据利用多元散射校正(MSC)进行预处理。结合玉米内部有机物质的近红外光谱的敏感波段和样本近红外光谱吸收峰挑选了4个优选区间,并采用相关系数法(CA)、连续投影算法(SPA)和竞争性自适应重加权算法(CARS)三种不同原理的特征波长提取算法分别提取了4(1 362,1 760,2 143和2 311 nm)、5(1 227,1 310,1 382,1 450和1 728 nm)和10(1 232,1 233,1 257,1 279,1 313,1 688,1 703,1 705,2 302和2 323 nm)个特征波长。以提取得到的特征波长作为玉米种子穗腐病判别模型输入变量,用0-1(染病-正常)表示样本染病状况作为输出真实值建立支持向量机(SVM)模型,使用网格搜索法结合十折交叉验证法对模型参数进行优化。结果表明,CA-SVM,SPA-SVM和CARS-SVM三种判别模型中训练集和测试集建模准确率均在90%以上。该研究成果为玉米种子病害诊断装置提供了模型基础,且针对优选区间进行特征波长选择的方式也可以为建立其他种子病害判别模型提供参考。
突发事件下抗疫物资供应链的激励机制随机演化博弈模型

突发公共卫生事件具有成因复杂、传播广泛、危害严重等特点,给抗疫物资的生产与供应带来了极大的不确定性.当生产企业在考虑生产环境、市场收益、职工安全等内外风险下而采取消极生产策略,会影响到供应链内其他企业的收益,甚至影响到物资供应的保障.文章针对抗疫物资生产企业运营决策与政府激励问题,构建基于抗疫物资生产企业在疫情下生产策略的随机演化模型,分别计算随机因素主导和期望收益主导两种情形下,企业生产供应策略的均衡结果,讨论了政府静态问责机制与动态奖惩结合机制下对不同程度消极生产企业的规制效果.研究表明:在静态问责机制对消极生产行为的规制效果与企业"驱利"转投获利程度相关,可有效刺激高获利程度企业转为"积极生产";而动态奖惩结合机制效果与上述程度无关,可有效规避静态问责机制对低获利消极生产行为企业激励无效的现象.
早期经筋理论特点刍议

梳理早期经筋理论特点,认为《灵枢》中十二经筋循行及主病与帛书《足臂十一脉灸经》《阴阳十一脉灸经》渊源较深,而后附于十二经脉,导致其理论发展受阻。经筋理论指导多种针灸优势病种(痛证、痹证等)的诊治,筋膜之间通行卫气是经筋理论的核心,"在筋守筋,以痛为输""维筋相交""依脉引经气"为早期经筋理论的选穴依据,使用刺微法(分刺法)能调动卫气抗邪、解除经筋病灶压迫,使经脉气血畅通。对经筋理论特点的合理认识,能提高经筋病症诊疗准确性,还可以为经脉理论"减压",有利于针灸理论体系框架的丰富。
马氏温灸法"灸贵通腑"思想探略

"灸贵通腑"是马氏温灸法灸治要诀之一,具有"通""和"虚实皆宜的特点。其治疗思路可归纳为选择灸穴以中下部穴为主;制定灸方以温通腑气为先;斟酌灸量以小火渐通为要;综合灸治以通腑调脏为本。马氏温灸法强调通腑为先,注重宣畅三焦气机,调整五脏平衡。
Ti80钛合金两相区高温变形本构模型及热加工图

为了确定Ti80钛合金热变形的最佳工艺窗口,采用Gleeble3500热模拟试验机对Ti80钛合金进行了高温压缩试验,试验变形温度为850 ~ 1050 ℃,应变速率为0.05 ~ 1 s ~(- 1)。结果表明,Ti80钛合金对变形温度和应变速率极其敏感,流变应力随着应变速率的增加和变形温度的降低而显著升高,近β区的流变应力分布会发生突变。应用线性回归方法,建立Ti80钛合金的高温本构方程,计算出Ti80钛合金在两相区的变形激活能为308 kJ/mol,并基于Prasad失稳准则,建立Ti80钛合金的热加工图,最终确定在变形温度为880 ~ 930 ℃的两相区变形条件下,Ti80钛合金在高应变速率下可以充分发生动态再结晶,从而获得理想的组织性能。
基于信息几何的高超声速飞行器搜索方法

由于地面雷达受视距限制无法对高超声速飞行器进行连续观测,针对高超声速飞行器飞出雷达视距盲区后难以搜索的问题,提出了一种基于信息几何的雷达搜索方法.本文利用非参数概率密度估计法对高超声速飞行器的出现位置的概率密度进行估计,并将估计的位置概率密度作为雷达搜索的引导信息;根据引导信息确定搜索区域,以区域覆盖率最大化作为优化目标在搜索区域内进行波位编排;基于信息几何理论,将搜索策略建模为统计流形,利用KL (Kullback-Leibler)散度来度量搜索策略与引导信息之间的差异,通过最小化KL散度获得最优搜索策略.通过仿真实验验证了本文所提方法的有效性和可行性,并验证了相比其他搜索方法具有较明显的优势.
量子线性卷积及其在图像处理中的应用

线性卷积在图像处理中发挥着重要作用,但是在处理海量高分辨率图像时,求解线性卷积会消耗许多计算资源.为此,本文就量子线性卷积及其在图像处理问题中的应用开展相关研究,首先提出单通道,单位步长,零补充情况下的量子一维和二维线性卷积,然后实现多通道,非单位步长,非零补充的情况,最后将量子二维线性卷积应用于量子图像平滑,量子图像锐化和量子图像边缘检测.通过理论分析证明了量子线性卷积的空间复杂度O(logM)和时间复杂度O(log2M)较经典线性卷积有指数级下降,且基于Qiskit的仿真实验成功验证了量子线性卷积和量子图像处理算法的正确性和可行性.
基于变分贝叶斯的自适应PF-SLAM方法研究

针对移动机器人即时定位与地图构建中时变观测噪声及粒子位置分布对SLAM精度的影响,本文提出基于变分贝叶斯的自适应PF-SLAm算法,采用高斯混合模型对时变的观测噪声建模,并通过变分贝叶斯方法,迭代估算出混合模型中的未知参数;同时根据粒子权值将粒子划分为固定粒子和优化粒子,通过粒子间的近邻拓扑位置关系调整粒子分布,处理时变观测噪声与优化粒子的位置分布,使得优化的粒子集可以更好地表示机器人位置概率分布,实现观测噪声及粒子位置分布自适应。仿真实验表明本算法对比传统PF-SLAm算法定位与地图构建误差降低了76.45% 。实际实验表明本算法处理下的环境轮廓误差对比传统PF-SLAm算法的环境轮廓误差减小了61.87% 。该算法有效提高了移动机器人的状态估计精度,为移动机器人即时定位与地图构建提供了新的参考。
基于多普勒调制时移Laplace小波的列车轴承故障声信号瞬态成分快速提取方法

提出了一种基于多普勒调制时移Laplace小波的列车轴承故障声信号瞬态成分快速提取方法,包含"先粗后精"两个步骤:1)瞬态参数粗估计,利用现有的多普勒调制等周期Laplace小波模型粗略估计瞬态参数;2)参数精确估计与瞬态成分提取,构造多普勒调制时移Laplace小波模型,使用逐个匹配的策略进行瞬态参数精确估计和瞬态成分的提取。所提方法具有以下优点:1)更高的精度,使用的多普勒调制时移Laplace小波模型在时域内仅有一个时延参数定位的小波成分,能够解决周期瞬态模型在提取伪周期瞬态成分时匹配误差问题;2)高效率,由于使用了周期瞬态模型粗略估计瞬态成分参数,因此在瞬态成分逐个提取的过程中小波参数的范围可以设的很小,实验对比分析结果显示,与直接提取方式相比效率提高了71.46% 。本研究提供了一种从含有多普勒畸变的列车轴承故障声信号中精确地、高效率地提取瞬态成分的方法。
风电场含退役动力电池的混合储能系统容量优化配置

针对退役电池在风电场平抑功率波动场景的应用,提出一种考虑退役电池时间尺度的混合储能系统容量配置方法。首先分析退役电池和新电池储能的优势,并介绍储能系统的成本构成;然后建立以全寿命周期经济性最优、考虑退役动力电池充放电时间尺度的混合储能容量配置模型,线性化后可调用求解器求解获取储能容量配置结果;最后用风电场实际数据进行分析,验证容量配置方法的有效性,并分析风电场不同储能配置时长政策要求、退役动力电池不同时间尺度以及不同控制策略下的混合储能容量配置结果。
变转速工况下基于多传感器信号深度特征融合的电机故障诊断研究

本文提出一种利用多传感器信号深度特征融合的方法实现电机变转速工况下的故障诊断。首先从多传感器节点同步采集电机的多通道振动、声音和漏磁信号。对漏磁信号进行处理获取电机转子的累积转角曲线,随后利用累积转角曲线对振动和声音信号进行阶比分析处理。最后利用双层双向长短期记忆网络从经过预处理的多传感器信号中提取和融合特征以诊断电机故障。实验结果表明,通过提取和融合8通道的电机振动和声音信号,本文提出的方法能够有效识别电机的高阻接触、偏心、霍尔断线、相间短路、轴承等10类运行状态,分类准确率达到99.86% 。该方法有望部署在物联网边缘计算节点中,实现电机的远程在线状态监测和故障诊断。
一种退役动力电池梯次利用储能系统安全评估方法

以梯次利用于储能系统的退役动力电池为研究对象,提出一种梯次利用电池组合安全评估方法,采用梯次利用电池厂家、种类、测试等多维数据,通过熵权-TOPSIS法及层次分析法对梯次利用电池安全性能进行综合评估与算例分析。研究结果表明:对拟采用不同厂家、批次、种类退役动力电池构建的储能系统,该方法可对其中的梯次电池进行有效安全评估,有助于选用安全性更高的梯次电池来构建储能系统,进一步提升系统安全性,符合梯次利用储能系统大规模推广建设的现实需要。
适用于短路故障分析的风电场动态等值建模方法

针对风电场集电网络等值较为粗略、对非对称故障时等值模型精确度关注较少的情况,提出一种适用于短路故障分析的风电场动态等值建模方法。首先,依据系统潮流计算结果对集电网络进行等值解耦计算,并采用基于模块度的K均值算法对各风力机端电压进行聚类分析,实现风电机群内的多机聚合。其次,考虑到集电网络分布电容的影响,对聚合后风电场设置集中无功补偿电容。随后,为保证非对称故障过程中等值模型的有效性,提出风电场零序网络的等值方法。最后,基于时域仿真软件PSCAD/EMTDC下搭建的电磁暂态仿真模型,验证了所提动态等值方法的有效性。
基于滑模变功率跟踪的PV-VSG控制技术

针对含储能装置的传统光伏虚拟同步发电机(PV-VSG)不仅投资成本高且未考虑光伏阵列输出特性的问题,提出一种基于滑模变功率点跟踪(SM-VPT)的PV-VSG控制策略。该方法在滑模控制的基础上引入直流母线电压偏差控制,调整光伏阵列的功率跟踪轨迹,实现光伏出力自适应匹配负载需求,即当光伏容量充足时,只提供与负载相匹配的功率;光伏功率不足时,可实现传统的MPPT控制以减少电力短缺,同时防止直流电压骤降,保证系统稳定运行。该方法使PV-VSG能够按需向负载供电,无需增加额外的储能设备,可实现光伏发电系统直接以VSG形式接入并网,仿真结果验证了所提控制方法的有效性。
级联H桥光伏逆变器开关管开路故障诊断

多电平逆变器包含大量的半导体开关,以级联H桥光伏逆变器为例,针对开关管开路故障提出一种快速故障诊断和处理方法。在载波的顶端或底端采样每个H桥模块的输出电压,将其作为判断开关管开路故障的判据。诊断完成后,采取相应的措施降低故障程度。该方法可在一个载波周期内完成故障开关管的精确定位。实验结果验证了该方法的有效性。
基于BIM的光伏电站自动化布置及发电量评估

对光伏电站自动化布置的区域填充算法以及进行阴影分析的射线检测算法进行研究,进而以BIM技术为基础在Sketchup平台上实现光伏组件自动参数化布置及逐时阴影遮挡分析功能,并和实际电站的性能进行比较。研究结果表明:自动化布置算法和阴影分析算法符合电站实际应用情况,相对于传统的光伏电站性能模拟方法可视化性能有明显提升,此外基于实测气象数据模拟电站全年发电量和实测发电量的差异约为1.5%,具有一定精度。
光伏组件辐照度增益研究

为有效分析双面光伏组件、平单轴跟踪技术较固定倾角单面光伏组件的辐照度的增益,通过固定倾角和平单轴视日运行轨迹分析,利用视觉因子方法,构建平单轴双面光伏组件辐照度模型。通过测试与分析,当组件阵列宽度为2 m、行间距为5 m、组件离地高度为2 m、地面反射率为0.2、双面系数为0.75的情况下,杭州地区的双面、平单轴、平单轴双面的辐照度增益分别为0.076、0.078、0.161;此外,当水平散射辐射量占比越高,双面增益越明显,水平直射辐射量占比越高,平单轴增益越明显。为不同地区的平单轴、双面光伏组件的安装与应用,提供理论指导。
光伏电站中直流电弧故障的噪声强度分析

针对大型光伏阵列中不同位置的直流串联电弧或并联电弧故障,基于电弧静态伏安特性和光伏阵列输出I-V特性,分析电弧的稳态工作点和电阻特性,进而定性推断电弧电流信号噪声的强度关系。结合实验测试,从电弧电流频域分量大小的角度,明确了光伏阵列不同位置的同类型电弧故障检测的难易程度,为大型光伏电站中各种位置的电弧故障有效检测提供了参考。
云南野生火草纤维及其绒网的结构与性能

火草是少数民族非物质文化遗产火草纺织技艺中的古老纺织原料,为了对火草纤维进行系统研究并实现在纺织领域的推广应用,选取云南野生火草,通过手工方式从其叶片背部剥离火草纤维绒网。通过实验表征了火草纤维及其绒网的基本结构和性能。结果表明:火草纤维直径在1.05 ~ 5.76 μm之间,为超细纤维,其纵向形态为特征性的带状转曲,表面有褶纹沟槽,横截面呈不规则腰圆形带中腔结构;纤维主要成分为纤维素和半纤维素,结晶度为55.52%,具有较好的耐热性,热分解温度为240 ℃;纤维中脂蜡质含量为6%,与水的接触角约为129.5°,有较好的疏水能力,回潮率为11.69%,含水率为10.47%,与棉纤维相比较高;火草纤维常温下耐酸碱性好,纤维水萃取液的pH值为7.23,对人体皮肤友好。
一种化学计量学耦合新技术用于钢铁工业区土壤中11种多环芳烃的源解析

建立了一种用于源解析钢铁工业区土壤中11种多环芳烃(PAHs)的化学计量学耦合新技术。首先采用基于交替三线性分解的二阶校正方法处理气相色谱-质谱-土壤样本三维数阵,然后耦合成分分析法和多特征比率法分析PAHs组成及含量,并进行污染源解析。研究结果表明,从实际土壤数据中获得的11种PAHs的色谱和质谱图与真实谱图基本吻合;在非工业区表层土壤(对照组)中最多检测出2种PAHs, PAHs总含量小于25.9 μg/ kg, 而在工业区表层土壤中检测出7 ~ 11种PAHs, PAHs总含量在249.1 ~ 2089.1 μg/ kg之间,其中苊烯的浓度最高(600.4 μg/ kg);源解析结果说明,钢铁工业区表层土壤中PAHs主要来源于工业燃煤,而石油类燃烧和泄漏所产生的PAHs较少。本方法快速、准确、绿色、环保,为土壤中PAHs类有机污染物的防治提供了一种有潜力的分析方法。
减压蒸馏法对熔盐堆载体盐中氧的去除研究

在熔盐堆核能系统中,为避免载体盐中含氧类杂质离子的腐蚀性及其与UF_4燃料反应生成UO_2沉淀而造成安全隐患,需严格控制熔盐中的含氧类杂质离子含量。利用自行研制的熔盐减压蒸馏装置,研究了载体盐中主要含氧杂质离子(O~(2-)、NO_3~-、SO_4~(2-)、PO_4~(3-))在高温低压下的蒸发分离行为,以及温度、压力、熔盐起始氧含量等工艺参数对载体盐中O~(2-)去除的影响规律。研究结果表明:减压蒸馏法对含氧杂质去除能力由强到弱依次为NO_3~-、PO_4~(3-)、SO_4~(2-)、O~(2-);随着温度升高,氧的去除效果增强,1 050 ℃时获得了总氧含量约2.40×10~(-4) g·g~(-1)盐的回收盐;随着压力降低,熔盐蒸发过程中O~(2-)的夹带现象加剧,压力高于40 Pa时可获得总氧含量为2.50×10~(-4) g·g~(-1)盐的回收盐;随起始含量降低,回收盐中氧含量持续降低,证实了二次或多次蒸馏熔盐除氧的技术可行性。本研究表明减压蒸馏法可有效去除载体盐中的含氧类杂质离子,实现载体盐的快速、高效纯化。
缓解凝析气井反凝析污染的非平衡压降法

凝析气藏衰竭开采出现反凝析污染,如果衰竭速度控制不当,将严重影响气井生产。采用非平衡压降“雾状”反凝析控制技术可以缓解这种影响。该技术利用凝析油析出之初、其呈雾状的非稳态状态时,通过提高天然气流速使反凝析油即时形成即时采出,实现地层压力低于露点压力时反凝析油始终无法形成连续相,保持高的凝析油传输能力,并通过延长雾状流压力窗口实现反凝析污染的有效控制。首先通过Мирзажанзаде的非平衡压降理论结合非平衡定容衰竭相态实验,揭示了衰竭速度与“雾状”反凝析的内在规律;然后开展不同压降速度(1 MPa/h、2 MPa/h、3 MPa/h和4 MPa/h)下的长岩心反凝析伤害实验及衰竭开采实验,综合分析不同衰竭速度下的雾状流压力窗口和反凝析控制效果。结果表明,压降速度越大,反凝析出的“雾状”凝析油颜色越深,在凝析气中悬浮时间越长,随高速气流产出量越多;当压降速度为4MPa/h时,雾状流压力窗口为10.5MPa(46.5 ~ 36.0MPa),储层反凝析污染改善效果最好,凝析油采收率最高,但对天然气采收率影响不明显。因此,综合考虑气井出砂和气窜情况,适当增大衰竭速度,有利于缓解近井地带反凝析污染,提高凝析油采收率。
济阳坳陷古近系页岩油地质特殊性及勘探实践---以沙河街组四段上亚段-沙河街组三段下亚段为例

基于前期基础研究与勘探实践,建立了济阳坳陷沙河街组四段上亚段-沙河街组三段下亚段页岩岩相发育模型,通过剖析济阳坳陷古近系泥页岩的储集性、含油性、可压性和页岩油的可动性及其协同演化特征,形成了针对性的勘探目标评价体系,支撑了济阳坳陷页岩油勘探的全面突破。明确指出了济阳坳陷页岩油6个方面的特殊性:①济阳坳陷古近系泥页岩岩相具有富含碳酸盐、纹层发育、大面积分布的特点; ②无机孔隙和微裂缝形成的孔、缝网络体系是页岩油赋存的有利储集空间; ③中、高演化程度富含碳酸盐纹层状页岩游离油富集; ④有机、无机协同演化控制了泥页岩储集性和含油性的有效匹配; ⑤异常高压体系有利于页岩油产出; ⑥富含碳酸盐泥页岩具有中等可压性,通过组合缝网压裂工艺可实现有效改造。形成了基于泥页岩“四性”参数的陆相断陷盆地页岩油有利目标评价体系,建立了页岩油分级优选目标评价流程,破解了济阳坳陷页岩油地质-工程双甜点优选难题。中、高演化程度页岩油勘探的突破,特别是中等演化程度页岩油勘探的突破,大大拓展了济阳坳陷断陷湖盆页岩油勘探空间,也将丰富页岩油勘探理论。
经典名方枳实薤白桂枝汤物质基准的量值传递研究

目的建立经典名方枳实薤白桂枝汤(Zhishi Xiebai Guizhi Decoction,ZXGD)基准样品的HPLC特征图谱并对其进行多成分含量测定,研究ZXGD物质基准量值传递规律,为复方制剂研究奠定基础。方法制备20批ZXGD基准样品,建立其特征图谱,明确其特征峰并对其进行特征峰的归属;对ZXGD基准样品进行多成分含量测定,分析主要成分从饮片-物质基准的传递规律。结果20批ZXGD基准样品的特征图谱相似度均大于0.93,共匹配得到11个特征峰,分别来自于方中枳实(峰1、3~5、9)、厚朴(峰2、10、11)、桂枝(峰6~8);各指标性成分的含量范围及饮片-基准样品的平均转移率分别为辛弗林0.46%~0.85%和103.80%,橙皮苷0.58%~1.07%和42.36%,肉桂酸0.025%~0.047%和105.53%,桂皮醛0.09%~0.17%和5.40%,厚朴酚与和厚朴酚0.005 6%~0.010 3%和0.23%。结论采用HPLC特征图谱和多成分含量测定对ZXGD物质基准的量值传递规律进行研究,该方法科学合理,且明确了饮片-物质基准的传递规律,实现了对经典名方ZXGD开发研究的全过程质量控制。
选择性测量H_2O_2浓度的光纤倏逝波生物传感器

为了实现对H_2O_2浓度选择性、准确的检测,研制了一种基于辣根过氧化物酶(HRP)的光纤倏逝波生物传感器。首先采用氢氧化钠溶液对去除部分纤芯的抗紫外石英光纤进行羟基化,接着利用3-氨基丙基三乙氧基硅烷进行硅烷化,其次将光纤浸入戊二醛溶液中进行醛基交联,再次将光纤移入对H_2O_2具有选择催化性的HRP溶液中进行HRP分子固定,最后将固定有HRP的光纤在室温下晾干,即可获得HRP固定化光纤生物传感器。实验研究了戊二醛、HRP的浓度和固定时间、H_2O_2溶液的温度对传感器灵敏度的影响,测试了传感器的响应时间、选择敏感性及检测下限,建立了传感器的理论模型。研究结果表明,传感器对H_2O_2有高选择敏感性,在4~ 20μmol·L~(-1)的H_2O_2浓度范围内传感器的输出信号与浓度间具有线性关系,灵敏度达到-8.164× 10~(-4)μmol~(-1)·L,相对误差为7.59%,检测下限达到4μmol·L~(-1)。
光交联自支撑丝素蛋白水凝胶的三维快速成型

将丝素蛋白(SF)光诱导自交联原理与挤出式三维(3D)打印相结合, 开发了光交联自支撑SF水凝胶的原位成型加工技术. 采用旋转流变仪、光流变测试系统和改装的挤出式3D打印设备等对SF溶液的流变性能、光交联性能和成型加工性能等进行研究. 结果表明, SF溶液主要表现为黏性特征, 结构强度和稳定性均较差.利用SF的光诱导自交联特性, 以三联吡啶氯化钌[Ru(Ⅱ)]和过硫酸钾(KPS)为蓝光引发体系, 可实现SF水凝胶的快速光交联成型. SF光交联行为符合指数函数增长模型, 因"滤镜效应", 当Ru(Ⅱ)的浓度为0.05 mmol/L时, SF具有最佳的光交联性能. 通过调节气压、针头孔径、移动速度及固化速率等参数, 采用3D打印设备可实现从单层几何结构到多层三维网络构型SF凝胶材料的高效、精准构建, 为SF的生物3D打印提供了新思路.
面源污染诱导嘉陵江沉积物中细菌群落结构与功能异变

通过分析嘉陵江沉积物中细菌群落多样性变化,揭示面源污染对嘉陵江水环境的影响,为嘉陵江流域的环境保护与资源利用提供依据.于2020年12月在嘉陵江面源污染型支流的入江口采集非面源污染样品、面源污染样品和面源污染干扰样品这3种类型沉积物.利用高通量测序技术分析嘉陵江不同类型沉积物中细菌群落结构、多样性及功能类型.结果表明:嘉陵江不同类型沉积物的理化性质和细菌群落多样性均存在显著性差异(P <0.05).沉积物细菌的优势菌群为变形菌门,其次为蓝藻菌门、绿弯菌门、放线菌门和酸杆菌门(相对丰度>1%),面源污染导致蓝藻菌门显著减少,促进酸杆菌门显著增加(P <0.05).水解氮、总氮、有机碳和pH值为嘉陵江沉积物细菌群落变化的主要影响因子.沉积物细菌群落主要涉及到了细胞过程、环境信息处理、遗传信息处理和新陈代谢4类一级代谢功能,二级功能在全局及概要图、碳水化合物代谢、氨基酸代谢和能量代谢等18类基因功能方面表现活跃,面源污染诱导了脂质代谢、外源生物降解与代谢、折叠、分类和降解和膜运输等主要二级功能发生异变(P <0.05).综上所述,面源污染造成沉积物细菌群落结构与功能发生变化,破坏了嘉陵江流域生态系统的稳定性.
辽河四平段流域河流沉积物微生物群落多样性和结构分析

沉积物微生物群落在水生态系统的物质循环中发挥着关键的作用,群落结构组成的变化经常与环境的改变有关.以辽河四平段流域为研究区域,运用高通量测序结果对沉积物微生物群落的结构组成和多样性进行分析.结果表明,辽河四平段流域河流沉积物微生物群落α 多样性以北河支流最高,干流次之,南河支流最低;β 多样性表现为干流、北河支流和南河支流的微生物群落的相似性较低,差异性较大.变形菌门是该流域微生物群落门水平上丰度最高的优势菌门,并且与其他东北地区的河流类似,该流域河流沉积物中的厚壁菌门含量较低;γ-变形菌纲是该流域河流沉积物微生物群落占比最高的菌纲,但是β-变形菌纲在该流域丰度很低;而属于β-变形菌纲Ellin6067菌属在该流域分布很广.环境因子例如沉积物重金属和水体理化性质也会对微生物群落的多样性和种群结构产生多种影响.结果为实现修复辽河四平段流域河流的水体污染工作提供了理论依据.
多旋翼无人机系统的信息安全参考模型

近年来,无人机的信息安全问题备受关注,但目前没有关于该安全问题的一个完备的参考模型。文章选取多旋翼无人机系统为研究对象,首先依据推导物联网安全参考模型的方法,推导出多旋翼无人机系统的信息安全参考模型框架。然后在综合分析多旋翼无人机系统组成和信息安全风险的基础上,将信息安全攻击对飞行安全的影响分成4类,并将其标注在安全参考模型上。由此得到的安全参考模型可以作为针对多旋翼无人机系统开展面向恶意攻击的安全性设计、分析和验证的基础和参考,并且文章所使用的研究方法对其他类型的无人机以及其他复杂的CPS或者物联网系统的信息安全研究也有参考价值。
利用BP神经网络技术建立自贡地区地震动地形效应模型及其在汶川地震中的效验

地形效应是地震学、地震工程学和工程地震学中非常重要的研究课题.地震震后调查发现:地形起伏变化引起了更严重的地震灾害,地震仪器也记录到复杂的三维地形对地震动具有放大效应.关于地形激发的地震动效应问题,目前仍处于定性研究阶段,得到了一些定性的结论:如地形效应表现为与地形坡度相关、与山脊和山谷相关、与山形坡面形态相关、与山体高宽比相关、与地形变化的尺度相关等等.这些定性结论没能给出影响地形效应的主要因素,如何预测地形效应仍是难题.本文通过谱元数值模拟方法,计算了自贡地区的地震动地形效应的放大系数,同时引入BP神经网络技术,揭示了地形放大系数可以用不同尺度地形上的变化来表述,即可以用地形高程、地形变化梯度及其高阶变化梯度来表示.据此为参量,文中建立了地形效应BP神经网络的预测模型,并将该预测模型的结果与自贡地形台阵在汶川地震中的主震记录获得的地形放大系数结果进行了对比,给出了预测结果与实际结果的差异范围,讨论了造成差异的成因,该论文提出的研究方法为更全面的研究地形效应提供了重要的研究思路.
地热系统来源有害组分的环境效应及其处理

地热能是亟待加强开发利用的可再生新能源,但地热研究者与从业者需正视与地热系统相关的各类环境问题。本文聚焦地热系统来源有害组分,从其形成机制入手,总结了其类型、存在形态和环境效应,认为地热水回灌或无干扰井下换热均不可能彻底解除地热开发利用的环境和人类健康威胁,且地热水天然排泄所导致的周边环境内水质劣化同样不容忽视。在此基础上,提出水处理是地热成因环境污染防治的重要手段之一,综述了在此领域今后应着力发展的方向。
东非海岸重点盆地渐新世构造事件-沉积体系耦合关系研究

本文以东非海岸鲁伍马、坦桑尼亚及拉穆盆地为对象,利用钻井、测井及地震资料,揭示了渐新世构造事件-古地貌特征-沉积体系的耦合关系,服务研究区油气勘探选区。结果表明:① 板块构造事件控制宏观地貌格局及沉积环境变化。随着印度-塞舌尔板块与非洲板块分离,印度洋逐渐扩张,海水南侵,沉积环境由陆相变为海相。由于Afar地幔柱作用及地层抬升等因素,东非海岸整体呈西高东低地貌格局;② 洋中脊扩展及断层活动控制盆地隆坳格局及沉积体系宏观展布规律。研究区发育西部坳陷带、中部斜坡带及东部深海平原带,东部Davie东及Davie西断层构成Davie构造带。从西向东发育四大河流-三角洲-海底扇沉积体系;西部坳陷带以三角洲沉积为主,中部斜坡带发育海底扇,东部深海平原带以半深海-深海泥最为常见,沉积体系多发育在Davie构造带以西;③次级断层活动影响沉积体系的发育规模及分布。沉积体系多发育在西部坳陷带及中部斜坡带的凹陷中。因凹陷及次级断裂影响,鲁伍马盆地北部、坦桑尼亚盆地南部沉积体系呈北偏特征,而拉穆盆地具南偏趋势。
生态系统服务研究进展与展望

生态系统服务对人类福祉具有不可替代性。基于文献阅读方法,对生态系统服务研究进展和趋势进行总结。主要内容包括:1)阐述生态系统服务的概念与内涵;2)从生态系统服务货币价值评估、生态系统服务供需平衡与流转、生态系统服务的权衡和协同3个方面,梳理了国内外生态系统服务相关研究进展;3)提出生态系统格局-过程-功能-服务内在关系将是生态系统服务研究的热点,生态系统服务供需与空间流转将成为重要研究方向,生态系统服务权衡与协同将是生态系统管理研究的重点内容,生态系统服务与人类福祉的反馈机制研究将更加深入。该研究将有助于科学认识生态系统服务对人类社会可持续发展的支撑作用,促进生态系统服务研究成果服务于实践。
基于生命周期评价的光伏产业技术进步与经济成本分析

为了对光伏产业的环境影响、技术进步、经济成本进行系统分析,采用生命周期评价对光伏产业环境影响进行量化分析;基于评价结果,构建光伏产业技术进步评价模型并计算技术进步率;将光伏产业生产设备投资额结合环境影响评价结果计算成本下降率,同时梳理近年来的光伏电价补贴政策,计算补贴下降率;最后将光伏产业技术进步与经济成本进行综合分析。结果表明:生产1 kWp多晶硅光伏组件时光伏产业的环境影响潜值为83.83 Pt,高纯多晶硅、硅片、电池片和组件的环境影响潜值占比分别为43.05%、16.24%、14.84%和25.87%;以2016年为基准年,2017-2020年光伏产业技术进步率分别为5.20%、8.98%、 12.48%和20.91%,成本下降率分别为-5.81%、-21.05%、-25.23%和-32.63%,补贴下降率分别为-15.60%、-30.36%、-40.46%和-51.33%;同期光伏补贴下降率大于技术进步率和成本下降率,技术进步速度和成本下降速度在2017年后较为同步,反映了补贴下降在一定程度上能够倒逼企业采用更先进的技术以降低成本。
蜂窝活性炭吸/脱附苯系物性能及水汽的影响

以市售蜂窝活性炭为吸附材料,通过氮气吸附等温线和扫描电镜分析活性炭的比表面积、孔径分布和表面孔结构形貌,以评估活性炭吸/脱附苯系物的性能。利用动态吸附评价装置和气相色谱系统评价苯浓度、流速、不同苯系物流经蜂窝活性炭对其吸附容量的影响,并通过程序升温技术研究蜂窝活性炭脱附温度曲线。同时考察了水汽对蜂窝活性炭吸附容量、脱附温度曲线的影响。结果表明:蜂窝活性炭对苯系物的单位饱和吸附容量顺序为二甲苯>甲苯>苯,单位饱和吸附容量为66.5~138.1 mg/g,这可能是因为苯系物的分子尺寸效应影响了吸附容量。苯系物的最佳脱附温度基本维持在175 ℃。水汽的竞争吸附作用可以显著抑制苯的单位饱和吸附容量,引入1.8%的水汽后苯的饱和吸附容量降低了36.3%,这表明水汽占据了部分吸附位点,显著降低了苯的吸附容量。
山东省平度市农村黑臭水体DOM三维荧光光谱的平行因子分析

运用三维荧光光谱联合平行因子法及相关性分析,以山东省平度市农村黑臭水体为研究对象,探讨其溶解性有机质(DOM)组成、腐殖化程度及来源。结果表明:该市农村黑臭水体DOM包含5类6个荧光组分,分别为类色氨酸荧光组分(C1和C6)、类腐殖质荧光组分(C2)、浮游生物活动产生荧光组分(C3)、类胡敏酸荧光组分(C4)、类富里酸荧光组分(C5);荧光指数、自生源指数、腐殖化指数和新鲜度指数分别为1.6~1.9、0.8~1.0、0.6~3.0和0.80~0.95的水体占90%,表明该市农村黑臭水体DOM具有外源与内源双重特性,同时具有弱腐殖质特征;结合相关性分析得出,C1、C2、C3、C4之间均呈正相关,其中C2与C4呈极显著正相关(R2=0.98,P<0.01),C5、C6与其他组分之间均不相关,表明该市农村黑臭水体DOM组分来源具有多样性。
基于模糊推理和证据理论的空中目标敌我识别

针对空中目标敌我识别研究较少同空中战场管理结合的问题,提出了一种基于模糊推理和证据理论的空中目标敌我识别方法。首先,分析了空中目标敌我识别与战场空域控制的联系,介绍了该框架下的敌我识别流程和判别逻辑。然后,通过设计直觉模糊推理系统,建立相应的推理规则和解模糊算法对该方法进行建模。接着,使用证据理论对模糊推理结果进行修正和融合,以实现连续识别。最后,通过实例验证了该方法的有效性和合理性,可为相关研究提供参考。
信息不完备条件下基于IOWA-TOPSIS的辐射源威胁评估

针对信息不完备条件下的辐射源威胁评估问题,提出一种基于IOWA-TOPSIS的评估算法。首先,针对实际作战过程中易出现的敌方辐射源信息不完备情况,引入诱导有序加权平均(IOWA)空值估计算法,基于属性集的关联性预测缺失数据;然后,采用改进的基于指标相关性的指标权重确定(CRITIC)分析不同属性对评估过程的影响程度,客观分配权重;最后,通过逼近理想解排序(TOPSIS)算法度量不同辐射源威胁程度,并进行威胁等级排序。仿真实验结果表明,所提算法能有效实现辐射源威胁评估,相较于传统评估方法,结果更加客观、可靠。
基于综合集成赋权法和TOPSIS法的空中目标威胁评估

针对传统的空中目标威胁评估方法存在着过分依赖专家经验、需要大量的先验知识、目标属性权重不合理等不足,提出了基于综合集成赋权法和TOPSIS法的空中目标威胁评估方法。针对空中来袭目标,为了综合考虑目标属性的主客观权重,提出了基于博弈论思想的综合集成赋权法,确定目标属性的集成权重,然后利用TOPSIS法对空中目标进行威胁评估,最后通过案例仿真,验证了所提方法的可行性和有效性。
掺杂对钠离子电池正极材料性能影响机制的研究

钠元素在地壳中的丰度是锂元素的1000倍,资源丰富,价格低廉。同时,钠离子电池负极可采用廉价的铝箔替代铜箔,且低温特性更加优异,在能量型、备用型储能场景均具有较好应用前景,因而钠离子电池被认为是下一代大规模储能技术的理想选择之一。然而,相对锂离子而言,钠离子较大的离子半径和质量极大限制了其在电极材料中的可逆脱嵌,导致电池的工作电压和能量密度相对较低。在钠离子电池材料体系中,正极材料的研究尤为需要长足的进步。本文对现有的典型钠离子电池正极材料进行了综述,包括层状金属氧化物、聚阴离子化合物和普鲁士蓝类化合物,并重点分析了掺杂对钠离子电池正极材料性能的影响。通过元素掺杂可提高材料的循环可逆性、增加其可逆容量、提升钠离子扩散动力学性能,能够在一定程度上改变晶格的性质,增强晶格稳定性、电子导电性、钠离子嵌脱动力学性能等。本文总结了掺杂应用在现有材料中获得的成果,并对正极材料未来的研究方向以及发展前景提出了展望。
大气气溶胶吸湿性及其对环境的影响

吸湿性是气溶胶重要的物理化学特性,不仅会影响气溶胶的生命周期和大气行为,还会对大气环境、气候和人体健康产生重要影响。本文简要介绍了气溶胶吸湿参数和热力学模型,对粒径、化学组分以及多组分共存等因素对气溶胶吸湿性的影响进行分析,进一步总结了城市、农村森林和海洋极地等不同区域气溶胶吸湿观测结果。吸湿增长因子g(RH) 、散射吸湿增长因子f(RH)和吸湿性参数κ等常用吸湿参数可以衡量气溶胶的吸湿能力; Zdanovskii-Stokes-Robinson(ZSR)混合定律和各种热力学模型能预测不同化学成分气溶胶的吸湿能力,是研究多组分混合气溶胶和气相平衡的重要工具。粒径、化学组分和混合状态影响气溶胶的吸湿性,如气溶胶g(RH) 、潮解点或风化点的改变。由于排放源和环境条件的不同,城市、农村、森林、海洋、极地地区气溶胶粒径分布、化学组分和混合状态具有差异,气溶胶吸湿性不同。气溶胶吸湿性直接影响气溶胶含水量和相态,改变气溶胶的大气化学过程、老化过程和大气寿命,还影响环境能见度、辐射效应和在人体内的沉积位置和毒性。通过总结吸湿参数、理论模型、实验室研究、外场观测和环境影响等多方面的最新研究成果,以期为未来的吸湿研究提供参考和借鉴。