mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
闽江流域生境质量时空演变特征与预测研究

流域生境是生物生存和可持续发展的物质基础与环境保障,土地利用变化是影响生境质量的重要因素,分析土地利用与区域生境质量时空演变特征,对区域生物多样性保护与土地可持续利用具有重要意义。以闽江流域为研究区,基于2000- 2015年的土地利用空间数据,构建CA-Markov模型模拟2025-2040年现有发展与生态保护情景下土地利用空间数据,利用InVEST模型分析2000-2040年生境质量空间格局。结果表明: (1)闽江流域森林覆盖率较高,现状条件下水田、旱地、针阔混交林、灌木林、草地与湿地面积呈下降趋势,其中草地减幅最大,达44.64%,针叶林、阔叶林、水域、建设用地、交通用地、采矿场与裸地面积呈上升趋势,其中交通用地涨幅最大,达到227.27%;模拟的土地利用Kappa系数达89.09%,模拟结果较好,生态保护情景在未来土地利用格局优化上优势明显。(2)研究期内闽江流域总体呈现较高的生境质量,基本维持在0.82的水平,城乡建设用地区域是生境质量低值的主要分布区,福州与长乐分布有最大的生境质量低值聚集区;生境质量分布与地形条件存在一定相关性,低值区多为海拔较低的区域。(3) 2000-2015年闽江流域生境质量总体呈现衰退趋势,且降幅逐期升高,最高达0.24%;现有发展情景下降的趋势未得到有效缓解,生态保护情景下降趋势逐步有效缓解,同时生境质量为优等的栅格数量占比最大,最高达87.42%。(4)闽江流域上中游区域生境水平较下游高,现有发展情景下这种差距出现扩张趋势,生态保护情景下各区域则基本维持住2015年的生境质量水平。研究结果可为闽江流域土地资源可持续利用与生物多样性保护提供科学依据和决策参考,促进区域可持续发展。
西南山区生态保护红线划定方法优化-基于生态地质环境脆弱性评估

生态系统服务功能重要性评估及生态环境敏感性评估是划定生态保护红线的基本方法。以生态系统敏感性及服务功能为核心的红线划定指标体系,未能准确反映山地复杂地质环境对生态环境的影响,使得生态红线划定缺乏地质-地理过程的支撑。以地质环境与地理环境互馈为基础,构建西南山区生态地质环境脆弱性评估指标体系,以我国典型山区四川省为研究区,通过将脆弱性格局与基本方法划定的生态保护红线叠置分析,提出了基于“生态地质环境共同体”理念的山区生态保护红线划定优化方法。结果表明:生态保护红线与脆弱性评估格局基本一致,面积有差异;生态保护红线划定方法充分刻画生态系统保护格局,脆弱性格局更好反映国土空间开发保护状况,山区地质与地理过程是塑造生态红线分布格局的关键影响因素,基于生态地质环境脆弱性评估视角的2种优化方案,集中、全面反映生态系统优先保护及国土空间开发保护格局,但应合理预留人类聚居空间及生产空间。
福建省土地利用碳排放空间关联性与碳平衡分区

全球变暖与二氧化碳浓度升高密不可分,在工业化及城镇化发展过程中,人类对土地的利用和改造是造成全球大气中含碳量迅速增加的重要原因,且土地在利用过程中碳减排的潜力较大。因此,从不同土地利用方式视角研究福建省碳排放量,采用基尼系数来衡量福建省各设区市碳收支的空间差异,探索区域内土地利用碳收支规模和空间分异;运用社会网络分析方法对福建省土地利用碳排放空间网络结构的整体特征和设区市在网络结构中的角色进行考察,有助于从基础层面对人类活动所造成的环境影响进行评估,及时调整土地利用方式从而促进低碳经济发展。结果表明: 2006-2018年福建省土地利用净碳排放量逐年递增,呈现东高西低的空间分布特征,建设用地是主要碳源,而林地起到主要碳汇的作用;区域内碳补偿率逐年递减且存在明显的空间差异,经济较发达的区域碳补偿率低于经济欠发达的区域,生态承载系数东西差距不断加强,东部地区碳排放的比例明显超过了碳吸收的比例;福建省土地利用碳排放在空间上具有明显的关联性和溢出效应,碳排放空间关联网络越来越复杂、稳定,各设区市在网络中所处地位和作用存在明显的不均衡性,厦门市在整个碳排放网络中占据领导地位,其他城市的碳影响力在网络中的地位及作用随着经济联系逐渐加强正在逐步提高;对网络空间聚类发现,第一模块和第三模块对模块内外均有溢出效应且密度值较大,属于“双向溢出模块”,其余第二、四模块均属于“净收益模块”。在研究的基础上将福建省各设区市分为3类区域:低碳优化区、碳总量控制区和碳汇功能区,并提出协同减排的差异性对策建议。
基于耕地能值-生态足迹的耕地休耕规模研究---以贵州省松桃县为例

区域耕地休耕规模测算是耕地休耕空间配置的重要组成部分,从资源承载力视角理解,其本质是将休耕空间布局于耕地资源承载力相对较低的区域。立足于从区域耕地生态经济系统探索耕地休耕规模,运用能值分析方法和生态足迹方法,以生态严重退化地区、国家第一批休耕试点县的贵州省松桃县为案例区,修正了耕地能值生态足迹改进模型(EC和EF,简称“修正模型”)与耕地能值可持续指数(ESIcl) ,测算了松桃县2016年休耕面积范围值。结果表明: (1)耕地能值生态盈亏可以作为乡镇是否应该休耕的判定标准,基于此测算的最大休耕面积关键在于测算生态耕地面积。总体来看,全县耕地能值生态赤字,应该安排耕地休耕;从分乡镇来看,有3个乡镇可以不休耕、25个乡镇应该休耕。按照全县平均统计(SCAL)和按照分乡镇统计(STL) ,全县最大休耕面积分别19558.62hm~2和17673.83hm~2。最大休耕面积中等及以上等级的乡镇散布于4个区域的8个乡镇。(2) ESIcl可以作为休耕乡镇时序的判定标准,其优先休耕乡镇的最大休耕面积之和即为全县最小休耕面积。全县ESIcl偏低,应该适度休耕。优先休耕、适度休耕和暂不休耕的乡镇分别有2个、23个和3个。全县最小休耕面积1396.10hm~2,占耕地面积的1.88%。按照全县平均统计(SCAL) ,全县休耕面积范围值1396.10-19558.62hm~2,占总耕地面积的1.88%-26.34%;按照分乡镇统计(STL) ,全县休耕面积1396.10-17673.83hm~2,占总耕地面积的1.88%-23.8%。修正模型和ESIcl为测算区域休耕规模提供了更加科学的技术方法,以期为其他类似区域开展休耕实践提供借鉴。
动铁式电磁调速执行器动态特性影响因素分析

为提高柴油机电磁式调速器的性能,揭示调速执行器动态特性参数的影响规律,采用数值模拟与试验相结合的方法,建立了动铁式电磁调速执行器的数值仿真模型,并通过试验验证了模型的精度,其最大误差为7%。通过数值模拟研究分析了电磁调速执行器的动态工作特性及脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)频率、弹簧预紧力、弹簧刚度、负载大小、线圈匝数及导磁材料等参数对执行器动态特性的影响。结果表明:初始阶段适宜采用大占空比或满占空比来加快执行器的动态输出速度,以较小的占空比来维持满行程的输出以提高执行器的动态回位速度;提升执行器的位移-力的水平特性有助于提高执行器行程输出的线性度;此外,发现PWM频率、弹簧预紧力、弹簧刚度、负载大小、线圈匝数及导磁材料等参数对执行器动态特性均具有重要影响。
不同过量空气系数下射流点火发动机燃烧、排放和爆震特性的试验研究

基于单缸试验机研究了过量空气系数对射流点火发动机性能的影响。通过分析发动机性能曲线、缸内燃烧情况及爆震特性探究射流点火最佳运行区间,并与火花点火燃烧方式进行对比。结果表明,射流点火可以有效提升瞬时放热率并拓展发动机稀燃极限,缩短缸内混合气滞燃期与燃烧持续期,同时燃油经济性有一定提升。在稀燃条件下氮氧化物排放极低。爆震方面,随着点火提前角增大,射流火焰的多点点火效应会在缸内产生明显压力震荡,继续增大点火提前角会诱导末端混合气自燃。因此射流点火爆震缸压表现为两阶段压力震荡,爆震因子集中性高。提升过量空气系数可以降低射流点火爆震因子幅值,使发动机工作在轻微爆震或无爆震状态。
基于meta分析的中国森林生态系统服务价值评估

meta分析作为价值转移方法中最有效的手段之一,已在生态系统服务价值评估中得到了较为广泛的应用。然而国内相关研究的meta回归模型大多依据传统的最小二乘法建立,忽略了原始数据的层次结构特征。通过收集关于中国森林生态系统服务已有实证研究的价值评估结果,建立meta分析数据库;通过面板数据回归方法构建meta回归模型,对模型的价值转移有效性进行评估;在构建的meta回归模型基础上,根据IPCC SRES中的四类情景---A1B、A2、B1、B2,计算中国森林生态系统2010-2100年的生态系统服务价值。研究结果表明: (1)相较基于普通最小二乘法和加权最小二乘法建立的回归模型,基于面板数据回归方法建立的模型平均转移误差最小(11.57%) ,模型有效性较高,因此为适合本研究的meta回归方法;对于不同价值观察值,转移误差存在较大差异,随着观察值的增大,模型预测值由高估逐渐转变为低估,转移误差趋向减小。(2)基于面板数据回归方法建立的meta回归模型能够有效揭示中国森林生态系统服务的价值转移规律,生态系统服务类型、植被区划、森林面积、森林丰度、人均GDP和铁路长度是中国森林生态系统服务价值的重要影响因素。(3)中国森林生态系统2010-2100年价值变化的情景分析表明,情景A1B和B1下森林面积和生态系统服务总价值持续增加,情景A2下森林面积和生态系统服务总价值持续下降,情景B2下森林面积和生态系统服务总价值先上升后下降;其中情景B1下中国森林生态系统服务总价值增长最大,至2100年达到41.58万亿元,情景B2下价值损失最为显著,至2100年降至22.97万亿元。
鲁西南地区村镇聚落空间分异特征及类型划分——以菏泽市为例

村镇聚落空间格局系统认知与分类研究是乡村地域国土空间有效治理和差异化管控的基础,对乡村振兴和新型城镇化战略实施具有支撑作用,鲁西南地区相关研究时代和现实价值凸显。基于菏泽市2018年遥感影像解译数据,综合统计分析和探索性空间数据分析方法,多尺度多维度系统探测村镇聚落空间分异特征,并通过多维特征耦合划分村镇聚落类型。结论如下:①菏泽市村镇聚落总体表现为点位密度较高、规模普遍偏小、形状普遍规整,国土空间集约整治潜力巨大。②村镇聚落“三维”(点位、规模、形态)空间格局特征存在尺度差异性。市域尺度“三维”分布特征均存在一定空间异质性,但分异程度不明显;县域尺度“三维”特征空间分异规律多元复杂,表现出以乡镇为单元的局域多样性;乡镇尺度“三维”特征均趋向统一均衡,呈现单中心结构和“同质性”特征。③以乡镇为划分单元,基于“三维”特征耦合形成八种村镇聚落类型,并尝试分类提出空间优化和治理建议。
温度对军配盲蝽耐饥力及捕食效能影响

为明确温度变化对军配盲蝽Stethoconus japonicus成虫耐饥力及其捕食作用的影响,了解其控害潜能,在15、20、25、30℃和35℃ 5个处理温度,RH(70±5)%,L∥D=14 h∥10 h下测定了军配盲蝽成虫耐饥力及对不同密度(5、10、15、20头/皿和25头/皿)悬铃木方翅网蝽Corythucha ciliata的日均捕食量。不同温度下军配盲蝽成虫对悬铃木方翅网蝽成虫的捕食功能反应均属于Holling Ⅱ型。15~35℃范围内,随着温度的升高,军配盲蝽耐饥饿力逐渐减弱;在该温度范围内,军配盲蝽成虫对悬铃木方翅网蝽的捕食效能先增强后减弱;同一温度下,军配盲蝽成虫对悬铃木方翅网蝽的寻找效应随猎物密度的增加而降低。在30℃下,军配盲蝽成虫的捕食效能(a'/T_h)最大,为14.986 8,捕食上限(1/T_h)为41.2头,15℃下,a'/T_h最小,为3.458 3,1/T_h最低,为16.7头。温度对军配盲蝽成虫的耐饥力与捕食效能有显著影响,研究结果可为军配盲蝽的田间释放和保护提供参考依据。
新冠肺炎疫情期间膳食相关微博文本的分析

目的对新冠肺炎疫情期间社交媒体上膳食相关数据开展研究。方法获取2020年1月24日-2020年3月30日新冠疫情居家隔离期间,新浪微博用户发布的膳食相关的文本数据,依据《中国居民膳食指南(2016)》对膳食信息进行分类,对膳食情况进行分析。结果通过微博文本的词频分析,新冠疫情居家隔离期间,鸡蛋、牛奶、肉类等高蛋白食物出现频率最高;食物的种类以谷薯类和蔬菜水果类为主,分别占到了30.53%和30.61%;北京、湖北、广东、云南、甘肃五省市关注的膳食种类存在差异(χ~2 =584.90,P <0.0001)。结论膳食相关的微博文本分析反映了疫情防控期间人们对合理膳食的关注。
Mn、N共掺杂高活性ORR催化剂的合成

金属、氮共掺杂碳材料类催化剂(Metal-N-C, Metal = Fe、 Mn、Co等)具有良好的氧还原(ORR)催化性能,成为近年应用于燃料电池正极的非铂类催化剂的研究热点.普遍上,Fe-N-C类催化剂具有最高的ORR催化性能,但其促进的Fenton反应(Fe~(2+) + H_2O_2, ORR双电子过程的副产物)会导致PEMFC结构损坏.因此,使用酞菁锰(MnPc)为前驱体,通过有机金属气相沉积工艺,合成了一种以单层石墨烯为基体的Mn-N-C类催化剂(Mn-N-C/G-30).通过热重分析可知,MnPc分子在480℃下脱H形成悬空键而产生的分子间键合作用使其生长为Mn-N-C/G-30催化剂.通过SEM、TEM、XRD的形貌表征,表明合成Mn-N-C/G-30催化剂结构与前驱体酞菁锰完全不同,是一种新型叶片状纳米材料,且具单晶结构,其晶格间距为0.315 nm.通过Raman和XPS的结构表征,证明合成Mn-N-C/G-30催化剂结构中形成了不同于MnPc中Mn-N4配位结构的Mn-N活性位点.采用了三电极体系进行电化学测试.线性伏安扫描测试结果表明,合成Mn-N-C/G-30催化剂在25℃、0.1 mol/L的KOH水溶液中的ORR起始电位和在电位0.88 V条件下的电流密度分别为0.97 V和1.4mA/cm~2,优于MnPc(0.85 V和0.1 mA/cm~2)和商业化Pt/C催化剂(0.94V和1.3 mA/cm~2)的性能(以上电位均相对于氢标电位).K-L图的计算结果表明,合成Mn-N-C/G-30催化剂上的ORR过程为高效的四电子转移步骤.
基于冲突—适配视角的土地利用可持续性评价

土地利用可持续性评价是土地系统科学与可持续发展交叉学科研究中一个重要内容,对识别区域土地利用与管理问题,制定可持续土地管理决策具有重要意义。本文从土地利用可持续内涵解析出发,提出了一种基于土地系统冲突与适配视角、适用于不同区域与时段的土地利用可持续评价框架,并以2000—2015年长三角地区为例进行实证分析。结果显示:①基于土地系统外部发展施压及土地系统内部支撑角度,可以构建由“资源子系统冲突”“功能子系统冲突”“承载子系统冲突”“资源—功能适配性”“功能—承载适配性”组成的土地系统结构。并基于静力学平衡方程,通过计算结构支撑性与平衡性得到土地利用可持续性;②长三角地区各项土地冲突适配指标中,土地系统功能冲突改善程度最高,但土地功能与承载适配程度最低。各项冲突适配指标具有显著的城乡、纬度、海陆空间分异特征;③长三角地区包含17种土地系统构型,呈现最稳定与最不稳定构型两极分布多、中间构型数量少的特征。长三角地区土地利用可持续性结果范围是0.20~1.58,其中浙江>安徽>长三角地区均值>江苏>上海,浙江诸暨市、安吉县等实施绿色发展战略地区显著高于江苏连云港市、如东县等实施传统经济主导型发展战略地区。本文可以为分析区域土地系统可持续性、设置土地可持续发展规划目标、探索土地系统转型方向提供思路与方法借鉴。
湖南仁里5号伟晶岩脉铌钽矿物特征与岩浆热液成因的探讨

湖南仁里5号花岗伟晶岩是1条分异程度很高的伟晶岩脉,其岩相带分为2类:外部带(Ⅰ-Ⅱ)和内部带(Ⅲ-Ⅴ)。文章用电子探针定量分析(EPMA)和背散射电子图像(BSE)研究了5号脉中的铌钽矿物。研究揭示:铌铁矿-钽铁矿存在于大部分结构带中,而铌锰矿和细晶石主要局限于Ⅴ带。Ⅰ-Ⅲ带的铌钽铁矿在结构上表现为中心富集Nb元素,边缘富集Ta元素的韵律环带结构,在Ⅳ带出现富钽细脉交代铌铁矿的复杂结构,Ⅴ带的内部结构不明显,Nb、Ta元素在Ⅴ带发生突变:Nb元素含量升高,Ta元素含量降低,表明伟晶岩浆可能在Ⅳ-Ⅴ带发生了转变。从外部带到内部带钠长石增加而微斜长石减少,Ⅲ带F元素含量不断增高,铌钽矿化主要发生在白云母钠长石带(Ⅲ带)和锂云母石英核中(Ⅴ带),表明挥发分(如F)有效促进了稀有金属元素的迁移和富集(Ⅲ带),同时晚期富钠等碱金属的流体促进了仁里铌钽元素的富集(Ⅴ带)。
基于液压泵/马达逆向驱动的电机启动电流控制方法

针对蓄电池轨道工程车续航里程短、永磁同步牵引电机启动电流大等问题,基于液压泵/马达能量逆向传递特性,提出了利用液压泵/马达逆向驱动的电机启动电流控制新方法.通过使液压泵/马达工作在马达模式将电机驱动至一定初始转速后接通电源实现电机带速启动,抑制或削弱电机启动电流;永磁同步电机带速启动采用无位置矢量控制方式,结合短路电流矢量法对电机启动时刻的转子转速和位置进行计算,并通过AMESim与MATLAB/Simulink进行联合仿真.研究结果表明:所提出的电机启动电流控制新方法能让电机的启动峰值电流最大降低70%左右;启动电流与电机接通电源启动时的初始转速有关,且初始转速越接近需求转速则启动电流越小;电机转速稳定后电流大小仅与电机负载有关;液压泵/马达工作排量或蓄能器充液压力越大,电机被逆向驱动时的转速响应越快.
电力系统脆弱线路辨识研究现状

随着电网进一步互联互通,大停电事故波及的范围越来越大.电力系统脆弱线路的辨识对预防连锁故障发生、保障系统安全稳定运行具有重要的理论和现实意义.为此,综述了目前电力系统脆弱线路辨识的研究方法.将近年来电力系统脆弱辨识方法的相关研究成果分为两大类:第一类基于电力系统状态分析,以潮流计算和电网动态特性为核心,介绍了熵理论法、连锁故障模拟法、风险评估法、能量函数法和强化学习法5种方法在电力系统脆弱线路辨识中的应用;第二类以复杂网络理论为背景,详细归纳了改进介数法、最大流理论法和对偶图法在电力系统脆弱线路辨识中的应用.然后分析了现有方法具有兼顾系统结构和状态、考虑系统静动态特性的优点,以及缺乏考虑源荷不确定性,仅仅考虑单一线路脆弱性的不足.最后,结合电力系统发展需求,提出了考虑新能源并网、移动冲击负荷接入、基于数据驱动以及组合脆弱线路辨识为下一步的主要研究方向.
邯郸市高校区苯系物(BTEX)污染特征及其健康风险评价

采用德国AMA GC5000型挥发性有机物(VOC)在线监测系统对邯郸市高校区环境空气中56种VOCs进行连续长期监测,选取2018年全年的苯系物(BTEX)在线监测数据,分析其污染特征、各组分含量、光化学反应特性,以及健康风险.研究结果表明,2018年苯系物平均浓度为12.92 µg·m~(-3),与国外其他城市相比仅高于埃斯基谢希尔,在国内处于中度污染水平,平均浓度夜间高于白天,14:00-16:00最低;季节变化特征为冬季>秋季>春季>夏季.邯郸市BTEX的臭氧生成潜势(OFP)为46.34 µg·m~(-3),二次有机气溶胶生成潜势(SOAFP)为0.67 µg·m~(-3).通过苯与甲苯的比值(B/T)可以判断BTEX全年污染浓度由工业源和机动车排放共同影响.针对站点附近在校大学生进行健康风险评估后发现,BTEX的非致癌风险商值均小于安全阈值1,不会引发人体不适;乙苯对在校大学生会产生可忽略的致癌风险,苯会产生可能的致癌风险.
远程监督关系抽取综述

远程监督可以为关系抽取任务自动构建数据集,缓解了人工构建数据集的压力和成本,为自动关系抽取的实现奠定基础,然而使用远程监督方法构建的数据集存在错误标注以及长尾问题,严重影响关系抽取性能.目前,远程监督关系抽取任务的主要研究方向为关系模型的降噪手段以及对长尾关系的处理方法.近年来,随着深度学习技术的发展,这两个领域的研究工作也迎来了新一轮的机遇与挑战.本文对近几年远程监督关系抽取的研究进展进行综述,针对基于深度学习的远程监督关系抽取任务定义常用工作流,其中包括样本降噪、外部信息融合、编码器和分类器.本文根据不同的模块将已有的研究成果进行分类和梳理,分析比较主要方法,整理其中的关键问题,介绍已有的解决方案和相关数据集,总结远程监督关系抽取任务所用评测指标与评估方式,展望未来研究趋势.
基于深度强化学习的多机协同空战方法研究

多机协同是空中作战的关键环节,如何处理多实体间复杂的协作关系、实现多机协同空战的智能决策是亟待解决的问题.为此,提出基于深度强化学习的多机协同空战决策流程框架(Deep-reinforcement-learning-based multi-aircraft cooperative air combat decision framework,DRL-MACACDF),并针对近端策略优化(Proximal policy optimization,PPO)算法,设计4种算法增强机制,提高多机协同对抗场景下智能体间的协同程度.在兵棋推演平台上进行的仿真实验,验证了该方法的可行性和实用性,并对对抗过程数据进行了可解释性复盘分析,研讨了强化学习与传统兵棋推演结合的交叉研究方向.
平行矿山:从数字孪生到矿山智能

针对新时代下我国矿区智能化发展诉求与矿山无人化进程中遇到的复现难、协同难的技术问题,本文融合智慧矿山理念、ACP (Artificial societies + computational experiments + parallel execution)平行智能理论和新一代智能技术,设计并实现了智慧矿山操作系统(Intelligent mine operation system,IMOS),为平行矿山智能管理与控制一体化提出了解决方案.本文首先分析露天煤矿产业发展趋势;国内外露天矿山智能化发展情况;面向露天矿山无人化与智能化需求,深度融合数字四胞胎理论,设计了虚实融合的IMOS架构;详细阐述了IMOS子系统架构与功能,包括:单车作业系统、多车协同系统、车路协同系统、无人驾驶智能系统、调度管理系统、平行系统、监管系统、远程接管系统和通信系统;并探讨了IMOS关键技术,即平行矿山仿真建模技术、无人驾驶技术、矿区通信技术和协同作业技术.该操作系统是国内首套露天矿山无人化与智能化的一体化解决方案,并能够迁移到不同矿区不同作业场景,推动矿区智能化无人化发展,减少人工干预从而降低安全风险,大幅度降低人工成本,提高生产作业效率,并可结合社会发展要素为实现绿色可持续发展矿区提供支撑.
煤矿地下水库高盐矿井水封存对地下水的影响

以宁夏灵新煤矿地下水库建设为工程背景,分析了在煤矿地下水库建设和运行过程中,可能对邻近含水层造成影响的两大因素: ①煤层工作面重复开采引起的覆岩裂隙导通含水层,会对矿区地下水资源造成初次影响; ②在高盐矿井水注入地下水库的过程中,由于浓度梯度的作用,矿物离子将主要沿着裂隙通道进行扩散,进而可能对矿区地下水资源造成二次影响。这2种影响方式都与采空区覆岩中的采动裂隙是否形成贯通的渗流通道密切相关。基于上述分析,首先通过固-液耦合相似模型试验与数值计算相结合的方法,分析了灵新煤矿拟建煤矿地下水库区域重复开采条件下采空区覆岩的裂隙网络演化规律和渗流通道特征,进而深入分析了重复开采对煤层上方各含水层的影响,具体表现在:一采区工作面回采结束后,采空区上覆岩层裂隙相互连通并扩展至K4含水层,但K3含水层与采空区之间未出现明显的渗流路劲,表明重复开采对K3含水层的影响较小。综合上述相似模拟试验和数值计算得到的裂隙网络特征,采用OpenGeoSys多场耦合数值模拟软件,模拟了高盐矿井水在采动裂隙网络中的渗流过程,分析了高盐矿井水在煤矿地下水库中封存后对上覆含水层的污染风险。研究结果表明:注水条件下,高浓度盐水首先在裂隙采空区流动,随后沿着覆岩断裂裂隙进入K4含水层,并最终在K4含水层及其邻近覆岩断裂裂隙中流动,渗流场离K3含水层较远。浓度场在自身重力所用下10 a后扩散速度有所减缓,在50 a内,浓度场主要在K4含水层邻近覆岩、K4含水层和底部泥岩中扩散,只有微量高盐矿井水会扩散至K3含水层中。
冲击荷载下煤系砂岩应变率效应及能量耗散特征

在煤矿巷道掘进过程中,巷道围岩在动载作用下变形将会增大,为研究煤系砂岩在冲击荷载作用下的力学特性及能量耗散,以河南陈四楼煤矿巷道围岩中的砂岩为研究对象,利用直径为50 mm的分离式霍普金森压杆试验装置对煤矿砂岩开展单轴单次冲击压缩试验和循环冲击压缩试验,对冲击荷载作用下煤矿砂岩的应变率效应、能量耗散特征和破坏模式等进行分析。研究结果表明:在单轴单次冲击荷载作用下,随着平均应变率的增加,砂岩试样的峰值应力和峰值应变均增大,割线模量逐渐降低,砂岩试样的塑性增加,强度提高;且峰值应变与平均应变率呈线性递增关系,峰值应力近似与平均应变率的1/3次幂呈递增关系;随着平均应变率的增加,砂岩试样的单位体积吸收能呈线性增加趋势,且试样破碎程度不断增大,在压应力持续作用下砂岩试样内部裂纹不断交叉扩展,沿轴向发生劈裂破坏。在循环冲击荷载作用下,随冲击荷载作用次数的增加,砂岩试样的平均应变率和峰值应变均逐渐增大,峰值应力、割线模量和第2类割线模量均随着冲击次数的增加而逐渐降低;在固定冲击气压下进行循环冲击时,随着冲击次数的增加,入射能基本保持不变,反射能和吸收能均逐渐增大,透射能逐渐减小,砂岩试样的单位体积吸收能随冲击次数增加呈先缓慢增加后突然增加的趋势;在循环冲击荷载作用下,砂岩试样吸收能量的能力增强,随着冲击次数的不断增加,试样内部微裂纹分布增多且扩展速度加快,主要发生受拉破坏,沿轴向加载方向产生贯穿于砂岩试样的环状破坏面。
大倾角煤层长壁开采覆岩走向受载与破坏特征

对围岩的有效控制是大倾角煤层长壁工作面安全高效开采的关键,以2130煤矿25221大倾角综采工作面为研究背景,采用“理论分析+模拟实验+现场监测”相结合的研究方法,在对工作面矿压显现规律及其成因综合厘定与分析的基础上,通过构建采空区矸石充填模型和顶板走向力学模型,系统研究了采空区矸石的非均匀充填特征及其非均衡约束下工作面倾向不同区域顶板沿走向岩体结构的受载与失稳特征。结果显示,采空区矸石充填特征在工作面走向和倾向均呈现出非均匀性,在工作面倾向中上部区域支架后方采空区底板上易形成倒三角自由面,且其非均匀性随着煤层倾角、采高和工作面长度的增大而增大。在垮落矸石非均衡约束效应影响下,顶板的受载与变形破坏特征不仅在工作面倾向具有明显的非对称特性,倾向不同区域顶板沿走向的受载与变形破坏特征及其所形成围岩结构的基本形态之间亦存在显著差异。沿工作面倾向自下而上,受采空区矸石充填量与密实程度逐渐减小、矸石与支架间距离逐渐增大的影响,采空区充填矸石对工作面围岩稳定的贡献度逐渐减弱,围岩的运移空间、频次和幅度等逐渐增大,围岩结构的稳定性逐渐减弱,支架的受载量及其变化幅度逐渐增大,“支架-围岩”系统的稳定性等逐渐减弱,且易形成较大来压。
煤矿巷道智能化掘进感知关键技术

针对目前煤矿巷道掘进工作面智能化应用水平较低导致掘进效率低下、采掘接替紧张的问题,分析了制约巷道掘进工作面实现智能化的关键技术-快速掘进煤炭地质保障技术、智能超前自主感知技术、智能掘进大数据云计算及控制软件技术。论述了煤矿快速掘进理论及技术基础,以煤矿高分辨率三维地震勘探技术、矿井地质透明化技术为支撑,巷道围岩应力及其控制理论为基础,快速掘进设备为保障,形成实现煤矿智能高效掘进的探测、掘进、支护协同作业的基础支撑理论。重点阐述了煤矿巷道掘进工作面的智能超前自主感知技术,包括高分辨地质雷达探测技术、基于TSOA定位原理混合算法的掘进机位姿感知技术、基于同步定位与建图(SLAM)原理的掘进工作面环境感知技术、掘进设备运行状态感知技术。形成实现智能化掘进工作面的“掘进机位姿感知、工作面环境感知、设备状态感知”的空间一体化感知体系。在分析煤矿综掘工作面实现智能化快掘自主感知和调控技术的基础上,提出按照“以智能化超前感知为基础,以多源数据计算为中心,以安全智能快速掘进为目标”的原则进行设计和构建煤矿智能快速掘进技术体系。开发基于F5G通讯的多源数据和多源图像传输、存储技术,确保了数据传输的高效、可靠和稳定。依托大数据分析和云计算平台,开发具有CPU、存储和网络资源聚合计算基础架构VMware vSphere的软件-智能化掘进-SmartX,系统架构划分为数据源层、智能化超前感知数据采集层、多源数据和图像的传输存储层、大数据云平台数据分析层、决策应用层,包括超前地质探测精准感知、掘进设备位姿感知和掘进工作面环境感知等8个主要功能模块。形成智能化掘进工作面Hadoop&Spark一体化大数据云计算分析处理平台,智能化掘进-SmartX系统。分析煤矿巷道智能化掘进面临的挑战和未来发展,提出继续研制高质量感知设备与多源数据、图像深度融合技术,提高智能掘进设备上使用的感知设备种类、精度和智能性等,提升多源数据、图像在深度融合方面的精度和准确度。加大研发基于F5G通讯技术的掘进工艺智能化技术,智能化掘进设备在工作过程中,确保各项参数判定和指令动作在提前设定的状态下快速可靠准确完成。提出进一步提升巷道智能化掘进辅助生产环节的智能化水平,以减少现场作业人员数量,减轻作业人员劳动强度,实现掘进工作面智能化水平整体提升。
高原矿井掘进工作面截割粉尘污染效应及通风控尘参数分析

为降低高原矿井掘进工作面开挖过程的粉尘污染,改善工作面整体施工环境,根据海拔上升环境参数的变化,运用数值模拟软件对黏性流体及粒子运动特性的变化规律进行分析;研究掘进机动态截割煤岩时粉尘的污染效应,分析不同海拔高度下颗粒物的扩散及沉降特性,并根据颗粒物的扩散特性对高原矿井掘进工作面通风“控尘”及“排尘”参数进行确定。结果表明:截割落岩形成的粉尘受截割头运动和掘进工作面涡流的影响,粒子主要沿截割臂向回风侧方向运动,截割左侧岩体时涌向司机工作区的粉尘明显多于右侧,且以粒径在40 μm以下的颗粒为主。受海拔上升环境参数改变的影响,流体性质会发生变化,导致颗粒受力情况和运动轨迹改变,扩散距离变小,沉降加快,其中对PM5以上的微粒影响较为明显;虽然海拔上升流体携带粉尘的能力减弱,导致掘进工作面沿程粉尘质量浓度下降,但粉尘沉积量会增多,存在二次飞扬的风险。在掘进工作面安装压入式 “附壁控尘风筒”后,会在掘进工作面形成顺时针旋转涡流风幕,可将产生的粉尘有效的控制在掘进工作面前段,而另一侧的“除尘风机”会将掘进工作面聚集的粉尘及时排出。当附壁风筒径轴风量比m≥0.7、压抽比n<1时,在“射流、汇流以及旋转风幕”的作用下,能使距掘进工作面20 m之后的区域粉尘质量浓度降低70%以上,有效的降低了高原矿井掘进过程中粉尘对人员和机械设备的损害。
碳中和目标下煤炭行业发展机遇

碳达峰碳中和目标已上升为国家战略,相关路线图、时间表和政策措施正在制订和落地实施,将推进经济社会广泛而深刻的系统性变革。基于我国资源禀赋特征和现阶段经济社会发展实际,短期内仍离不开煤炭。科学研判碳达峰碳中和目标下我国能源消费结构和煤炭消费演变趋势,采取正确的应对措施,是实现碳达峰碳中和、能源安全稳定供应双重目标的客观要求。分析了美国碳达峰前后现代化进程、能源消费、碳排放强度等基本特征和变化规律,提出我国能源优化发展的三大路径,即持续提高能源效率,减少能源消费;大力发展新能源,优化电力结构;大力发展CO_2能源化资源化新技术,推进CO_2再利用;增强能源自给能力,保障能源安全。研判了我国能源消费格局演变趋势及不同时段煤炭消费规模,即我国能源消费格局演变分为煤炭由基础能源(2021—2030年)—保障能源(2031—2050年)—支撑能源(2051—2060年) 、新能源对应由补充能源—替代能源—主体能源的3个阶段,新能源在能源消费结构中的占比分别为15%~ 29%,30%~ 49%,50%~ 80%。即使全面实现了碳中和,仍需要煤炭作为电力调峰、碳质还原剂和保障能源安全的兜底能源(15亿~12亿t/a) 。阐述了碳中和目标下,我国煤炭行业将迎来的三大机遇,即实现煤炭高质量发展的机遇、煤炭升级高技术产业的机遇、煤炭抢占新能源主阵地的机遇。
自振脉冲射流预制裂隙对机械刀具破岩过程温度影响特性

针对硬岩巷道掘进过程中机械刀具磨损加剧问题,利用高压水射流破岩系统以及机械刀具截割破岩试验系统,建立评价自激振荡脉冲射流预制裂隙情况下机械刀具破岩性能参数指标,研究了不同自激振荡喷嘴结构参数(振荡腔腔长、截面锥角)以及工作参数(系统压力、横移速度)对机械刀具降载减磨特性的影响规律,分析了自激振荡脉冲射流预制裂缝对机械刀具破岩过程中截割载荷与刀具温度的影响特性,试验结果表明,截割载荷与刀具温度均随射流系统压力的增加而降低,随振荡腔腔长与截面锥角的增加呈先升后降的变化趋势,随横移速度的增大而逐渐增大。相对于无预制裂隙情况下的截割载荷,当系统压力处于30,40,50以及60 MPa时,机械刀具截割载荷减小率分别为15.12%,20.84%,27.01%以及29.24%。当截面锥角分别为90°,120°,140°,160°及180°时,截割载荷受力变化率分别降低了22.87%,27.27%,31.13%,33.82%及29.78%。对于横移速度分别为4,6,8,9及10 m/min的截割载荷变化率分别降低了43.6%,35.3%,32.9%,31.1%及30.7%。当射流系统压力、振荡腔腔长、截面锥角及横移速度分别取50 MPa,65~ 75 mm,140° ~ 160°,6~8 m/min时,自激振荡脉冲射流预制裂隙情况下的机械刀具破岩性能较好。
掘进工作面围岩稳定性分析及快速成巷技术途径

分析了煤矿巷道掘进技术与装备现状及存在的问题,采用数值模拟方法研究了掘进工作面围岩应力、变形、破坏分布特征;分析了围岩稳定性的主要影响因素,包括围岩强度、围岩结构及地应力等地质力学参数,巷道断面尺寸、开挖方式、空顶距、掘进速度等掘进参数,及临时支护、永久支护等。巷道开挖后在掘进工作面顶角和巷道四角周围出现应力集中区;围岩位移、破坏在超前工作面一定位置开始出现,随着远离掘进工作面围岩位移和破坏范围不断增大,达到2倍巷道宽度时基本稳定;煤层强度、地应力对围岩变形与破坏的影响十分显著;分步开挖的顶板下沉量及破坏程度明显大于一次开挖;空顶距越大,围岩破坏裂隙越多、分布越广;过快、过慢的掘进速度对围岩稳定性均不利;掘进后安装及时、主动、支护阻力大的临时支护效果好;分次支护围岩位移和裂隙场的扩展均大于一次支护,通过分次支护提高掘进速度是以影响锚杆支护效果为代价的,应限定在一定的围岩条件。根据煤巷掘进工作面空顶距及自稳时间,对煤巷掘进工作面围岩稳定性进行了分类,并提出了相应的支护要求;提出煤巷可掘性的概念,根据被掘煤岩体条件,对煤巷可掘性进行了分类;分析了围岩的可钻性、可锚性及对掘进速度的影响。提出提高煤巷掘进速度的主要技术途径:确定适合的掘进模式,优化掘进工艺,优选掘进装备;确定合理的支护形式与参数,适当降低支护密度;掘进全系统整体配套与协同。根据掘进工作面围岩稳定性、可掘性、可钻性及可锚性,提出煤巷掘进自动化、智能化技术总体架构及应解决的关键技术:自动化、智能化截割、临时支护、自动化锚杆施工、超前探测、定位与导航、围岩稳定性与环境监测及大数据分析等,最后提出我国煤巷掘进自动化、智能化的发展路径。
中药植物紫草天然产物的生物合成及其功能研究进展

紫草为我国传统的重要药用植物资源,其根部代谢产生的紫红色萘醌类天然产物-紫草素及其衍生物,临床上常被用于治疗疮疡和皮肤炎症。数十年来,紫草因具高效的多重生物活性、药理作用、良好的临床疗效、较高的利用价值,引起了国内外研究者的重视与关注,正由于此种原因,其野生植物种质资源常遭到大量采挖,生长环境受到严重威胁。随着植物天然产物的生物合成、分子代谢及其生物技术的发展,药用植物天然产物生物活性功能与药理作用研究手段的不断创新,紫草的生物合成途径和相关调控基因的研究取得了显著的进展,紫草素药理作用及其机制得到深入阐明或解析,极大地推进了紫草素的基础性研究及其临床应用开发的进程。本文从紫草分类、紫草素的结构与组成及其生物合成途径、调控紫草素生物合成代谢的功能相关基因以及紫草素生物活性与药理功能等方面综述了相关研究进展,并对未来可能的发展趋势进行了展望,以期为促进我国重要中药材源的药用天然产物的深度挖掘与开发提供有益参考,推动我国传统中药学的现代化发展。
基于真空膜蒸馏的空调除湿溶液再生实验研究

为解决传统填料塔式溶液再生方法热效率低、受环境影响大、存在飘液等问题,本文提出一种基于真空膜蒸馏的溶液再生方法。通过实验和模拟研究了溶液温度、流速、质量分数以及系统真空度对膜通量、热效率、跨膜传质系数、截留率的影响。结果表明:膜通量随溶液温度、流速、系统真空度的升高而增加,随溶液质量分数的升高而急剧下降,膜通量实验值与模拟值的偏差在±10%以内;热效率随溶液温度和系统真空度的升高而增加并最终趋于恒定,随溶液流速和质量分数的升高而降低;跨膜传质系数随溶液温度、流速、系统真空度的升高而增大,随溶液质量分数的升高而减小。在实验中,当溶液温度为80 ℃,流速为1.0 m/s,质量分数为20%,系统真空度为93 kPa时,膜通量达到最大,为7.18 kg /(m~2·h),即使在40%的高质量分数下,膜通量仍可达到1 kg /(m~2·h),热效率普遍高于80%,溶液流速为0.6 m/s时各性能参数均可达到较高水平。
长焰煤分选组分对高硫炼焦煤热解硫变迁及焦反应性的调控

采用重介质分选法得到长焰煤不同密度级分选组分,利用红外、拉曼、热重、基式流动度、静态氮吸附仪、X射线衍射仪等手段分析研究了不同分选组分对高硫炼焦煤热解过程中硫变迁及焦反应性的影响。结果表明,低密度组分含有较多的脂肪侧链,结构有序度低,而矿物质和惰质组则富集于高密度组分中。低密度级组分由于碱性矿物质含量少,脂肪侧链多,与高硫炼焦煤共热解的脱硫率明显高于高密度组分。低密度组分中的中等分子量组分对胶质体的性质影响较小,高密度组分的矿物质和惰性组分对胶质体的劣化作用更加明显,同时使焦样的微晶结构有序度降低,缺陷位增多,粒焦的反应性升高。
机器人辅助双侧三角固定治疗创伤性脊柱骨盆分离

目的探讨机器人辅助双侧三角固定治疗创伤性脊柱骨盆分离的临床疗效。方法回顾性分析2016年3月至2020年3月治疗30例创伤性脊柱骨盆分离患者,根据手术及固定方式分为机器人辅助微创双侧三角固定组(简称机器人三角固定组)和传统切开复位髂腰固定组(简称髂腰固定组)。其中机器人三角固定组16例,男4例,女12例;年龄(35.7± 13.3)岁(范围16~58岁);骶骨骨折形状分型,“U"型10例,"H"型4例,"Y"型2例;创伤性脊柱骨盆分离ROY-Ca-mille分型,I型4例,Ⅱ型9例,Ⅲ型3例;13例合并骶神经损伤,Gibbons Ⅱ级10例,Ⅲ级3例。髂腰固定组14例,男4例,女10例;年龄(37.4±15.1)岁(范围18~66岁);骶骨骨折形状分型,"U"型10例,“H"型3例,"Y"型1例;创伤性脊柱骨盆分离ROY-Camille分型,I型1例,Ⅱ型10例,Ⅲ型3例;10例合并骶神经损伤,Gibbons Ⅱ级7例,Ⅲ级3例。比较两组患者年龄、手术时间、术中出血量、Majeed评分、性别、骶骨骨折分类、ROY-Camille分型、骨折复位质量、术后伤口感染、骶神经恢复与否。结果两组患者均获得随访,随访时间12~54个月,平均23.6个月。机器人三角固定组:手术时间(95.3±27.5) min(范围70~180 min),术中出血量(98.7±47.5) ml(范围50~250 ml)。根据Mears和Velyvis影像学评价标准,6例解剖复位,9例复位满意,1例复位不满意;Majeed评分(85.5±7.7)分。术前10例Gibbons Ⅱ级骶神经损伤者,术后8例恢复为I级;术前3例Ⅲ级骶神经损伤者,术后1例恢复为I级,1例恢复为Ⅱ级。髂腰固定组:手术时间(148.6±59.1) min(范围90~ 240 min),术中出血量(582.1±244.6) ml(范围300~1 200 ml)。术后7例解剖复位,6例复位满意,1例复位不满意;Majeed评分(77.6±7.7)分;术前7例GibbonsⅡ级骶神经损伤者,术后5例恢复为I级;术前3例Ⅲ级骶神经损伤者,术后2例恢复为I级。与髂腰固定组比较,机器人三角固定组手术时间短、出血量少、术后功能恢复Majeed评分高,以上各指标比较差异均有统计学意义(t=3.23,7.76,2.83;均P<0.05)。结论对于创伤性脊柱骨盆分离,特别是骨折累及腰骶结合部,术前评估无需行骶神经减压者,机器人辅助双侧三角固定微创、固定坚强、术后并发症少、临床疗效满意。
黄河源区高寒沼泽湿地土壤微生物群落结构对不同退化的响应

为研究高寒沼泽湿地退化过程中土壤微生物群落多样性的变化,应用MiSeq高通量测序技术,分析高寒沼泽湿地退化过程中土壤微生物群落多样性以及相关的环境因子.结果表明,高寒沼泽湿地退化改变了土壤微生物在OTUs水平上的物种组成,OTUs种类变化丘间较冻融丘明显,且土壤真菌OTUs种类变化显著;冻融丘和丘间细菌微生物多样性指数大于真菌微生物;不同退化高寒沼泽湿地土壤优势微生物种类相同,细菌为变形菌门(Proteobacteria)和RB41,真菌为子囊菌门(Ascomycota)和被孢霉属(Mortierella),除RB41外未退化与重度退化间优势微生物丰度有较大差异(P < 0.05),丘间的优势微生物对不同退化较冻融丘敏感;土壤含水量、有机碳、微生物碳、微生物氮和莎草科的盖度是影响土壤微生物群落结构的主要因素.综上所述:高寒沼泽湿地退化导致微生物多样性降低,在湿地恢复中应加强湿地冻融丘和莎草科植物的保护以及土壤水分、有机碳和微生物碳氮的补充.
来利山锡尾矿区优势植物调查与生态修复潜力分析

为了筛选用于锡矿区生态恢复的优势植物,对云南来利山锡尾矿废弃地进行实地调查,记录并采集了15种优势植物样本及相应根际土壤.测定其铜(Cu) 、镉(Cd) 、砷(As) 、镍(Ni) 、铅(Pb)和锡(Sn)含量,计算这15种植物对6种重金属的转移和富集系数,同时测定分析了植物根系菌根侵染率及根际土壤的化学性质,综合评估本土植物的应用潜力.结果表明,废弃地土壤pH均值为3.13,呈强酸性;有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮和有效磷均值分别为6.07 g·kg~(-1)、5.74 g·kg~(-1)、0.62 g·kg~(-1)、8.66 g·kg~(-1)、30.84 mg·kg~(-1)和2.08 mg·kg~(-1),养分较贫瘠;土壤Cu、Cd、Ni、Pb、As和Sn含量均值分别为347.40、 1.02、1.34、168.47、25.81和2 299.02 mg·kg~(-1),其中Cd的含量已达到三级污染警戒值,Cu和Pb含量大且空间分布差异大,呈现Cu、Pb和Cd复合污染的风险.此外,木犀榄(Olea europaea L.)和柃木(Eurya japonica Thunb.)根系的菌根侵染率相对较高,桤木(Alnus cremastogyne Burk.) 、小丝琴竹[Bambusa multiplex (Lour.) Raeusch. ex Schult. ‘Alphonse-Kar’R. A. Young]、灯心草(Juncus effusus L.)和莎草(Cyperus rotundus L.)等对重金属有较强的吸收和转运能力,其余植物也适应锡尾矿废弃地的生长环境,具有修复该矿区的潜在价值.
DOM对沉积物悬浮颗粒吸附铜的促进作用及机制

沉积物悬浮颗粒对重金属吸附是重金属在湖泊中迁移的关键环节,受到多种环境条件的影响.为了探究溶解性有机质(dissolved organic matter,DOM)对沉积物悬浮颗粒吸附Cu(Ⅱ)的影响及作用机制,通过室内模拟沉积物悬浮液进行Cu(Ⅱ)吸附试验.结果表明,两种DOM(富里酸和沉积物DOM)不同程度地促进了Cu(Ⅱ)在悬浮颗粒上的吸附;吸附48 h后,吸附百分比从71.51%分别提高到了75.31%和85.69%.扫描电子显微镜-能谱结果显示,在DOM的影响下,Cu(Ⅱ)被吸附后存在于沉积物颗粒内部.紫外-可见光谱技术分析结果表明,在吸附反应过程中,Cu(Ⅱ)与DOM存在先络合后解离的过程.荧光激发发射矩阵结合平行因子分析、同步荧光光谱结合二维相关分析的结果表明,类蛋白组分能够促进Cu(Ⅱ)在沉积物悬浮颗粒上的吸附,其中类酪氨酸组分在促进Cu(Ⅱ)被沉积物颗粒吸附沉淀过程中优先发挥作用,而类腐殖酸组分几乎没有促进吸附作用.完善了湖泊重金属迁移的相关理论,为沉积物重金属污染防治提供了一定的依据.
厌氧氨氧化启动过程细菌群落多样性及PICRUSt2功能预测分析

细菌群落是实现厌氧氨氧化系统高效脱氮的核心,而厌氧氨氧化启动过程细菌群落多样性及其功能特征仍未被充分阐明.本研究采用升流式厌氧污泥床(UASB)反应器进行厌氧氨氧化系统启动,利用16S rRNA基因高通量测序技术并结合PICRUSt2功能预测分析,研究启动过程不同时间(d0、d30、d60和d90)细菌群落多样性及功能动态变化特征.结果表明,启动过程共检测到48个门、111个纲、269个目、457个科、840个属和1497个种; Candidatus_Brocadia和Candidatus_Kuenenia为检测到的厌氧氨氧化菌,且它们的相对丰度在启动过程不同时间存在显著差异(P < 0.05) .启动过程,细菌群落α多样性指数整体呈现显著的降低趋势(P < 0.05),细菌群落结构呈现出明显的空间分异特征,且差异显著(R = 0.846,P < 0.01) . PICRUSt2功能预测分析表明,启动过程,细菌群落具有丰富的功能多样性,一级功能层表现为有机系统和代谢方面较为活跃,二级功能层子功能基因丰度在厌氧氨氧化启动过程发生明显变化;细菌群落涉及49个参与氮素代谢的相关功能基因,且不同时间阶段参与硝化、反硝化、厌氧氨氧化、硝酸盐同化/异化还原和亚硝酸盐同化/异化还原过程的相关功能基因丰度发生明显变化.
夏季巢湖入湖河流溶解性有机质来源及其空间变化

使用紫外-可见光吸收光谱(UV-vis)和三维荧光光谱-平行因子分析法(EEM-PARAFAC),分析了2019年夏季巢湖流域丰乐河、杭埠河、岐阳河、兆河和南淝河水体溶解性有机质(dissolved organic matter,DOM)的来源及其空间变化.结果表明,南淝河DOM吸收特征参数SUVA254显著低于其它河流,而光谱斜率比SR显著高于杭埠河,表明城市污染物径流排入降低了南淝河水体DOM的芳香性,但对其分子量影响较低.南淝河DOM荧光指数(FI)和生物源指数(BIX)大于其它河流,而腐殖化指数(HIX)低于其它河流,指示其DOM自生源高于其它河流.使用EEM-PARAFAC从河流DOM中提取出4种类腐殖质组分(C1 ~ C4)和2种内源类蛋白荧光组分(C5、C6),其中,类腐殖质组分包括陆源有机质(C1、C3和C4)和微生物降解产物(C2) .沿河流方向,5条河流河水溶解性有机碳(dissolved organic carbon,DOC) 、a(355)和DOM荧光组分呈不同的空间变化特征,其中丰乐河、杭埠河、岐阳河和兆河DOM受农田土壤径流输入影响明显,而南淝河DOM主要受城市污染物径流和污水处理厂出水影响.
河网水源生态湿地水氢氧同位素分异特征

为揭示河网水源生态湿地中水力流程沿途和植物床-沟壕系统内部水同位素分异特征,于2019年8月夏季湿雨期,沿水力流程梯度采集嘉兴市石臼漾湿地、贯泾港湿地、海宁市长水塘湿地和泰山港湿地这4个根孔型水源生态湿地上层水样,于2020年1月冬季干冷期采集泰山港湿地植物床-沟壕系统内部沟壕上层水样和植物床潜水样品.测定氘(δD)和δ~(18)O丰度,运用同位素技术和数理统计方法解析湿地水体水同位素分布和组成特征,并探明植物床-沟壕系统对水同位素分异的影响.结果表明: ①河网水同位素时空变化很大程度上受到不同水源补给和蒸发富集作用的影响,湿地敞水区水线与邻近区域大气降水线相比,湿地区水氢氧同位素呈现富集特征; ②通过多种数理统计手段结合散点图并做模型假设诊断分析,发现在4个湿地的区域尺度和每个湿地内部的局域尺度,水氢氧同位素丰度及组成在垂向维度和水平维度大多呈现复杂的非线性变化,在区域尺度上,垂向维度的水位高程较水平维度的水力流程长度对水同位素的分布影响更大,而在局域尺度内,水力流程驱动的影响往往更大; ③异质性较强的湿地根孔生态净化区相较于其他功能区其水同位素相对更加富集; ④由芦苇等根系发达的植物所形成的地下大孔隙网络、富含粘土的基质土壤和植物床上的植物对湿地水氢氧同位素丰度具有显著影响,因此,在植物床-沟壕系统内部,出水侧的低位小沟相较于进水侧的高位小沟其水同位素偏轻; ⑤植物床-沟壕系统中水同位素丰度的突变点可能预示着水体净化的拐点; ⑥植物床-沟壕系统潜水中氘盈余(d-excess)明显高于沟水相应值,且潜水变异系数远大于沟水,湿地根孔生态净化区的氘盈余呈现夏季湿热雨季偏负、冬季干冷旱季偏正的季节性差异,反映了湿地水汽来源的季节性差异和内部同位素分馏行为的空间差异.研究结果为人们认识人工湿地中水同位素分布特征、水力流态及提升湿地运行效果提供参考依据,并为探索湿地水质提升关键技术提供新思路.本研究表明水同位素技术在剖析湿地水文学方面具有可靠的巨大潜力.
郑州市PM_(2.5)组分、来源及其演变特征

为探究郑州市PM_(2.5)主要来源以及季节差异特征,本研究于2019年进行PM_(2.5)周期采样,并分析PM_(2.5)中的无机水溶性离子、碳组分和元素浓度.结果表明,郑州市2019年采样膜样品的PM_(2.5)平均浓度为(67.0 ± 37.2) μg·m~(-3),冬季浓度最高,夏季最低. PM_(2.5)中主要组分依次为:硝酸根、铵根、硫酸根、有机物(OM) 、地壳物质和元素碳,春秋季节受地壳物质影响较大,夏季主要受硫酸盐影响,冬季有机物与硝酸盐浓度显著增高.二次转化是硫酸盐和硝酸盐的主要来源,夏季受光化学反应贡献显著,冬季受高湿条件下的液相反应影响明显. NO-3/SO_2-4和OC/EC的值表明郑州市PM_(2.5)受汽车尾气排放、煤炭燃烧以及生物质燃烧影响较大.源解析结果表明,2019年二次源贡献最高(49.8%),其中在冬季贡献达到56.5%;一次源中,扬尘在春季(15.2%)和秋季(11.4%)占比略高,机动车源在夏季贡献最大(12.3%),冬季受燃煤源影响较大(13.2%) . 2014 ~ 2019年郑州市PM_(2.5)受二次源影响逐年升高;工业源、生物质燃烧源和燃煤源整体呈下降趋势.
上海市夏季臭氧污染特征及削峰方案

随着大气污染治理措施的不断推进,近年来上海市PM_(2.5)浓度呈现明显的下降趋势,但O_3污染现象依然频发,因此分析O_3污染发生规律,科学制定O_3削峰方案是目前亟需解决的问题.本研究以2017年7月为例,期间长三角17个城市累计O_3污染天数165 d,其中上海最为严重,7月超标率为64.5%,分析前体物浓度和气象要素,主要是由于高温、低湿、小风不利气象条件和较高的前体物排放共同导致,期间上海市NO_2平均浓度为27.1 μg·m~(-3),VOCs体积分数为22.5×10~(-9) .通过WRFCMAQ情景模拟,仅上海进行前体物削减,对区域性O_3污染控制较为有限,建议多城市共同削减,上海及邻近周边9城市削减VOCs排放30%,上海O_3日最大8 h浓度可下降7.2%,如果扩大到17个城市削减,上海O_3日最大8 h浓度降幅为7.8%.同时建议严格控制前体物削减比例,VOCs∶ NO_x削减比例应大于3∶ 1,否则会导致部分地区O_3浓度反弹.
汽车维修行业挥发性有机物排放特征及大气化学反应活性

汽车维修行业挥发性有机物排放是臭氧前体物VOCs的重要来源,但目前汽车维修行业的VOCs减排政策主要基于VOCs的排放量,而没有考虑其化学反应活性,这将影响VOCs减排对改善空气质量的效果.通过分析汽车维修企业不同工段VOCs的产排污节点,结合各工段油漆用量及其VOCs质量分数,采用物料衡算法获得不同工段VOCs产生量及其组分,系统分析末端尾气VOCs的排放特征,并通过计算其臭氧生成潜势评估VOCs各组分的大气反应活性.结果表明,汽车维修行业油漆中产生的VOCs组分主要为苯系物,其中乙酸丁酯和二甲苯的质量分数最高.清漆由于其本身VOCs质量分数较高且用量较大,为汽车维修行业最大的VOCs排放源(92%) .企业采用油性面漆VOCs产生量(22%)比水性面漆(3%)有较大程度增大,采用水性漆对汽修企业减少VOCs排放有显著效果.排气筒尾气中共检测出49种VOCs组分,前10种VOCs组分排放量占总排放量的97.9%,种类相对集中.主要污染物类别为芳香烃类(10种,30.90% ~ 69.30%),主要组分有间/对-二甲苯(2.89%~ 45.00%);其次为OVOC(12种)和卤代烃(22种),贡献率分别为8.82% ~ 43.71%和2.40% ~ 25.00%,其他组分相对含量较少.芳香烃是汽车维修企业VOCs排放的最大组分,但是在不同研究中主要VOCs种类差异较大.汽车维修企业排放VOCs的OFP平均值为194.04 mg·m~(-3),SR平均值为3.37 g·g~(-1) .间/对-二甲苯对汽车维修行业OFP贡献率最大(70.24%),为优先控制污染物.芳香烃对OFP的贡献率达到99.29%,是化学反应活性最强的组分.酯类在汽车维修行业VOCs组分中占比较大,但对OFP的贡献率相对较低,因此汽车维修行业应重点控制芳香烃类物质的排放.
基于改进蚁群算法的移动机器人最优路径规划

针对传统蚁群算法用于移动机器人路径规划时存在初期盲目性搜索、收敛速度慢及转弯次数多等问题,提出了一种改进蚁群算法。该算法将栅格法建立的环境模型划分为3种不同搜索区域,运用数学模型按距离比值方法对初始信息素差异化分配,避免蚂蚁前期盲目性搜索;基于可选孙节点个数的区域安全信息和转角启发信息选择下一子节点,并构造目标性启发函数,有效减少蚂蚁陷入死锁次数,提高路径平滑性和目标导向性。采用“狼群分配策略”更新信息素,加快路径的优化。在动态路径规划中,根据滚动窗口的信息检测与碰撞预测,对不同的碰撞类型实施有效的避障策略。仿真结果表明,改进蚁群算法规划出的路径长度更短、转弯次数更少,能够有效避开静态及动态障碍物,具有较好的全局优化性,验证了改进蚁群算法在静态及动态路径规划下的可行性和优越性。
基于亚像素图像平移叠加提高大倾角同步卫星信噪比的方法研究

大倾角地球同步轨道(GEO)卫星相对地面并非完全静止,其星下点做南北方向的"8"字周期运动,倾角越大运动范围越大.这会降低地面望远镜对其进行凝视观测时的有效曝光时间,无法获得较高的信噪比.对地球同步轨道的监测中,在硬件条件不变的前提下,提出亚像素图像平移叠加方法.根据目标的运动速度和相邻帧图像的时间间隔,在亚像素尺度平移并对齐多幅图像,使GEO目标星象在图像序列中的位置重合,通过叠加多幅序列图像来提高目标信噪比,从而达到提升整个系统探测能力的目的.实测图像叠加结果表明,该方法可以显著提高该类目标的信噪比.叠加5幅图像时,整数像素叠加图像的信噪比约为原图像的1.7倍,而亚像素叠加图像的信噪比是原图像的2倍左右.
基于星载SAR的滑坡灾害形变特征分析

为准确监测重点滑坡的活动状态,预防潜在的地质灾害,本文基于4景ALOS-2数据,利用改进的Pixel-Tracking技术获取金沙江白格滑坡2017—2018年间3个连续时间段内的运动分布,试验结果显示,滑坡体运动存在显著的时空差异性,通过对不同时段的速度对比后显示,该滑坡在灾害发生前期滑动位移存在明显的加速趋势。
面向上海城市数字化转型的新型测绘

城市数字化转型、“科学化、精细化、智能化”的城市治理、“新基建”的落地和数字经济的发展都迫切需要空间地理数据向 “全域、全息、全空间、多维、高频”推进,实现物理空间的数字孪生。本文结合上海市城市数字化转型对地理信息的新需求,从空天地数据获取手段、全息空间数据内涵、二三维一体的成果形式、泛在测绘更新方法和按需组装服务方式等方面提出了构建以基于地理实体的智能化全息测绘为核心的新型测绘体系,形成了城市数字化转型地理信息新服务的解决方案。
基于多层次灰色综合评价法的工业设计方案优选决策模型及其应用

为辅助企业在产品设计方案评估阶段进行合理地决策,减少设计的盲目性和主观性,基于多层次灰色综合评价法构建了工业产品设计方案优选决策模型。在评价流程中,首先依据层次分析法(AHP)与熵权法通过定性、定量分析,合理地进行评价指标权重系数的确定。其次,采用灰色关联度分析法对各设计方案进行灰色加权关联度的计算,确定其排序,并依据结果完成对设计方案的综合评价与优选工作。基于该模型完成了对某款多旋翼无人机的5个设计方案的优先级排序,并将结果依据熵权TOPSIS法进行验证,以证明其可行性。最后,基于指标权重与方案得分完成了对优选方案的优化,并对方案进行三维建模视觉化展示,有效地表明了基于多层次灰色综合评价法的无人机产品评价优选决策模型的设计辅助作用。
阿尔茨海默病的病因及遗传与病理学分析

阿尔茨海默病的真正成因至今仍然不明,医学界普遍认为阿尔茨海默病病患主要是在大脑中发现有Tau蛋白以及类淀粉样蛋白(Amyloid)堆积,并且认为这两种蛋白质可能是造成阿尔茨海默病的病变原因。本研究综述了迄今为止最为流行的几个不同的假说,遗传与基因以及病理学,试图解释阿尔茨海默病的病因及其分子机理,为预防、治疗和护理阿尔茨海默病提供参考。