mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
绿木霉Gv29-8丝氨酸蛋白酶S8/S53超家族基因特性及功能

【背景】丝氨酸蛋白酶在木霉菌生物防治过程中发挥重要作用。【目的】研究绿木霉丝氨酸蛋白酶S8/S53超家族基因信息及其生物学功能,进而为该蛋白酶生防制剂的开发及基因改造提供理论支持。【方法】通过生物信息学分析方法,从绿木霉Gv29-8基因组中鉴定出23个丝氨酸蛋白酶基因,以少孢节丛孢菌ATCC 24927基因组中鉴定的4个丝氨酸蛋白酶基因作为对照,对这27个丝氨酸蛋白酶基因的特性、蛋白结构、进化地位、功能等进行预测分析。【结果】27个基因结构差异较大,编码的蛋白具有典型的丝氨酸蛋白酶催化三联体结构,属于S8/S53超家族,分为6个亚家族,同一亚家族的蛋白酶保守区长度相近,相似性较高,催化残基附近序列比较保守。系统进化分析显示,同一亚家族丝氨酸蛋白酶聚为一类。【结论】绿木霉和少孢节丛孢菌的部分丝氨酸蛋白酶基因在结构和蛋白性质上相似性强,亲缘关系较近,均属于S8_PCSK9_ProteinaseK_like亚家族,推测绿木霉与少孢节丛孢菌该亚家族的丝氨酸蛋白酶具有相似的功能,可抑制植物病原真菌和降解线虫体壁。
一株耐盐产电菌Shewanella algae E-1的分离及其产电特性分析

【背景】产电微生物的种类和电化学活性机制对微生物燃料电池的产电性能有着重要的影响。【目的】从海水中分离获得一株耐盐产电微生物,研究其产电特性并鉴定种属信息。【方法】以取自南海的海水为接种液启动并运行阳极液中含有不同盐浓度的微生物燃料电池,从富集的阳极生物膜上分离得到一株纯培养的微生物菌株,命名为E-1。通过接种于阳极液中添加不同盐浓度的微生物燃料电池中对其产电特性进行分析,并利用形态学观察、Biolog分析和16S rRNA基因序列比对相结合的方法进行种属鉴定。【结果】菌株E-1在无外源添加和外源添加6.6% NaCl条件下产生的功率密度分别为51.69 mW/m~2和26.56 mW/m~2,这与其良好的耐盐能力相关。菌株E-1被鉴定为海藻希瓦氏菌(Shewanella algae),表现出多样的底物利用能力,生长的温度范围为25–40 ℃,pH范围为5.0–10.0。【结论】这是首次对Shewanella algae种内微生物产电性能及其在微生物燃料电池中应用的报道,丰富了产电微生物的多样性,菌株E-1能够在较高盐浓度条件下表现出良好的产电性能,为微生物燃料电池在海水资源化处理方面的应用提供新的实验材料。
黄孢原毛平革菌BKMF-1767产絮凝剂PCF-1767的絮凝特性及其机理解析

【背景】传统絮凝剂的使用会带来安全和环境污染方面的问题,而微生物絮凝剂具有无毒、无二次污染、易生物降解的优点,因此寻找高效廉价的微生物絮凝剂具有重要意义。【目的】研究黄孢原毛平革菌BKMF-1767产生的胞外多糖絮凝剂的絮凝特性及机理。【方法】使用高岭土进行PCF-1767的絮凝活性测定,分析絮凝剂获取时间、Ca~(2+)浓度、投加量、pH、温度对絮凝效率的影响,并测定PCF-1767的热稳定性。测定絮凝剂的单糖组成、糖苷键连接类型、多糖分子量、Zeta电位变化、对絮体形态观察,探讨了PCF-1767的絮凝机理。【结果】培养6-12 d获得的PCF-1767的絮凝活性良好;7 d絮凝剂要获得较好的絮凝效率至少需加入2 mmol/L Ca~(2+)作为助凝剂,最佳投加浓度为0.75-1.35 mg/L,最适pH为3.0–9.0,对温度高于50 ℃的废水絮凝活性逐渐降低,经过沸水浴处理3 h后的絮凝活性几乎不变。PCF-1767中多糖的一级结构主要由葡萄糖以→4)Glup(1→的方式连接,多糖分子量随培养时间的延长而增大,变化范围为9.897×10~5-2.126×10~6 Da。结合Zeta电位变化与絮体显微图像分析表明其絮凝机理主要为吸附架桥和卷扫作用,而非电荷中和作用。【结论】PCF-1767具有很高絮凝活性,其用量低、适用条件广、热稳定性高,是一种非常具有应用前景的絮凝剂。
典型高原湖滨带底泥细菌群落结构及多样性特征

【背景】高原湖泊的富营养化日趋严重,而湖滨带作为湖泊的保护屏障对外源污染物具有拦截净化等作用,水环境变化则会对底泥细菌产生深刻影响。【目的】探究高原湖滨带底泥细菌群落结构特征及与水体富营养化之间的联系。【方法】基于16S rRNA基因高通量测序技术分析了阳宗海南岸湖滨带8个不同样点的底泥细菌群落结构及多样性,并结合样品水体环境因子,采用主成分分析(PCA)和冗余分析(redundancy analysis,RDA)探讨了水体富营养化对底泥细菌群落结构及丰富度的影响。【结果】湖滨带底泥细菌与水体富营养化程度存在响应关系,在水体富营养化程度高的区域(S3)细菌丰富度较高,操作分类单元(operational taxonomic units,OTU)高达1 473。反之,在富营养化程度低的区域(S1)细菌丰富度较低,OTU为730。阳宗海南岸湖滨带底泥中主要优势菌门为变形菌门(Proteobacteria)和绿弯菌门(Chloroflexi),含有少量的放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes);绿弯菌门(Chloroflexi)与水体富营养化程度具有相关性,在中度富营养化区域,绿弯菌门(Chloroflexi)的比重高达44.1%,而在轻度富营养化区域绿弯菌门(Chloroflexi)的比重仅为15.6%。通过环境因子分析发现,阳宗海湖滨底泥细菌受总磷(TP)、叶绿素a(Chla)和总氮(TN)影响较强。【结论】研究结果明确了高原湖泊湖滨带底泥细菌种群的结构、变化特征及其对于水体富营养化的响应,加深了高原湖泊底泥细菌的了解,为高原湖泊水体富营养化的防治提供理论基础。
黄粉虫及其肠道微生物对聚氯乙烯的生物降解作用

【背景】塑料废物的累积是越来越严重的环境污染问题,其中聚氯乙烯(polyvinyl chloride,PVC)作为最常用的塑料之一,其生产与消耗量极大。【目的】基于黄粉虫(Tenebrio molitor)幼虫自然取食塑料的现象,探究黄粉虫及其肠道微生物对聚氯乙烯类塑料的生物降解作用。【方法】通过观测黄粉虫取食聚氯乙烯过程的重量变化、傅里叶变换红外光谱(fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)、黄粉虫肠道微生物的筛选和高通量测序等方法研究黄粉虫幼虫及其肠道微生物对聚氯乙烯的降解作用。【结果】研究结果表明:仅以PVC作为碳源类营养来源,每200条黄粉虫为一组,共3组,喂养32 d后,每组平均取食了0.499±0.023 g PVC,黄粉虫平均体重增长0.015±0.002 g。采用傅里叶变换红外光谱检测发现虫粪组分中PVC官能团中的C–C骨架峰明显减弱,表明PVC长链有断裂现象。高通量测序黄粉虫幼虫肠道微生物菌群的结果显示肠道菌群以哈夫尼菌属(Hafnia)、摩根氏菌属(Morganella)、大肠埃希氏杆菌属(Escherichia coli)和未培养肠杆菌属(unclassified Enterobacteriaceae)为优势菌群。肠道菌群中哈夫尼菌属(Hafnia)和摩根氏菌属(Morganella)的丰度分别比常规饲养对照增加了35.20%和16.42%。【结论】证明了黄粉虫及其肠道微生物对PVC塑料具有一定的降解作用,且其肠道菌群中哈夫尼菌属(Hafnia)和摩根氏菌属(Morganella)菌株对PVC的利用效率最高,研究结果为"白色污染"的生物降解提供了科学证据。
肠道微生物蛋白糖基化修饰的研究进展

肠道微生物在维持人体健康和诱导疾病的发展中扮演着重要角色,其蛋白糖基化修饰深刻影响着宿主的各项生命活动。本文从糖组学的角度出发,讨论并分析了肠道微生物的组成、作用,以及肠道微生物群中代表性细菌的糖基化模式及其密切相关的生理功能,发现及归纳了糖基化对肠道微生物功能和活动的调节方式,为相关疾病的研究及诊治提供了一个新的思路。
基于VIKOR法的潍坊市水资源承载力综合评价

水资源承载力综合评价通常涉及到社会、经济、资源和环境等多种因素的影响.多准则妥协解排序法(VIKOR)可协调处理多种因素间的相互关系,是评价城市水资源承载力的有效手段之一.本文利用VIKOR法对潍坊市水资源承载力进行综合评价,通过构建水资源承载力综合评价指标体系,利用CRITIC法计算权重,标准化数据并进行分析计算和排序,以利益比率Q_i作为综合评价值,Q_i值越小,表明水资源承载力越高.结果发现,在2008-2017年,潍坊市水资源承载力综合评价值呈下降趋势,从2008年的0.7378下降至2017年的0.0000,表明潍坊市水资源承载力稳步提高.通过分析潍坊市水资源承载力各子系统的变化趋势发现,潍坊市水资源承载能力依然有较大的提升空间.通过对2017年潍坊市各市、区、县水资源承载力进行对比可知,诸城市、青州市、安丘市和临朐县综合评价值较低,分别为0、0.1645、0.2267和0.2503,说明水资源承载力较高;潍城区、坊子区、寒亭区和奎文区综合评价值较高,分别为0.3475、0.4739、0.5938和0.9131,说明水资源承载力较低.表明潍坊市部分地区产业结构和布局与水资源条件不相匹配,水资源开发利用水平超出当地水资源承载力.
基于生态系统服务均衡性视角的生态风险评估及管控优先区识别---以兰州市为例

生态系统服务是生态安全的前提和保障,将生态系统服务纳入生态风险评价,是当前生态风险评价研究的热点和前沿.本文以河谷型城市兰州市为例,首先采用InVEST模型评估研究区水质净化、水源供给、土壤保持3种生态系统服务.在此基础上,从均衡性发展视角,基于栅格单元构建区域生态系统服务综合指数算法,合成区域内各类生态系统服务,并分析兰州市综合生态系统服务时空特征.最后,结合生态系统服务正向逆向转化指数和传统生态风险模型,构建基于生态系统服务逆向转化的生态风险评估模型,从生态系统服务均衡性视角对兰州市生态风险进行评估,并识别管控优先区.结果表明: ①2005-2015年,兰州市生态系统综合服务整体向好的方向发展,2005、2015年生态系统服务综合指数分别为0.15、0.12.其中,水源供给服务和土壤保持服务整体呈显著增加趋势,水质净化服务相对稳定.②兰州市发生生态系统服务逆向转化的生态系统以1、2、3级低生态风险为主,不同等级风险呈圈层递减的分布格局,不同等级的生态风险在各县区的分布差异较大.③生态风险管控的优先次序是: 榆中县、皋兰县、永登县、红古区、西固区、七里河区、城关区、安宁区.其中,榆中县和皋兰县3级及以上风险区占比大于25%,属于重点优先管控区域,永登县是次重点优先管控区域.最后结合《甘肃省主体功能区规划》初步探讨了兰州市生态风险管控策略.
耐盐菌Staphylococcus sp. YZ-1和Bacillus cereus CC-1的Cr(VI)脱毒特性与机理

【背景】高盐含铬废水的去除过程中,Cr(VI)还原菌是研究者关注的重点,但目前对耐盐菌株的Cr(VI)脱毒特性及机理的分析仍较少。【目的】比较两株耐盐菌株的Cr(VI)移除特性,并区分Cr(VI)耐受机制的差异;通过基因组测序分析,从基因层面推测铬耐受相关基因;构建铬还原菌的混菌体系,考察两者对去除污染物的协同作用。【方法】从青海茶卡盐湖分离耐盐菌Staphylococcus sp. YZ-1,与Bacillus cereus CC-1进行基础特性和Cr(VI)去除性能的比较,并通过全基因组序列的分析验证特性测试的结果。【结果】两株菌都具有铬移除特性,但CC-1的铬移除效率更高,在初始Cr(VI)浓度为0.1 mmol/L情况下,CC-1能在12 h内移除95.3%的Cr(VI),而YZ-1只能移除40.1%。在进一步实验中发现YZ-1只能对Cr(VI)进行还原,将其转化为可溶的有机态Cr(III),而CC-1能同时对Cr(VI)进行还原和吸附。全基因组分析发现YZ-1具有编码外排泵蛋白的基因和编码NAD(P)H氧化还原酶的基因,而CC-1具有编码铬转运蛋白ChrA和细胞色素C氧化还原酶的基因。两株菌的混菌体系在处理含Cr(VI)、Te(IV)的废水时,菌群能将还原产物聚集成团并沉淀到底部。【结论】菌株YZ-1和CC-1均为耐盐铬还原菌,但YZ-1中的铬还原酶为诱导型酶,CC-1则为组成型酶。基因组数据分析鉴别出两者可能同时存在多种铬耐受机制相关编码基因。混合菌群可以结合YZ-1的自絮凝特性和两者均有的Te(IV)/Cr(VI)还原活性,具有潜在的实用价值。
独山锑冶炼厂周边土壤锑砷空间分布特征、污染评价及健康风险评估

以贵州省独山县某锑矿冶炼厂周边土壤为研究对象,按照辐射布点取样的原则,布设45个采样点,共采集0 ~ 30 cm的土壤样品135件.基于GIS空间分析、内梅罗指数及人群健康风险评价等研究方法,分析了地形和风向对锑(Sb)在土壤中分布的影响,并对Sb和As在该区域土壤中的含量、空间分布、污染水平及人体健康风险进行了探究与评估.结果表明,Sb在新、老两厂周边不同深度(0 ~ 10、10 ~ 20、20 ~ 30 cm)土壤中的含量平均值分别是贵州省背景值的11.90、9.24、4.32和8.13、8.06、4.88倍,且随深度增加呈明显降低的垂直分布特征,其在20~ 30 cm深度土壤中的含量接近贵州省土壤背景值.而As在不同深度土壤中的含量变化不明显,总体平均值在贵州省土壤背景值的1.39~ 1.62倍之间.老冶炼厂周边土壤中Sb有效态含量占比均高于新厂区,且随土壤深度的增加而增加,而As在各层位土壤中均以残渣态为主,其含量占比高达80%以上.Sb在新、老冶炼厂周边土壤中的分布受到地形和主导风向影响,在烟囱周边300 m范围内土壤中Sb含量最高,随距离增加呈现缓慢降低特征;同时,土壤中Sb含量随海拔的增加而降低.从土壤污染的空间分布上看,老冶炼厂东北面土壤尚属清洁,其余区域达到轻微污染水平.人体健康风险评价结果显示,冶炼厂周边土壤中As的致癌风险不明显,As和Sb对成人与儿童的非致癌健康风险均较小.
1951-2017年滇池流域极端降水变化及湖体水质响应

极端降水是流域水文水质变化的重要驱动事件.本研究使用RclimDex、随机森林回归和Mann-Kendall等方法分析了滇池流域多年极端降水指标变化特征及其对滇池湖体水质的影响,评估了不同极端降水指标、经济社会指标、人为氮磷输入量、调水量等驱动因子对滇池TP、TN浓度的重要性.结果表明: 近67年间,滇池流域的总降水量没有显著变化,极端降水的频次及强度显著降低,但由于极端降水对流域总降水量的贡献较大,流域面临的极端降水风险较大.近20年来,滇池湖体TP、TN浓度呈显著降低趋势,水质显著好转,但极端降水将持续影响滇池水质,并且,在人为氮磷输入与极端降水变化的双重作用下,滇池水质持续好转的压力较大.
新乡市某电池厂附近污灌农田重金属污染特征与分类管理

在河南省新乡市某电池厂东南污灌农田区不同距离处挖掘土壤剖面6个,高密度采集剖面样品,并在污灌农田区和电池厂西部不同距离处采集表层混合样12个,共获得土壤样品238份,同时在污灌农田区采集粮食样品13份.用ICP-MS法测定Cd、Ni、Pb、Cr、Cu和Zn含量,AFS法测定Hg和As含量,并对土壤重金属的垂直迁移、污染状况、来源及污染农田的分类管理进行了探讨.结果表明: 污灌农田耕层Cd平均含量均高于其风险管制值(GB 15618-2018),其他重金属几乎全部低于筛选值.Cd是最主要的致污因子,其他重金属对土壤污染的贡献可以忽略.耕层Cd、Ni和As含量随着距电池厂距离的增加呈递减趋势.大多数剖面中Cd、Ni、Cr、Cu、Zn和As含量呈现不同程度的表聚性,Pb含量自上而下逐渐递减,Hg含量上下基本一致.污灌农田Cd、Ni和As主要来自污灌,同时受电池厂的干湿沉降影响,是工业源重金属;Cu、Zn、Cr和Pb属于农业源重金属;Hg是自然和人为混合源重金属.根据土壤环境质量类别及农产品质量综合确定距离电池厂大约3.5 km以内的污灌农田属于严格管控类农用地,应尽快禁止食用农产品的种植,代之以苗圃、林地.
城市河流沉积物微生物量分布和群落结构特征

沉积物微生物是河流生态系统物质循环及水体净化的驱动力.为了探讨城市河流不同河段沉积物微生物量分布和群落结构特征及其影响因素,采用PLFAs分析方法和高通量测序技术获得沉积物微生物量和群落结构指标,并利用冗余分析(RDA)和相关性分析等方法探究影响河流沉积物微生物量和群落结构的主要环境因素.结果表明: 除上游样点C7外,沉积物细菌优势菌门均为变形菌门,次优势菌门为绿弯菌门,优势菌纲为β-变形菌纲,次优势菌纲为γ-变形菌纲;同一河段内沉积物微生物组成和细菌群落结构相似,而不同河段间沉积物微生物组成和细菌群落结构差异明显;下游沉积物细菌多样性和丰富度(香农指数均值10.20,Chao1指数均值3011.5)显著高于中游(香农指数均值9.50, Chao1指数均值2808.2)和上游(香农指数均值9.38,Chao1指数均值2681.2);沉积物微生物PLFAs总量和各菌群PLFAs含量均表现为中游沉积物中含量较高(PLFAs总量均值412.1 nmol·g~(-1)),而下游(PLFAs总量均值218.6 nmol·g~(-1))和上游(PLFAs总量均值215.1 nmol·g~(-1))沉积物中含量相对较低.分析和讨论结果表明,速效钾、pH、C/P、TC、C /N和铵态氮是影响不同河段沉积物细菌群落结构特征的主要环境因子,TC、 TN、C/P和pH是影响沉积物细菌多样性的主要环境因子,而速效钾、C /P、TN、TC和pH是影响不同河段沉积物微生物量分布的主要环境因子.十五里河不同河段的沉积物微生物通过微生物量和群落结构特征反映不同河段环境状况,并发挥着水体净化和河流生态系统健康维持的功能.
太湖河道水深对底泥营养物质再释放过程的影响

河道中的底泥作为二次污染源,是影响河道水环境重要因素.太湖河口及调水区河流底泥氮磷的释放扩散受水动力条件的影响越来越受到人们的重视.本文用直水槽模拟河道的水动力条件改变,通过实验研究总磷、总氮在不同水深条件下水体中的浓度变化情况,探究底泥中营养物质在不同水深条件下的释放规律.本文从水流底部切应力和底部压强的角度,分析研究上覆水中总磷、总氮的平均释放速率.结果显示上覆水中的总磷随着底部切应力的增大,平均释放速率增大,随着底部压强的增大,平均释放速率减小,即与水深的变化成负相关;总氮则随着底部压强的增大,平均释放速率增大,即与水深的变化成正相关.
“2+26”城市一次污染过程PM_(2.5)化学组分和来源解析研究

“2+26”城市颗粒物污染严重,城市间相互影响显著,开展该区域大气颗粒物组分特征及来源解析的研究,能够为大气污染精细化管控及城市间协同控制提供科学支撑.本文对“2+26”城市2016年12月16-23日一次颗粒物污染过程中的PM_(2.5)组分数据进行了分析,使用空气质量模式CAMx-PSAT对PM_(2.5)的来源进行了解析.结果表明,本次污染过程中阳泉的PM_(2.5)最高日均浓度为137 μg·m~(-3),达到中度污染;长治、太原和滨州的PM_(2.5)最高日均浓度分别为235、188、226 μg·m~(-3),达到重度污染;其余城市的PM_(2.5)最高日均浓度值超过250 μg·m~(-3),达到严重污染.PM_(2.5)中含量最多的4种组分为OC、NO_3~- 、SO_4~(2-)、NH_4~+,平均占比分别为19.38%±4.37%、18.20%±3.14%、16.83%±3.55%、10.35%±1.64%,NO_3~-的占比高于SO_4~(2-);Cl、Cd、Sn、Cu、Zn、As、Se、Pb和S元素的富集因子大于100,主要来自于人为排放,部分城市的Cd和AS元素浓度超标,所有城市的Cr元素浓度均超标;各城市的OC/EC比值为4.96 ~ 11.60,说明有明显的二次有机颗粒物生成.模拟结果显示,PM_(2.5)本地排放贡献为10%~ 47%,外地贡献为15%~ 68%,“2+26”城市以外区域的贡献为14%~ 53%;民用源、工业源、农业源、交通源、电力源的贡献分别为43.70%± 5.94%、29.29%±4.93%、9.68%±1.09%、9.19%±1.69%、6.27%±1.37%.本研究表明,针对颗粒物主要组分OC、NO_3~- 、SO_4~(2-)、NH_4~+的前体物,开展民用源和工业源的减排及城市间的协同控制,才有可能达到理想的区域PM_(2.5)控制效果.
基于漂浮箱法和扩散模型法测定淡水养殖鱼塘甲烷排放通量的比较

本研究以我国东南部地区淡水养殖鱼塘为研究对象,于2017年9月到2018年8月采用漂浮箱法和扩散模型法同步原位观测其CH_4排放通量,旨在明确运用两种不同方法观测CH_4的排放特征、排放强度及其驱动因子,综合比较两种方法观测结果的差异性,其中扩散模型法能够进一步量化扩散传输对CH_4排放通量的贡献. 结果表明,两种方法观测的CH_4排放通量有相似的季节变化特征,即夏秋季排放高,冬春季排放低. 通过漂浮箱法观测淡水养殖鱼塘CH_4排放通量的变化范围为0.14 ~ 3.13 mg·(m~2·h)~(-1),其年平均排放通量为(0.86 ± 0.30)mg·(m~2·h)~(-1),而由扩散模型法估算出鱼塘CH_4排放通量变化范围为0.04 ~ 1.41 mg·(m~2·h)~(-1),其年平均排放通量为(0.45 ± 0.08)mg·(m~2·h)~(-1). 基于两种方法观测的CH_4排放通量具有相同的环境驱动因子,CH_4排放通量与水温、底泥可溶性有机碳(DOC)和水体化学需氧量(COD)呈现显著的正相关关系,与水体溶解氧(DO)呈现出极显著的负相关关系. 综合比较两种方法观测结果,发现由扩散模型法估算出的淡水养殖鱼塘CH_4排放通量约为漂浮箱法测定结果的45%左右(P <0.01),扩散模型法可能低估淡水养殖系统CH_4排放通量. 综上所述,漂浮箱法更适合用于观测我国东南部内陆地区淡水养殖生态系统CH_4排放.
青藏高原表土重金属污染评价与来源解析

为了解青藏高原表层土壤重金属的污染特征、空间分布及污染来源,沿东北-西南方向对青藏高原表土(0 ~ 20 cm)样品进行了采集,对土壤中的Ba、Cd、Co、Cr、Cu、Fe、Mn、Mo、Ni、Pb、Sb、Sc和Zn等13种重金属总量进行了分析,并利用主成分分析-绝对主成分分数-多元线性回归(PCA-APCS-MLR)受体模型初步定量解析了重金属的潜在来源. 结果表明Cd和Sb均显著超标,分别是20世纪70年代青藏高原土壤背景值的2.13与1.52倍. 富集因子(EF)、地累积指数(I_(geo))和Nemero综合指数(PN)分析同样表明青藏高原表土主要以Cd和Sb污染为主,但污染程度普遍不高. 在空间分布方面,青藏高原中部、东南部及东北部均呈不同程度污染,但中部及东南部污染相对较重. PCA-APCS-MLR分析表明,青藏高原土壤重金属主要有3个来源,分别为自然、交通和采矿等综合因素. Co、Cr、Cu、Fe、Mn、Ni和Sc主要受自然因素影响,Ba、Cd、Mo和Pb主要受交通因素影响,Zn主要受自然和交通因素共同影响,Sb主要受采矿、自然和交通等综合因素影响. 青藏高原土壤重金属污染防治过程中应着重考虑受交通、采矿等综合因素影响下的Cd和Sb污染.
管理措施对黄土高原油松人工林土壤水溶性碳氮及其三维荧光特征的影响

为研究不同管理措施(凋落物去除、油松幼林、灌木和草地)下土壤水溶性碳、氮含量的变化以及土壤溶解性有机质(SDOM)的组分,选取黄土高原油松人工林为研究对象,以未皆伐油松人工林作为对照,对土壤水溶性碳、氮以及SDOM荧光组分等相关重要特征量进行研究分析. 结果表明,灌木和油松幼林的土壤水溶性有机碳含量显著高于其他管理措施,并且土壤水溶性有机碳含量随土层深度的增加而降低,土壤水溶性有机碳/土壤有机碳(WSOC/SOC)值随深度增加呈上升趋势;土壤水溶性氮含量的变化和水溶性碳的变化趋势一致,油松幼林土壤水溶性氮组分含量高于其他管理措施,总体上随深度的增加而降低. 不同管理措施对SDOM组分影响显著,基于三维荧光光谱技术结合平行因子(EEM-PARAFAC)分析可知SDOM有4种组分,主要分为类腐殖质、类蛋白和可溶性微生物代谢产物三大类,其中SDOM的主要成分为富里酸类腐殖质,油松幼林土壤中富里酸含量最高. 本研究表明,管理措施对土壤水溶性碳氮含量变化和SDOM组分具有一定的影响,特别是油松幼林和灌木影响较大. 两种管理措施提高了土壤水溶性有机碳以及水溶性氮组分的含量,增强其在土壤中的迁移转化能力,同时改变土壤有机物的结构组成,加深腐殖化程度,进一步改善土壤质量.
桂西南地球化学异常区农田重金属空间分布特征及污染评价

为了解桂西南地球化学异常区土壤Cd、Cu、Ni、Pb和Zn的空间分布特征及污染状况,共采集自然土壤和农田土壤256个并分析重金属含量. 结果表明: ①自然土壤Cd、Cu、Ni、Pb和Zn背景值分别为0.890、32.58、51.50、55.57和168.1 mg·kg~(-1). 农田土壤(n = 193)pH值在4.8 ~ 7.9之间,Cd、Cu、Ni、Pb和Zn几何均值分别为0.637、30.76、27.04、39.59和123.9 mg·kg~(-1);②Kriging插值结果显示农田Cd、Ni、Pb和Zn空间分布特征较为相似,高含量区主要集中在崇左-龙州一带;田林县、凌云县、百色市和田阳县农田Cu含量最高;③以《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准》(GB 15618-2018)和土壤基线值为标准,农田Cd、Cu、Ni、Pb和Zn的超标率分别为57.5%、6.2%、0.5%、3.6%、10.9%和4.1%、14.0%、 0.5%、2.1%和2.1%. 综合污染指数表明,天等县、隆安县、大新县、龙州县和崇左市表现出较严重的复合污染特征. 研究区地层发育时代齐全,构造性质复杂,矿床种类繁多,母质(岩)自身具有较高含量重金属,进而在风化成土过程土壤继承母质(岩)中的重金属,是桂西南地球化学异常区土壤具有较高背景值(特别是Cd元素)的最主要自然因素.
温榆河水环境质量与浮游植物群落结构的时空变化及其相互关系

温榆河是北京市重要的生态廊道. 本研究基于历史文献资料和现场调查,比较分析了2006、2011和2018年温榆河水环境质量与浮游植物群落结构的时空变化,探讨了浮游植物群落变化与水温T、溶解氧DO、pH和营养盐之间的相互关系. 结果表明,温榆河水环境质量总体好转,经历了重度污染→污染遏制→水质改善过程,水污染物已从NH_4~+ -N为主转向TN为主. NH_4~+ -N、TN的平均浓度和平均超标倍数从2011年的15.52 ~ 19.16 mg·L~(-1)、9.34 ~ 8.58倍和20.21 ~ 19.58 mg·L~(-1)、12.47 ~ 8.79倍降低到2018年的1.93 ~ 2.66 mg·L~(-1)、0.29 ~ 0.33倍和5.66 ~ 6.79 mg·L~(-1)、2.77 ~ 2.39倍,并且温榆河和支流清河的DO和NH_4~+ -N浓度已基本达到水功能区划目标. 与水质改善过程相对应,浮游植物群落的物种种类大幅增加,经历了绿藻门(Chlorophyta)→蓝藻门(Cyanophyta)→硅藻门(Bacillariophyta)物种为主的变化过程,Shannon-Wiener多样性指数(H')、均匀度Pielou指数(J)有所改善,但依然存在高耐污绝对优势物种小环藻(Cyclotella)和直链藻(Melosira)等,且2018年温榆河依旧处于中富营养化状态. 统计分析结果表明,DO、pH、NH_4~+ -N、TN和TP是影响温榆河流域浮游植物多样性和蓝藻、硅藻及其他藻类密度的主要因素.
4种动物养殖场空气中抗生素耐药菌的生物多样性及群落结构

动物集约化养殖场可向空气环境释放大量微生物,包括抗生素耐药菌甚至是耐药致病菌,危害动物和工人健康并污染周边空气环境. 针对以上问题,本研究以四环素和红霉素耐药菌为例,对动物养殖场空气颗粒物负载抗生素耐药菌的生物多样性以及群落结构展开研究. 基于高通量测序技术,对比分析动物舍内与舍外颗粒物,以及粪便样品中抗生素耐药菌的生物学差异,并研究驱动以上差异的关键菌属. 结果表明,整体上养殖场空气颗粒物负载红霉素耐药菌的生物多样性高于四环素耐药菌,舍内空气颗粒物负载生物的多样性高于粪便样品. 细颗粒物和粗颗粒物负载抗生素耐药菌的生物多样性和群落结构均无显著差异. Actinobacteria是导致红霉素耐药菌和其他细菌群落差异的关键菌门之一,Staphylococcus是四环素耐药菌群区别于红霉素耐药菌和全部细菌菌群的关键菌属之一. 群落结构研究结果显示,四环素和红霉素耐药菌的优势菌群和群落结构没有显著差异. 但粪便和空气颗粒物负载生物的群落结构在属水平上差异显著,优势菌门也有所不同. 本研究结果将为准确评估动物养殖场空气环境中抗生素耐药菌污染现状及其生态风险提供基础数据.
黑炭气溶胶质谱仪(SP-AMS)分析春季PM_(2.5)中水溶性有机气溶胶

为探讨常州春季大气细颗粒物(PM_(2.5))的化学组成及污染特征,于2017年3月1日~ 5月30日采集了84个有效样品,对其水溶性离子(WSIIs)、碳质组分(OC和EC)等常规组分进行了测定和分析,并采用黑炭-气溶胶质谱仪(SP-AMS)对水溶性有机气溶胶(WSOA)进行了分析. 结果表明,采样期间PM_(2.5)的日均质量浓度为101.97 μg·m~(-3),超标(环境空气质量标准二级标准)率达73.8%,以轻度、中度和重度污染为主,分别占总天数的39.3%、21.4%和13.1%. WSIIs约占PM_(2.5)的39.86%,其中二次离子(SO_4~(2-) 、NH_4~+和N_3~-)占WSIIs的81.85%,阴阳离子电荷平衡的线性拟合直线的斜率(AE/CE)大于1(1.09),表明PM_(2.5)偏弱酸性. OC/EC比值为2.53,说明受二次转化的影响. SP-AMS分析WSOA组分包含C_xH_y~+ (32.1%)、C_xH_yO~+(30.4%)、C_xH_yO~+ 2(25.4%)和H_yO~+(4.7%),其平均氧碳比(O/C)、氢碳比(H/C)、氮碳比(N/C)和有机质-有机碳比(OM/OC)分别为0.72、1.53、0.04和2.15,高的O/C表明春季光化学反应导致的二次转化贡献较大. 正定矩阵因子分析模型(PMF)对WSOA的质谱进行解析得到:类烃OA(HOA)、半挥发氧化性-生物质燃烧排放OA(SVOOA-BBOA)和低挥发性氧化性OA(LVOOA)3种有机气溶胶,分别占WSOA总量的18.4%、34.1%和47.4%.
西安市大气降水污染和沉降特征及其来源解析

基于东亚酸沉降监测网(Acid Deposition Monitoring Network in East Asia,EANET)的湿沉降观测数据,分析了2000 ~ 2017年西安市大气降水化学特征、沉降特征以及潜在来源. 结果表明,2000 ~ 2017年西安市降水pH和电导率的变化分别呈上升和下降趋势;大气降水中离子平均浓度大小依次为SO_4~(2-) >Ca~(2+)>NH_4~+ >N_3~- >Na~+ >Cl~- >Mg~(2+) >K~+,其中SO_4~(2-)浓度占总离子的比值由2000年的38.6%降低到2017年的27.9%. 近年来的SO_4~(2-)和N_3~-的比值表明,西安市大气污染物排放类型有由燃煤型向混合型转变的趋势. 近十几年来SO_4~(2-)的沉降量整体呈下降趋势,与Mann-Kendall检验所得结果基本一致. 西安市大气降水中氮和硫的沉降量分别为16.89 kg·(hm~2·a)~(-1)和33.52 kg·(hm~2·a)~(-1),并且NH_4~+ -N为西安市大气活性氮的主要沉降成分. 机动车排放既是SO_4~(2-)的主要贡献者,又是N_3~-的主要贡献者,对SO_4~(2-)和N_3~-的贡献占比分别为15.43%和72.99%. 对NH_4~+贡献最大的是农业源,占比达到75.47%.
河南省臭氧污染特征与气象因子影响分析

利用环境空气质量监测站和国家基准地面气候站数据,研究了2017年河南省臭氧(O_3)污染时空特征及其与颗粒物、前体物和气象因子关系. 结果表明,河南省2017年O_3日最大8 h滑动平均值(MDA8)呈现夏季>春季>秋季>冬季的特征,年均值为108 μg·m~(-3);各地市均有不同程度O_3超标情况,其中,安阳超标天数高达88 d,信阳最少为17 d;春末夏初(5月和6月)O_3污染最为严重,O_3 MDA8月均浓度在140 μg·m~(-3)以上,并在6月达到峰值;定性和定量分析显示O_3 MDA8月均浓度与颗粒物,O_3小时浓度与CO、NO_2呈负相关;不同季节、不同城市O_3 MDA8与气象因子(日照时长、气温、降雨、能见度、相对湿度及风速)的相关性具有差异.
一种来源于兼性嗜碱菌Bacillus pseudofirmus 703的β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶

β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶作用于肽聚糖或几丁质,从其非还原末端水解产生β-D-N-乙酰氨基葡萄糖单体,该酶在细胞壁代谢过程中起重要作用,在医药和生物技术领域也有广泛的应用。【目的】克隆表达来源于兼性嗜碱菌Bacillus pseudofirmus 703的β-N-乙酰葡糖胺糖苷酶NagZ703,为获得乙酰氨基葡萄糖单体奠定基础。【方法】以B.pseudofirmus 703基因组DNA为模板,克隆得到了β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶基因NagZ703,通过构建pET28a-nagZ703表达载体,在大肠杆菌BL21(DE3)中诱导表达NagZ703,利用镍柱纯化得到NagZ703纯蛋白,并对其酶学和生化性质进行分析。【结果】NagZ703与其同源蛋白多序列比对分析结果表明,NagZ703属于糖苷水解酶3家族(GH3),由2个结构域构成,催化活性中心由位于N端结构域的Arg232-His234-Arg318组成,和研究最多的Bacillus subtilis 168来源的BsNagZ氨基酸的序列相似性为37%。酶学性质分析表明,以对硝基酚-β-乙酰氨基葡萄糖苷(pNP-β-GlcNAc)为底物,NagZ703的最适反应温度和pH分别为60°C和pH 6.5,比酶活为10.79U/mg,其K_m和V_(max)分别为0.276mmol/L和0.612mmol/(mg·min)。该酶具有较好的稳定性,在50°C处理30min,或在pH 6.0–10.5条件下,4°C保存12h后,仍保留80%以上的酶活力。EDTA不影响该酶的活性,推测其为非金属依赖酶,且Hg~(2+)可完全抑制酶活性。【结论】本研究将兼性嗜碱菌Bacillus pseudofirmus 703来源的β-N-乙酰葡糖胺糖苷酶NagZ703在大肠杆菌中成功表达和纯化,并分析了其酶学性质;NagZ703的最适pH为6.5,没有表现出耐盐嗜碱的特征;NagZ703能水解胶体几丁质产生GlcNAc,为酶解生产GlcNAc提供了一条可行的思路。
部分遮蔽类星体SDSS J151653.22+190048.2的紫外波段中等宽度发射线起源

类星体SDSS J151653.22+190048.2 (简称J1516+1900)在紫外-光学-近红外波段展现出奇特的光谱性质:其光学Hα、Hβ和近红外的Paα、Paβ等发射线的半高全宽(full width at half maximum intensity,FWHM)均超过5000 km/s,等值宽度接近类星体平均值;而紫外波段光谱的常见发射线Lyβ、OVI、Lyα、NV、SiIV和CIV等,由FWHM ~1700 km/s的中等宽度成分主导.这种现象很可能是由于紫外发射线的宽线成分经尘埃消光,强度严重削弱,从而使得中等宽度成分凸显出来;在光学和近红外波段,尘埃消光减弱,发射线由宽线成分主导,潜在的中等宽度成分不容易被看到.根据中等宽度成分的线宽和J1516+1900中央超大质量黑洞的质量M_(BH)~5.75×10~8 M_⊙,在维里化假设下,估计中等宽度发射区到中央黑洞的距离约为1.6 pc.另一方面,利用J1516+1900丰富的观测谱线,结合光致电离模型计算,可以限定J1516+1900的中等宽度发射线区气体密度~10~(12) cm~(–3)、电离参数~10~(–0.65).据此估计该发射线区到中心黑洞距离~0.016 pc,只有维里化距离的1%.这一矛盾结果预示着中等宽度发射区可能具有较为复杂的物理结构,未来需要观测更多类似J1516+1900的部分遮蔽类星体并进行系统的分类和研究.
婴儿恶性实体肿瘤的流行病学及预后相关因素

作为儿童肿瘤的重要组成部分,婴儿恶性实体肿瘤发病相对罕见,其既有儿童肿瘤的一些共性,也有自身的特殊性。婴儿肿瘤多为胚胎源性肿瘤,发病机制涉及发育生物学、遗传学和环境因素等多个环节。婴儿恶性肿瘤的构成比分布不同于大年龄组儿童,肿瘤登记信息系统不完善、人口迁徙、出生缺陷及围生期因素、环境暴露、性别、种族等因素可影响流行病学数据的统计。异质性是婴儿恶性实体瘤的突出特征之一,从治疗大年龄儿童肿瘤所获得的经验不能直接外推到婴儿身上。婴儿恶性实体肿瘤的治疗需要同时兼顾治疗方法的有效性及对婴儿生长发育的远期影响。早期诊断并选择合理的治疗方式,大多数婴儿恶性实体肿瘤的预后优于年长儿童。因此,有必要将婴儿恶性实体肿瘤作为一个独立的亚群进行管理。现就当前国内外婴儿恶性实体肿瘤的流行病学及预后因素的研究现状作简要论述。
儿科介入呼吸病学技术进展

随着儿科支气管镜术的发展、临床经验的积累,适应证不断地扩大,其在儿童呼吸系统疾病中的作用越来越重要。现通过介绍近年来儿科支气管镜术的新技术,如经支气管镜球囊扩张术、经支气管镜消融术、经支气管镜支架置入术、经支气管镜肺活检术、经支气管镜针吸活检术等,简要阐述儿童介入肺科学新技术进展情况。
Forest Transition and Its Driving Forces in the Qian-Gui Karst Mountainous Areas

This study investigates the spatial differences and the factors influencing those differences as they affect forest transitions in the Qian-Gui Karst Mountain areas to provide references for policy makers,and ideas for ecological environmental protection strategies and adaptive management strategies for forest restoration projects in mountain areas.Forest transition characteristics are determined in relationship to spatial and functional transitions.SPSS and a geographical detector are used to analyze the forces driving forest transitions in terms of natural environmental and socio-economic factors.The results were as follows:(1) The area of forestland in the Qian-Gui Karst Mountain areas increased by 673.5 km~2 during 1990-2015,and a U-shaped curve generally describes the tendency of this change.More precisely,forest land area decreased initially and increased later,with the turning point occurring in the year 2000.This suggests that the Qian-Gui Karst Mountain areas are being maintained at a later stage of forest transition,and this means they are experiencing a net increase in forest land area.The average annual rainfall and temperature,distance to the nearest river and nearest rural residential area,amplitude of topographical relief,and slope contributed the most to forest spatial transitions.(2) During the study period,the tendency for forest coverage to change varied considerably in different parts of the study area,and the greatest increase occurred in the area of very high forest coverage,an area of 154173.71 km~2.The ranking of other forest coverages tended to decrease during the past 25 years.The vegetation ecosystem,in general,is being maintained in the process of restoration,and changes in the ranking of forest coverage were high in the northern part of the study area and low in the southern part.Forest spatial transitions were affected by the interaction between natural environmental and socio-economic factors,and the average annual temperature and rainfall,elevation,and lighting intensity at night were the most important factors that governed forest functional transitions.An examination of the direction in which spatial and functional transitions are moving in the forest area indicates that ecological construction,rather than spatial expansion of the forest area,should be used in the future to improve forest quality.
Analysis of Obstacles to Sustainable Development of Ecotourism in Nature Reserves:A Field Investigation of Three National Nature Reserves in Liaoning Province

Nature reserves are key sites for ecotourism.In the context of sustainable development,a great number of ecotourism practices have been carried out in nature reserves around the world.Important ecotourism practices in nature reserves include the establishment of ecotourism certification systems,the development of management mechanisms promoting effective community participation and the development of standards for ecotourism practices.This paper uses questionnaires,a field investigation and interviews to examine the obstacles influencing the sustainable development of ecotourism in nature reserves,taking three nature reserves in Liaoning Province to serve as examples.The study found that there are two kinds of obstacles to the sustainable development of ecotourism in nature reserves.The first group of obstacles all represent common problems in China including:(1) environmental education is ignored;(2) community participation occurs on an ad hoc basis;(3) tourism management is not rigorous;(4) nature reserve administration is in a state of confrontation with local governments and residents.The second group of obstacles consists of specific problems faced by ecotourism in the three nature reserve,each of which has its own natural,social,cultural and economic environment that generate unique difficulties for ecotourism.In order to promote the healthy improvement of nature reserve ecotourism and achieve the goal of sustainable development,the research team puts forward five suggestions,developing correct understanding,striving to meet the reasonable demands of stakeholders,establishing scientific mechanisms,increasing the social responsibility of management departments of nature reserve ecotourism,and providing separate supervision and management.
Cu~(2+)对磁化蒸馏水改善辉钼矿浮选效果的影响

通过单矿物浮选实验、Zeta电位测试及X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱(EDS)分析,研究了Cu~(2+)对磁化蒸馏水改善辉钼矿浮选效果的影响。结果表明,用磁化蒸馏水浮选时,在煤油用量160 mg/L及2#油用量80 mg/L的条件下,Cu~(2+)浓度为320 mg/L时辉钼矿回收率可达83.06%,比Cu~(2+)浓度为0时的回收率增加了3.14个百分点,Cu~(2+)对磁化蒸馏水改善辉钼矿浮选效果的影响较小。Cu~(2+)和Cu(OH)+吸附在辉钼矿表面使其Zeta电位正向增大,有利于煤油在辉钼矿表面的吸附。辉钼矿表面上吸附的Cu~(2+)和Cu(OH)+与溶液中的MoO_4~(2-)反应生成CuMoO_4沉淀并覆盖在辉钼矿断裂面上,抑制了辉钼矿断裂面中钼元素和硫元素的氧化反应及氧化钼溶解,最终对磁化蒸馏水改善辉钼矿浮选效果有积极影响。
海绵钛中Fe, Ni和Cr杂质引入过程分析

采用Kroll法,以TiCl4和液态金属镁制备海绵钛,对海绵钛分部位取样,对高Fe, Ni和Cr含量样品进行MLA检测,计算Ti-Mg-Fe, Ti-Mg-Ni和Ti-Mg-Cr三元系的混合焓,研究海绵钛中Fe, Ni和Cr杂质的来源及引入过程。结果表明,海绵钛中Fe, Ni和Cr杂质主要来自钢制(1Cr18Ni9Ti)反应容器,其引入经历了在液态金属镁中溶解和与海绵钛合金化两步。当海绵钛于反应器壁处生成后,其与以单质形式溶于液态金属镁中的Fe, Ni和Cr原子结合将杂质富集。采取反应容器镀膜处理、控制反应区温度、使用低杂质含量的液态金属镁、将海绵钛坨底部与边部分离等措施可有效降低海绵钛中杂质含量。
分布式虚拟同步发电机改进低电压穿越控制技术

传统分布式虚拟同步发电机不具备低电压穿越能力,在分析电网短路故障时传统虚拟同步发电机的运行特性基础上,提出保留功率环的改进分布式虚拟同步发电机低电压穿越控制技术。改进控制技术给出了电网短路故障时功率指令值的计算方法,同时在无功功率控制环中引入PI调节器,并在同步旋转坐标下对输出电流进行分序控制,实现不对称故障时输出电流的三相平衡,最后通过引入虚拟阻抗对瞬时故障电流进行抑制。改进后的分布式虚拟同步发电机低电压穿越控制技术,保留功率控制环,不改变虚拟同步发电机机理,在故障发生和清除时,只需对功率指令值进行重新设定,无需切换控制策略,实现分布式虚拟同步发电机的低电压穿越。仿真及试验结果验证所提控制策略的正确性及有效性。
基于七阶EKF的永磁直线伺服系统变质量估计和扰动补偿

永磁直线同步电动机(PMLSM)伺服系统易受摩擦力和推力波动等外部扰动的影响,为保证系统按照期望轨迹运动,需要对这些扰动进行补偿,而且系统质量信息的准确性对扰动补偿能力有很大影响。针对这一问题,提出一种基于扩展卡尔曼滤波器(EKF)的变质量估计和扰动补偿方法。首先,建立与电机位置有关的扰动模型,作为扰动补偿器。然后,采用七阶EKF计算电机初始位置、估计质量的变化并反映到扰动补偿器中,同时通过自适应律整定扰动模型系数确保扰动模型与实际扰动保持同步,实现对系统的变质量估计和扰动补偿。实验结果证明了所提控制方案的有效性与可行性,明显提高了系统的位置跟踪性能和抗扰性能。
机电作动器动力学建模与电流跳变现象分析

针对机电作动器在带载位置跟踪性能检测试验中响应曲线峰值点处出现的电流跳变现象,推导机电作动器空气舵负载、永磁同步电机和传动机构的动力学与运动学方程,建立其多非线性因素动力学模型。从电能、动能、摩擦损耗和弹性能间相互转换的角度,解释电流跳变现象,证明电流跳变现象是由传动机构摩擦力瞬间反向造成的。仿真与试验结果表明,在57 N·m~570 N·m负载力矩条件下,电流曲线拟合误差最大为13.06%,决定系数最小为0.87,所建模型提高了机电作动器仿真分析精度,复现了电流跳变现象,对机电作动器功率损耗分析及故障诊断的仿真预估具有重要意义。
基于改进栈式自编码器的风电机组发电机健康评估

风电机组发电机具有结构复杂、维修困难的特点,为对其进行健康评估,结合去噪自编码器与稀疏自编码器的特点,对传统栈式自编码器模型进行改进,利用模型的重构误差监测风电机组发电机的运行状态。将经离线测试得到的重构误差与在线监测得到的重构误差进行分布差异性比对,通过融合3种差异指标得到风电机组发电机的健康度。利用河北某风场实际数据对健康评估模型进行训练测试,通过实例分析证明该模型能够有效跟踪风电机组发电机的状态变化,具有故障早期识别的作用。
永磁同步电机传感器故障诊断及容错控制

针对三相永磁同步电机驱动系统中的位置/速度传感器和电流传感器开路故障问题,提出基于滑模观测器的故障检测与系统容错方法。通过建立系统的滑模观测器模型,获得系统输出电流与速度信号的预测值,利用预测值与系统实际输出值的残差分析并检测系统的传感器故障,在故障被检测的情况下,针对电流传感器,提出了一种V/f控制算法以实现故障情况下系统的平滑切换;针对位置/速度传感器,提出一种反电动势直接计算法以实现故障情况下系统的平滑切换,实验结果表明:所提出的算法能够在线检测故障并实现故障前后系统平滑切换与容错控制。
宽转速范围永磁同步发电机电流矢量控制

为了实现永磁同步发电机(PMSG)在宽转速范围内和变负载条件下的高性能稳压控制,提出一种基于PWM整流器的PMSG电流矢量控制策略。PMSG输出的不稳定交流电经过PWM整流器变换成稳定的直流电,这样的直流发电系统具有高功率密度、高效率和能量、可双向流动等优点。所述的电流矢量控制策略,具体是在PMSG低速时采用最大转矩/电流比(MTPA)控制,中高速时通过一个电压外环实时补偿d轴弱磁电流,使得PMSG系统能够根据转速和负载变化及时地分配和控制d、q轴电流。仿真和实验结果验证了该控制策略的正确性和有效性,实现系统在宽转速范围的高性能稳压输出。
基于改进TOPSIS和时域特征量的油纸绝缘状态分类分级评估

针对目前研究时域特征量评估油纸绝缘老化只对整体状态诊断,并未区分油纸绝缘系统中不同介质的绝缘状态。利用油纸绝缘变压器的回复电压现场测试数据,根据充电时间长短将时域特征量区分处理,形成绝缘油和绝缘纸的标准状态指标;采用标度拓展法与变异系数法确定各指标主客观权重,并根据最小鉴别信息进行最优组合;最后结合一种改进理想解法实现对油纸绝缘不同介质状态的分类分级评估。通过实际油浸式变压器测试数据进行验证,结果表明该方法能实现同一台变压器油和纸绝缘状态的分类评估,通过对比变压器实际状况和绝缘纸聚合度、油中微水量验证了评估结果的准确可靠。
三相Vienna整流器无差拍预测直接功率控制策略研究

针对三相Vienna整流器控制系统计算、采样等延时引起的功率误差问题,提出一种两步预测直接功率控制(DPC)算法。基于无差拍控制原理设计内环直接功率控制器,推导两相静止坐标系下控制参考电压矢量公式,并结合二阶拉格朗日差值法估算k+2时刻有功功率给定值,提高功率预测精度。同时为提高电压外环响应速度和稳定精度,构建以直流侧电压平方为反馈量的滑模控制器(SMC)。最后搭建10 kW三相Vienna整流器仿真模型与实验平台对所提算法进行验证。仿真和实验结果表明:无差拍预测直接功率与滑模控制相结合的算法不仅可以有效减小输入侧电流谐波含量及功率脉动,而且可以提高三相Vienna整流器的动态响应速度和抗干扰性能。
雷达伺服系统耦合力矩对跟踪精度影响分析

针对载机机动运动导致雷达伺服机构中存在复杂的耦合扰动力矩,无法实现伺服控制中扰动力矩精确补偿的问题,展开雷达伺服系统耦合力矩的建模和影响分析。采用矢量叠加原理推导两维机构的运动学方程和惯量耦合方程,建立方位和俯仰两轴的动力学耦合力矩模型,并通过仿真分析载机机动和不机动情况下,载机平台对两维框架的动力学耦合力矩和位置跟踪误差的影响。仿真结果表明,载机不机动时两维框架间的耦合力矩较小,跟踪误差较小;当载机机动时两维框架间耦合力矩增大,且耦合力矩表现为时变的正弦特性,此时跟踪误差增大且表现为时变和不规则的特点。动力学耦合力矩模型的建立为机载雷达伺服控制系统的设计提供了理论依据。