mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
湖北大冶铜绿山矿区蔬菜重金属污染特征及健康风险研究

为了解湖北大冶铜绿山矿山周围地区土壤、蔬菜中Cd、Cu、Pb和As的含量水平、富集能力及通过蔬菜摄入导致的人群健康风险,采用对应采样方法采集矿山周围土壤、蔬菜样品共104件,利用ICP-MS测定上述样品中Cd、Cu、Pb和As的含量,通过综合质量评价法、富集系数和目标危险系数对研究区土壤-蔬菜系统中重金属的污染状况、富集能力及人群暴露的健康风险进行了分析。结果表明:研究区土壤重金属污染严重,Cd、Cu、Pb和As平均含量分别达2.56、363.23、121.25和35.96 mg /kg,分别为湖北省对应元素土壤背景值的15.06、11.83、4.54和2.92倍,表现为以Cd、Cu为主的多种重金属共同污染。与《食品中污染物限量》(GB2762-2012)标准比较,蔬菜中Cd、Cu和Pb含量的样本超标率分别为40%、6%和2%,而As的含量均不超标。土壤-蔬菜系统中重金属的综合质量指数达9.76,为重度污染。蔬菜中重金属富集能力的排序为: Cd > Cu > As > Pb,叶菜类蔬菜对Cd、Cu、As和Pb的富集系数均高于非叶菜类蔬菜。研究区人群通过蔬菜摄入As的目标危险系数均大于1,存在As暴露的健康风险;成人和儿童食用蔬菜而摄入重金属的总体目标危险系数分别为1.71 ~ 3.98和2.20 ~ 5.10,儿童比成人遭受的健康风险更大,并且距离矿山越近,所遭受的健康风险越大。蔬菜中重金属的复合污染已使大冶铜绿山矿山周围居民面临潜在的健康风险。
长江经济带全要素生态效率的时空分异与演变

将基于生态足迹模型计算所得的生态足迹指标纳入全要素生产率分析框架之中,运用SBM模型测算2000~ 2014年长江经济带的全要素生态效率。实证研究结果显示: (1)长江经济带各省市在生态足迹总量和年均增长率方面均存在显著差异。2000 ~ 2014年平均生态足迹最大的是江苏省,最小的是重庆市;生态足迹年均增长率最高的是江苏省,最低的是上海市。(2)长江经济带整体及上中下游的全要素生态效率在2000 ~ 2014年间呈现出“先下降,后波动”的变化趋势。上中下游全要素生态效率差异显著,下游地区的全要素生态效率最高,中游地区次之,上游地区最低。(3)长江经济带各省市的全要素生态效率存在显著差异,上海的生态效率最优,贵州的生态效率最劣,大体呈现出由西向东逐步提升的分布态势,同时,在研究期内长江经济带全要素生态效率地区差距呈缩小趋势。
泛长三角人口流动网络及其特征研究

作为中国人口流动最活跃的泛长三角地区,其人口流动特征与规律无疑具有典型代表性。基于2015年全国流动人口动态监测数据和2015年春运百度迁徙数据,引入复杂网络分析中的度、中心度、聚类系数和平均路径长度等概念模型,运用GIS网络分析以及Gephi网络数据可视化处理分析软件对泛长三角人口流动复杂网络进行分析。研究发现: (1)兼有小世界性和无标度性特征的泛长三角人口流动复杂网络已经形成。(2)该网络具有明显的层级特征,形成了以上海、苏州、杭州、南京为中心的“一主三副”多核心网络。上海、苏南、以及浙东北地区网络联系较强、关联程度较高;浙西南和皖北地区网络联系较强,但关联程度较低;苏北、苏中、皖中以及皖南地区网络联系较弱、关联程度较低。(3)在研究区域内,流入人口呈现“Z”形和“M”形空间分布。上海市始终是人口“净”流入状态,江苏省人口流入以区域内流动为主,浙江省以省外流入为主,安徽省是人口净流出大省。研究一方面有助于归纳总结发达地区人口流动特征、丰富人口迁移的有关理论,另一方面也为科学判断泛长三角人口流动趋势、实现人口有序流动、促进区域可持续健康发展提供理论借鉴。
孕妇及其新生儿HSV、EBV和HCMV感染状况的PCR分析

目的:调查孕妇及其新生儿人疱疹病毒包括人单纯疱疹病毒1型(HSV-1)、EB病毒(EBV)和人巨细胞病毒(HCMV)的感染情况及母婴垂直传播状况,为新生儿病毒感染的预防提供依据.方法:收集59例单胎妊娠孕妇外周静脉血及其配对新生儿脐带血,提取DNA,巢式PCR检测HSV-1、EBV和HCMV感染情况.结果:59例孕妇血中HSV-1、EBV和HCMV阳性率分别为27.1%、11.9%和11.9%,新生儿脐带血HSV-1、EBV和HCMV阳性率分别为13.6%、20.3%和3.4%.表明3种疱疹病毒均可通过母婴垂直传播引发新生儿先天感染.结论:妊娠期有必要进行疱疹病毒的筛查,对于病毒的早期防控有一定的指导意义.
烟草镰刀菌根腐病的病原鉴定

为了探明烟草镰刀菌根腐病的病原菌分类地位,2015—2017年从福建省三明市主要烟区采集的烟草根腐病病样中分离获得31个镰孢菌属菌株(F1~F31)。对所分离的菌株进行形态学甄别、系统进化分析、种特异分子鉴定及致病性测定,结果表明分离菌株显微形态特征与尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)和共享镰刀菌(F.commune)相似;采用贝叶斯法(Bayesian Analysis)对4株分离菌F-04、F-18、F-19和F-28的rDNA基因内间隔区(IGS)基因作系统发育分析,结果显示这4个菌株同F.commune聚为一类并与F.oxysporum明确区分;特异性引物扩增鉴定结果表明分离菌株均为F.commune。通过室内与田间接种试验验证了分离菌株F.commune的致病性,明确其为烟草根腐病的主要病原物,这是我国首次报道共享镰刀菌F.commune引起烟草根腐病。
烟叶产业扶贫的实践与实效

烟草行业积极投身扶贫攻坚,主动发挥行业横跨农工商的体制优势,大力支持老少边穷地区烟草产业持续健康发展,不断增强广大烟农脱贫致富内生动力。本文从农村贫困化的主导因素出发,系统总结中国烟草产业扶贫经验、深入剖析面临的压力挑战,并提出了科学推进产业扶贫的对策建议。
等碳量添加不同有机物料对土壤有机碳组分及土壤呼吸的影响

为探明不同有机物料对土壤有机碳组分和呼吸速率的影响,研究了等碳量添加生物炭、秸秆、生物炭+秸秆条件下烤烟生长过程中土壤总有机碳(TOC)、易氧化有机碳(ROC)、可溶性有机碳(DOC)、微生物量碳(MBC)含量及土壤呼吸速率的动态变化,分析了土壤各有机碳组分之间及其与土壤呼吸速率的关系。研究结果显示,与单施化肥相比,等碳量添加有机物料后土壤各有机碳组分含量以及土壤呼吸速率均显著提高;添加有机物料的3个处理中,单施生物炭处理土壤TOC含量最高,CO_2排放量最低;单施秸秆处理土壤活性有机碳(AOC)占TOC的比例及CO_2排放量最高,但TOC含量最低;生物炭+秸秆处理土壤TOC含量显著高于添加秸秆处理,AOC含量显著高于单施生物炭处理,且CO_2排放量显著低于单施秸秆处理。土壤ROC、DOC、MBC之间关系密切,三者与土壤呼吸速率均呈显著正相关。由此可见,等碳量添加有机物料条件下,生物炭有利于土壤有机碳的固存,可减少CO_2的排放,但短期内对提高土壤AOC的效果不如秸秆直接还田明显,而秸秆直接还田对土壤AOC含量的提升效果最好,但会增加CO_2的排放,两者配施既提高了土壤AOC的含量,又减少了CO_2的排放。
杏子酸味烟用香料靶向组分的确定及制备工艺优化

为开发能够改善卷烟感官舒适性的天然酸味烟用香料,采用凝胶渗透色谱(GPC)分离、卷烟感官作用评价、气相色谱质谱联用(GC/MS)等方法确定了杏子粗提物的酸味靶向组分,并以其含量为指标对杏子酸味烟用香料的靶向制备工艺进行了优化。结果表明:①靶向组分为酸味组分,主要由苹果酸、柠檬酸、乳酸、琥珀酸、富马酸、甘油酸和羟基乙酸等7种有机酸组成。 ②以7种有机酸含量为指标确定了溶剂加热浸提法提取工艺参数:30%乙醇、料液质量比1:5、提取温度75 ℃、提取时间2.0 h;膜分离工艺参数为超滤膜截留分子量8 kD、超滤前料液干物质含量(质量分数)2%(干基计)。③与市售杏子提取物和杏子粗提物相比,采用优化工艺制备的杏子酸味烟用香料中7种有机酸含量最高,对改善卷烟感官舒适性的效果最好。
地基微波辐射计观测资料在一次雷电潜势预报中的应用分析

在利用对流参数建立湖北省雷电潜势预报的基础上,重点研究地基微波辐射计资料在改进雷电潜势预报中的应用价值,继而修正对流参数及其阈值区间,由此建立一种可通过后续参数订正实现的雷电短期潜势预报方法。首先对2013年4月29日一次西南涡东移造成的雷电过程中地基微波辐射计资料的可靠性进行了分析,继而通过比较基于单一数值模式和微波辐射计资料计算的不稳定参数与雷电活动的相关性后发现,85%以上的雷电样本活跃在K指数≥33 ℃、T_(850-500)≥23 ℃、A指数≥10 ℃和ΔTd_(850)≤3 ℃等指数范围内,而微波辐射计资料计算的6个不稳定指数显示,与雷电密集区对应的指数中,和雷电相关性较高的K指数、T_(850-500)、A指数分别为35 ℃、25 ℃和12 ℃,使用两种阈值分别对雷电潜势预报方程中的预报因子进行0,1化。个例检验效果表明地基微波辐射计在改进雷电潜势预报落区和概率方面有一定参考作用。
双线偏振雷达在广州“3.19”降雹过程中的应用分析

针对2016年3月19日发生在广州北部的从化和花都地区的一次冰雹过程,基于广州S波段双线偏振多普勒天气雷达和花都风廓线雷达以及NCEP再分析资料,详细分析此次过程的天气背景和雷达回波及雷达参量演变特征。结果表明,在此次冰雹过程中,回波强度普遍大于50 dBz,回波顶高在10 km以上,有明显的三体散射、气旋式辐合、高层回波悬垂和强风暴顶辐散等特征。双线偏振雷达各偏振参量(反射率因子Z_(DR)、单位差分传播相移K_(DP)和相关系数ρ_(HV))反映出冰雹云的典型特征:在基本反射率大、Z_(DR)小、ρ_(HV)小的区域出现冰雹, Z_(DR)值通常为-1.0~0.2,ρ_(HV)值普遍为0.7~0.9;ρ_(HV)和Z_(DR)在低仰角的表现比高仰角更有效;K_(DP)有一定指示意义,但判别效果不明显。采用的双线偏振雷达算法产品识别粒子相态结果容易出现空报现象。
四维集合变分同化方法在华南冬季暴雨模拟中的应用

利用WRF(Weather Research and Forecasting)模式和基于本征正交分解的四维集合变分同化方法(POD-4DEnVar),对2015年12月9日一次华南暴雨过程进行多普勒雷达资料同化试验,并与三维变分同化试验(WRF-3DVar)进行对比,讨论了POD-4DEnVar方法中局地化半径对模拟效果的敏感性。结果表明,比较不同化雷达资料的控制试验,WRF-3DVar和WRF-POD-4DEnVar试验的降水模拟结果得到明显改善,且WRF-POD-4DEnVar的降水强度更接近实况。两种同化方法通过改变不同的初始要素达到改进降水模拟效果的目的,3DVar方法通过调整初始风场,间接减弱暴雨发生的水汽条件,POD-4DEnVar方法则直接调整湿度场。在降水过程中,同化试验改变了冷空气活动和水汽通量辐合的模拟结果,从而改善降水的模拟效果。POD-4DEnVar方法对局地化半径比较敏感,随局地化半径增大,同化对风场和湿度场的影响范围扩大,当局地化半径取为200 km时,降水模拟的效果最好。
针对对流降水预报的BJ-RUC系统1小时更新循环方案研究

为了提高快速更新循环系统的分析和预报水平,在BJ-RUC系统中,发展了针对1小时更新循环的分步同化方案。分步同化的方案有效解决了在现有变分同化系统中如何在分析场中加入更多的对流尺度观测信息,同时保持大尺度背景场平衡的问题。该方案是将大尺度的常规观测和小尺度、高分辨率的观测资料分步同化,从不同尺度的观测中分别提取出大尺度和对流尺度的信息。以2009年北京地区夏季的4次强降水过程为个例进行同化和预报试验。结果表明,该方案在12小时的预报时效内能有效提高降水预报。对飑线个例的详细分析结果显示,分步同化方案可以使分析场中同时保留大尺度和对流尺度的信息,从而使预报的降水位置和强度等方面都更准确,降水预报评分有明显提高。
双焦点光子筛聚焦特性的精细测量

利用数字全息测量方法结合变采样间距的衍射传输算法实现双焦点光子筛器件焦距及焦斑的同时精细测量.给出了双焦点光子筛器件及其理论焦斑分布,采用双曝光的离轴全息方法得到了CCD接收面处光场的复振幅分布,基于此光场通过变采样间距的衍射传输算法获得具有较高分辨率的双焦点光子筛的聚焦场特征,与CCD直接测量结果相比,焦斑分辨率提高了10倍,双焦点光子筛的焦距等于自动对焦算法及强度最大值扫描方式分别求得的两段距离之和.实验结果表明测得的双焦距与设计焦距偏差分别为0.53%和0.37%,得到的两个焦斑半值全宽与设计值相比,其偏差分别为2.86%和1.86%.本文提出的测量方法除了应用于光子筛类器件的性能检测以外,还能够广泛应用于其它类衍射透镜聚焦特性的测量与性能分析.
3D打印技术在岩石试验中的应用现状与展望

3D打印技术是一种先进的快速成型技术,已给艺术、工程、医学、科学等领域带来巨大变革,在岩石试验中也展现出了良好的应用前景.本文详细介绍了3D打印技术的基本概念、分类和流程,综合分析前人已有的研究,阐述了3D打印技术在岩石试验中的新应用,包括岩石内部结构重构、岩体结构面自由设计和岩体内裂隙动态扩展试验样品制备三个方面.此外利用3D打印技术制作的试样相对于传统的自然界采集的岩样或者是人工合成的类岩石样品,具有得天独厚的优势,例如试验结果可重复性更高,岩石内部结构和应力场的可视化,能打破尺寸效应的限制,也更有助于研究结果的展示和教学,不过3D打印材料现阶段也存在材料强度和精确度的不足.最后对3D打印技术在岩石试验中的应用前景进行展望.
直流电阻率法高阻管道漏点位置的探测与分析

近年来,城区供水管道发生破裂的现象屡见不鲜,给居民生活造成了极大的影响,解决城市管道漏水问题迫在眉睫.文章采用异常响应更为稳定、解释方便、低成本的直流电阻率法,基于直流电阻探测方法原理,提出利用电位异常方法探测管道漏点位置技术.首先利用数值模拟方法研究了高阻管道漏点电位异常响应,采用有限差分技术,将漏点位置设为源点,分别计算表面位置沿x方向和y方向电位差,数值模拟结果表明,该方法可以有效地定位漏点位置.利用物理实验对理论数值模拟结果进行验证,在实验过程中,分别在地表面沿管道方向以及垂直管道方向进行电位差测量,物理模拟结果与数值模拟结果相吻合,表明该方法合理有效.与其他管道探测相比,直流电位方法原理简单,抗干扰能力强,异常响应特征明显.
西藏马扎拉矿区综合信息找矿模型建立与应用

马扎拉金锑矿是西藏藏南地区特提斯喜马拉雅成矿带上典型的受构造控制的蚀变岩型矿床.为了查明工作区控矿构造的空间展布以及为找矿评价提供依据,在前人总结的区域成矿模式的指导下,以物性为桥梁,将成矿模式转化为地质-地球物理模型,并以此模型为指导思想,综合分析了工作区地质资料和面积性的地球物理和地球化学资料,圈定了找矿有利的靶区,然后在靶区开展大比例尺的音频大地电磁测深和联合剖面测量工作.对音频大地电磁反演解译的断层进行了评价,推测与容矿相关的构造主要为F7、F12、Ft1、Ft2、Ft3.最后通过钻探对Ft1进行验证,成功发现了矿化破碎带.从而证明了综合信息找矿的合理性,为区内相似地质背景下的找矿工作提供了成功的经验.
低频可控震源在哈拉湖冻土区二维地震勘探试验研究

高原冻土区由于地质条件复杂,对地震波能量尤其是高频信号吸收作用强,一直是地震勘探的一个难点.为探测哈拉湖冻土区的深部结构,分析可能的天然气水合物的分布情况及地球物理响应特征,我们在研究区采用低频可控震源激发进行了高精度二维地震勘探试验.本文通过对原始单炮定性分析以及针对能量分析、频段相对能量比估算、道集间频率分析方面进行定量分析,来确定振动台数、扫描频率、扫描长度、驱动幅度以及覆盖次数等优选参数.文章总结了可控震源在高原冻土区的野外施工方法,对以后类似地区的地震勘探工作有一定的借鉴意义.
上地幔流变性质的研究进展

本文主要总结了近十多年来橄榄岩流变实验的研究成果,介绍了上地幔流变研究的进展和意义.经过多年的实验研究,橄榄岩流变性质在理论和应用方面都已取得重要突破.人们利用高温高压实验深入研究了熔/流体、铁含量、粒径尺度、温压条件等因素对橄榄石流变性质的影响,得到了表征橄榄石流变特性的幂率本构方程的各参数,并从理论方面探讨了橄榄石等矿物在不同深度处可能存在的变形机制.在应用方面,高温高压流变研究为许多地质现象(如软流圈的成因)的解释和地球动力学(如地幔对流)的模拟提供了实验依据和基础数据,如辉石的粒度效应可以解释上地幔板块边界变形及剪切局域化问题等.尽管对上地幔矿物的流变特性进行了深入地研究,但还有许多问题需要人们进一步厘定,如碳酸盐熔体对橄榄石流变性质的影响,橄榄石变形机制的转化等.
复杂网络理论在食物网中的应用和研究进展

复杂网络系统用于解决各学科系统问题,相关研究已成为当下国际热门研究领域。在食物网中应用复杂网络理论,可弥补传统食物网静态描述的劣势,动态的反映现实网络。随着复杂网络理论的深入,食物网的研究也从关注物种数量和关系发展为关注网络结构,从现象归纳描述逐渐向机理探索。本文回顾了传统食物网的研究方法,从食物网稳定性研究、个体在复杂食物网研究中的重要性等方面综述了复杂网络在食物网中的研究进展,并分析和展望其在水生食物网研究中的应用前景。
靖海湾与五垒岛湾海蜇增殖放流效果比较与分析

根据2010-2015年在靖海湾与五垒岛湾进行的海蜇(Phopilema esculentum)放流前本底调查和放流后跟踪调查结果,对比分析靖海湾与五垒岛湾海蜇苗种的放流密度及成活率。结果表明,靖海湾与五垒岛湾海蜇自然群体资源量均较低,放流群体贡献率非常大。2010-2015年靖海湾海蜇苗种放流密度为(26.92~ 30.96)×10~4尾·km~(-2),平均为29.45×10~4尾·km~(-2),五垒岛湾海蜇苗种放流密度为(23.05~ 25.14)×10~4尾·km~(-2),平均为23.97×10~4尾·km~(-2),对比结果表明靖海湾年放流密度均高于五垒岛湾。近6年,靖海湾海蜇苗种成活率分别为0.25%~ 0.83%,平均为0.51%,五垒岛湾苗种成活率分别为0.31%~ 0.96%,平均为0.67%,五垒岛湾放流苗种成活率略高于靖海湾。通过靖海湾与五垒岛湾海蜇放流效果对比分析,海蜇苗种成活率与自然群体资源量、海蜇放流密度及海蜇苗种规格等因素有很大的关系。本研究可为山东半岛南部海蜇资源的修复和管理提供参考依据。
辽东湾水域小黄鱼的生长特征

根据2012-2013年在辽东湾水域进行的6个航次的底拖网调查资料,采用体长频率分析法研究了该水域小黄鱼(Larimichtlys polyactis)的生长特征。结果表明, 2012-2013年间共采集小黄鱼样本2 593尾,体长范围为40~ 210 mm,平均体长为115 mm,优势体长组为90~ 130 mm,占59.3%。体长与体质量的关系式为W= 3×10~(-5)×L~(2.842 4)。采用ELEFAN技术计算了小黄鱼的Von-Bertalanffy生长方程,其极限体长L_∞、生长系数K分别为260 mm和0.47。种群总死亡系数Z、自然死亡系数M和捕捞死亡系数F分别为2.31、0.41、 1.90。与辽东湾及其邻近水域的历史数据相比,辽东湾水域小黄鱼的生物学特征与2000年前发生了较大变化,极限体长减小,生长速度加快,群体小型化和低龄化严重。2012-2013年辽东湾水域小黄鱼的资源开发率为0.823,其资源处于过度开发状态。
水稻立枯病抗性资源筛选

利用黑龙江省226份水稻种质资源进行苗期耐立枯病的鉴定,以轮枝镰刀菌为供试菌株,采用人工接种,筛选得到不同表现值的抗源材料.鉴定结果表明:鉴定筛选出高抗品种12份,分别为'龙粳20号''东农429''富士光''龙稻5号''龙粳27号''垦稻18''黑粳2号''龙粳21号''朴洪根稻''石狩白毛''垦稻9''垦稻11',占资源总数的5.31%;中抗品种29份,占总数的12.83%;中感品种为63份,占总数的27.88%;感病品种99份,占总数的43.81%;高感品种为'合江11号''东农420''牡丹江31号''合江10号''东农419'等23份,占资源总数的10.18%,但没有发现免疫品种.
包膜掺混肥对苹果园土壤养分、果实产量和品质的影响

旨在探讨苹果园中包膜掺混肥的合理施用,为果品绿色生产提供依据.通过连续5 a定点定位施肥跟踪调查试验,研究包膜掺混肥对'富士'苹果园土壤养分、叶片营养及果实品质和产量的影响.结果表明,施用BBF1(20-10-15)和BBF2(24-6-15)2种包膜掺混肥均明显增加春季土壤速效磷及钾的质量分数;在苹果生长后期(秋季)可维持较高且稳定的养分质量分数,其中施用BBF1效果更明显.施用包膜掺混肥提高叶片氮、磷和钾的质量分数,1 a中叶片养分质量分数均能维持较高水平.2种包膜掺混肥处理的单株产量连续5 a均比对照明显提高,平均增产率分别为29.7%和39.9%.施用包膜掺混肥的果实中挥发物质种类比对照减少,但具有特殊苹果香味的酯类物质如2-甲基丁酸乙酯、丁酸乙酯、2-甲基戊醇乙酸酯、己酸乙酯等的相对质量分数明显增加,醛类和烷类等物质未检出,醇类物质下降;包膜掺混肥明显提高果实的单果质量并促进果实着色;BBF1处理的果实中酯类相对质量分数最高,其香味更浓,果实着色更好.包膜掺混肥1次施用能满足苹果树1 a的养分需求,利于产量提高,促进果实着色及增加果实特殊香味等.
混合润滑下短齿啮合对行星齿轮接触疲劳的影响

少齿差行星齿轮为避免齿顶干涉,通常会减小齿高,这可能会导致齿面实际接触宽度小于理论赫兹接触宽度,降低齿面接触强度.鉴于此,为研究少齿差行星传动短齿制对齿轮接触疲劳的影响,综合考虑了轮齿接触宽度、楔形间隙、齿宽有限长和齿面粗糙度等因素,建立少齿差行星齿轮短齿啮合的混合润滑统一方程,求解出啮合齿对间的压力分布、摩擦系数和轮齿接触区次表面应力分布,根据Zaretsky接触疲劳寿命计算模型,对不同工况下不同啮合位置的轮齿接触疲劳寿命进行预测.结果表明:接触宽度在少齿差行星齿轮的疲劳寿命预测中不容忽视,短齿啮合模型下的楔形间隙对啮入和啮出过程的疲劳寿命有不同影响.
基于半高斯梯度算子的尺度自适应纹理滤波

为了解决现有纹理平滑方法不能在抑制纹理的同时保持细窄结构的问题, 提出一种基于半高斯梯度算子的尺度自适应纹理滤波算法. 首先提出一种具有结构保持和纹理抑制效果的半高斯梯度算子, 其幅值能够较好地区分结构和纹理, 方向能够较好地反映结构法向; 然后基于半高斯梯度的幅值为每个像素估计最优的滤波尺度, 并借助高斯滤波得到一幅大部分纹理得到抑制的引导图像; 最后在双边滤波的基础上引入基于半高斯梯度方向的滤波方向核, 提出一种基于引导图像的三边纹理滤波算法, 能够有效地避免图像平滑结果中存在的结构附近毛刺残留现象.大量实验结果证明, 该算法可以在抑制纹理的同时保持结构的完整性, 尤其是在保持细窄结构以及结构周围的整洁等方面超越了已有的方法.
混合式高压直流断路器试验技术

混合式高压直流(HVDC)断路器是电力电子结合机械开关技术领域新型的高端电力装备,迄今为止其电气试验尚没有可以参照的国际或国家标准。为此,深入分析了混合式高压直流断路器的极限工况,梳理了快速机械开关、主支路阀组以及转移支路阀组等关键构成部件的电气应力,提出了能够全面考核整机电磁、热与机械等性能的运行试验和绝缘试验项目,并完成了试验系统的搭建。研究结果表明:所研制的世界首台535 kV电压等级混合式高压直流断路器样机及其关键部件在搭建的试验系统中完成了所提出的各项试验,最大开断电流为25 kA,开断时间小于3 ms;针对性提出的试验方案和实现技术能够充分在实验室内考核混合式高压直流断路器的各项指标;试验结果证明了方案的正确性和可行性。该研究为未来混合式高压直流断路器相关试验检测标准的制定奠定了基础。
弓网电弧对牵引传动系统电气特性的影响

随着列车运行速度的提高,弓网离线及离线电弧的发生率大幅上升,对牵引传动系统电气特性的影响日益显著,因此有必要研究弓网电弧对牵引传动系统电气特性的影响。为此,考虑了离线电弧的演化过程,建立了牵引传动系统仿真模型;研究了不同弓网离线时间下弓网离线对牵引传动系统电压特性的影响,并分析了离线过程中不同阶段的电压谐波情况。研究结果表明:弓网离线时间较长且在电弧熄灭的情况下,弓网离线对牵引传动系统电气特性的影响最严重;从电压方面来看,弓网离线时间为300 ms的工况下,熄弧后车载变压器高压侧出现的过电压值为47.5 kV,牵引变流器直流侧电压快速降为零,在离线恢复时产生的过电压值可达到6.4 kV,会对其中的电力电子器件产生严重冲击;从波形畸变程度来看,车载变压器高压侧电压的总谐波畸变率(total harmonic distortion,简称为THD,符号为λthd)随着时间的延长而增大,畸变的电压输入牵引变流器,增加了其控制难度,恶化了变流质量。综上所述,弓网离线时间越长,弓网离线对牵引传动系统交直流侧电压的影响就越大,进而威胁到牵引传动系统电气设备的安全稳定运行。
考虑电极熔化的弓网电弧与电极耦合模型

为了探明弓网电弧对受电弓滑板与接触线材料的侵蚀规律,基于磁流体动力学(MHD)理论并考虑弓网电弧与电极之间的能量传递,建立了弓网电弧与电极熔化耦合分析模型。釆用熔化/凝固模型求解弓网电极材料内部的能量方程,分析弓网电弧作用下的弓网电极材料熔化特性;通过计算稳态弓网电弧特性,得到弓网电弧对电极的热流密度分布情况,将热流密度注入受电弓滑板与接触线来分析弓网电极的熔化特性;研究了弓网电弧燃弧时弓网电极材料的熔池特性随时间的变化情况;分析了弓网电极材料在不同弓网电弧电流情况下的熔池特性。研究结果表明:弓网电弧对接触线和受电弓滑板的热流密度注入呈现高斯分布形态;接触线与受电弓滑板的熔池深度、熔池半径均随着弓网电弧作用时间的增大而增大;随着弓网电弧作用时间增加,接触线表面的熔池深度始终大于受电弓滑板表面的熔池深度,受电弓滑板与接触线表面的熔池半径大小出现2次交点;400 A弓网电弧电流作用0.2 s时间后,受电弓滑板和接触线的熔池半径分别达到3.86 mm和4.3 mm,熔池深度分别达到1.24 mm和2.95 mm;随着弓网电弧电流的增加,弓网电极材料表面的熔池深度与熔池半径均增大,且受电弓滑板与接触线的熔池半径随弓网电弧电流的变化趋势相同,接触线表面的熔池深度随弓网电弧电流的变化率更大。计算结果可为轨道车辆的弓网系统的设计和评估提供参考意见。
特高频传感器对局放信号失真的影响因素分析

局部放电产生的脉冲电流宽度为纳秒级和亚纳秒级,而特高频(UHF)传感器接收的信号持续时间达到微秒级,因而接收信号出现失真现象。经理论分析,得出UHF传感器的群延迟不平坦和相位中心不稳定引起UHF信号的失真。以自行设计的Vivaldi天线和微带天线作为样本,通过脉冲响应仿真和试验对以上两因素进行验证。并对110 kV预制故障的套管进行实验,研究不同UHF天线获得的信号与视在放电量的对应关系。结果表明:群延迟不平坦导致UHF信号的相位失真,相位中心不稳定导致幅度失真。利用群延迟平坦相位中心稳定的传感器获得的UHF信号与视在放电量的拟合优度从0.647提升至0.862。群延迟和相位中心可作为有效高度的补充参数对UHF传感器失真程度进行评价,为UHF传感器的设计和选型提供依据。
直流快速开关高速斥力机构运动特性分析

高速斥力机构是混合式直流断路器快速开关的核心部件,对于混合式直流断路器的故障分断时间和分断性能有重要影响。为此,针对直流快速开关运动特性开展研究,基于有限元分析方法建立了高速斥力机构的场路耦合瞬态动力学数学模型,计算了基本参数包括驱动回路参数、斥力盘结构参数、外壳参数等因素对其运动特性的影响规律。仿真结果表明:增加驱动回路电容和电容预充电压可以有效地增加电磁斥力和分闸速度;线路电感增加会造成电磁斥力峰值时间推迟,进而导致电磁斥力和分闸速度减小;斥力盘厚度小于4 mm时,分闸速度随着斥力盘厚度增加而增加,斥力盘厚度超过4 mm时,增加趋势趋于平缓;斥力盘半径在65~85 mm时,分闸速度随着斥力盘半径增加而增加,斥力盘半径超过85 mm时,增加趋势趋于平缓;相比于铝制外壳,釆用钢制外壳,分闸速度更快;钢制外壳下运动特性对外壳距离不敏感,铝制外壳下分闸速度随着外壳距离增加而增加。基于仿真结果,搭建了直流快速开关运动特性测试平台,通过对比仿真和实验结果,验证了方案和模型的可行性。
电力电缆暂态热路模型中绝缘层的优化

为实现电力电缆导体温度在线监测的工程应用,研究了影响电缆传热的重要部分一绝缘层。首先对电缆暂态热路模型的构建、绝缘层的分层进行了论证与分析,然后分别构建了绝缘层等厚度、等热容、热容比、厚度比这4种分层方式下的热路模型,并实现了对导体温度的求解,最后以电缆载流温升实验进行了验证。结果表明:不同分层方式下导体温度计算值的绝对误差标准Δθ均受制于电缆绝缘的分层数,Δθ随分层数的增加而明显下降,分层数由5层增加为30层时Δθ平均下降0.5 ℃;但在分层数达到一定数量后,它对Δθ的影响减小,分层数由30层增加为100层时Δθ平均下降值低于0.1 ℃;在分层数较小时,绝缘层依据热容比和等厚度分层时对应的Δθ稍低于其余2种方式,当分层数为5层时按照这2种方法建模的Δθ比其余2种方法低0.1℃,而分层数达到20层以上时,4种方法的Δθ将趋于一致。这对于电缆导体温度实时监测进而掌握其载流量有显著意义。
基于有源气室结构的光声光谱技术

针对基于光声光谱技术的变压器油中溶解气体在线监测系统存在光声池体积庞大、光源校准工艺复杂、斩波器调制技术影响稳定性等问题,提出了一种基于有源气室结构的光声光谱技术,构建了有源气室结构的光声光谱检测实验装置,对有源气室光声池、共振管、麦克风、光电探测器进行了一体化设计,并利用实验装置对不同体积分数的C_2H_2、CH4、CO气体进行了测量。实验和现场运行的结果表明:3种气体的光声信号与待测气体体积分数间线性拟合度可达0.998 9、0.999 9、0.998 4,气体体积分数检测下限可达到0.5×10~(-6),平均测量偏差<2%;釆用基于有源气室结构的光声光谱技术,免去了光准直镜的影响,简化了光源校准工艺,提高了光源强度;同时,结合波长数字调制方式,避免了机械斩波器的使用,实现了光声检测系统的小型化,提高了测量精度和运行稳定性。理论和实验结果为光声光谱在线监测系统的工程应用提供了技术支持与方法参考。
变电站地网冲击特性试验研究

地网冲击特性是变电站防雷设计的重要参考依据,目前的地网冲击特性研究中缺少大尺寸地网在大冲击电流作用下的试验研究。为此,基于某110kV电压等级的变电站地网,设计并搭建了大冲击电流试验平台,研究了不同注流点(地网中心及地网边缘)、不同冲击电流波形(8/20µs及2.6/50 µs)、不同冲击电流幅值(0.2~4 kA)等多种条件下的地网冲击特性。试验结果表明:对大尺寸地网而言,地网冲击接地阻抗远大于工频接地阻抗;地网冲击特性受注流点、冲击电流波形及冲击电流幅值的影响明显;地网高电位区域集中在注流点附近;冲击电流幅值越大,则地网冲击接地阻抗越小,且地网电位分布会越不均匀;冲击电流波前时间越短,则地网冲击接地阻抗越大,且地网电位分布会越不均匀;不同冲击电流波形下的地网散流分布具有一定相似性。测试所得数据可用于校验仿真模型,为完善相关标准提供参考。
基于红蓝色差和改进K-means算法的航拍绝缘子分类识别方法

绝缘子作为输电线路中最重要的基础设施之一,对其准确识别是实现输电线路运行状态的自行监测与故障诊断的重要前提。为了能够对无人机航拍巡检中的绝缘子进行准确识别,提出基于红蓝色差和改进K-means算法的航拍绝缘子分类识别方法。首先,结合红蓝色差灰度化和加权灰度化,采用改进K-means算法对灰度图像进行聚类分割;其次,通过形态学滤波弥补分割缺陷;最后,根据绝缘子目标区域的红蓝色差均值,将绝缘子的分类问题简化为一维数据分类问题,从而实现分类识别。实验结果表明,该方法对复杂背景及不同拍摄角度下的绝缘子均能快速进行准确的分类识别,总识别率可达94.4%,为无人机巡检中输电线路绝缘子的分类识别提供了新的思路。
XLPE与MgO/XLPE纳米复合材料周期性直流接地电树枝与交流电树枝的温度特性

随着电力电缆的广泛应用,由电树枝化导致的电缆绝缘失效问题得到了人们越来越多的关注。以交联聚乙烯(XLPE)和纳米MgO掺杂的交联聚乙烯(MgO/XLPE:)为研究对象,研究了这两种材料在20~80 ℃下的周期性直流接地电树枝和交流电树枝特性。实验结果表明:两种材料中的周期性直流接地电树枝呈枝状,对应的分形维数接近1,交流电树枝呈丛状,对应的分形维数接近2;纳米MgO颗粒的添加对于抑制周期性直流接地电树枝的生长有显著效果,但对抑制交流电树枝的生长效果有限;XLPE中的周期性直流接地电树枝长度随温度的上升呈现先下降后上升的趋势,MgO/XLPE材料中的周期性直流接地电树枝长度随温度的上升变化不明显,两种材料中的交流电树枝长度随温度的上升均呈现出增加的趋势,但增幅较小。
商用直流电缆料采用不同质量分数纳米MgO改性选型

为提高商用直流电缆料高温下的绝缘性能,向商用直流电缆料添加不同质量分数的纳米MgO粒子,制备了MgO/XLPE纳米复合介质,并测试了试样在不同温度下的正、负极性直流击穿场强、空间电荷分布以及电导率。结果表明:添加纳米MgO粒子能显著提升直流电缆料正、负极性直流击穿场强,添加质量分数为0.1%和0.5%的纳米MgO粒子能减小温度对电导率和空间电荷特性的影响,提高其高温下的电导率和空间电荷性能,减少直流电缆中的电场畸变。经综合比较可选用添加质量分数0.1%纳米MgO粒子来改性现有商用直流电缆料。
特高压交流同塔双回输电线路严重脱冰跳跃抑制措施仿真研究

与单回输电线路相比,特高压交流(UHVAC)同塔双回输电线路具有扩大输电容量和减少输电走廊的优势,但在运行过程中受到外力(如大风、脱冰)作用时,更容易产生相间闪络、碰线等事故。为此,利用清华大学自主研发的3自由度多档导线-绝缘子体系非线性仿真模型,针对1 000 kV特高压交流同塔双回输电线路进行了导线动态力学仿真计算,研究了3种严重脱冰工况下传统相间间隔棒与新型相地间隔棒对导线不同期摆动的抑制效果。计算结果表明:对于脱冰跳跃严重的1 000 kV特高压交流同塔双回输电线路,釆用传统的结构高度为20 m、芯棒直径为95 mm的相间间隔棒或新型的结构高度为20 m、芯棒直径为30 mm的相地间隔棒均可以较好地抑制相间距离的减小;运行过程中,绝缘子所受拉力、压力均在其受力范围内;多相脱冰时,在脱冰相实施新型相地间隔棒和相间间隔棒相配合的安装方案,抑制相间距离减小的效果更加突出。对于具体线路和工况,可参考研究结论进行不同间隔棒配置方案处理。
基于双极性载流子输运模型的高压直流电缆附件绝缘EPDM/LDPE界面电荷的数值模拟

高压直流塑料电缆是直流输电系统的关键装备,作为其重要连接环节的直流电缆附件由于介质的不连续性,容易产生界面电荷积聚,威胁电缆输电系统安全。为此,通过设置界面特性相关的表面态、界面势垒和载流子迁移率等参数,利用双极性载流子输运模型仿真研究了不同界面条件下空间电荷在乙丙橡胶(EPDM)/低密度聚乙烯(LDPE)双层介质中的注入和输运特性,并分析了界面电荷累积对复合绝缘系统电场分布的影响。仿真与实验结果证明材料表层的深陷阱能级、较高的界面势垒以及两种介质间较大的载流子迁移率差异均能造成界面电荷密度的增大,同时界面电荷积累也使电场分布畸变更加严重。因此可以从改善材料表面态分布,降低界面势垒和提高载流子迁移率匹配程度等方法出发,以解决高压直流电缆附件绝缘界面电荷积累问题。
基于有限元和粒子群算法的电缆周围土壤热特性参数估算方法

土壤导热系数、比热容等土壤热特性参数受土壤组成成分、颗粒大小、紧密程度、含水率等因素的影响而在不同地区、不同季节下呈现较大差异,给电缆载流量的准确计算带来困难。为此,在电缆外皮温度实测的基础上,提出了一种基于有限元和粒子群算法的土壤热特性参数估算方法,其基本原理是将电缆外皮温度的有限元计算值与实测值进行比较,通过粒子群算法优化土壤热特性参数,直至2者的平均误差最小。研究结果表明:与阶跃负荷及周期负荷电缆温升试验数据进行对比,基于估算的电缆周围土壤热特性参数的电缆导体和外皮温度的计算值与其试验实测值相符合,2者之间的平均误差均不超过2 ℃,说明所提出的土壤热特性参数估算方法的可行性。在电缆实际运行中,电力部门可以利用该方法对电缆周围土壤的热特性参数进行估算,以便准确计算电缆载流量、合理调度其负荷。
高温高气压下XLPE电缆电树枝生长规律及局放特性

交联聚乙烯(XLPE)绝缘材料电热老化产生的气体会在电缆绝缘层产生局部高气压,为了研究不同温度下气压对电缆电树枝发展特性的影响,以XLPE短电缆为样品搭建试验系统,研究了不同温度下气压作用在绝缘层内壁时电缆电树枝的生长规律及其局部放电特性。分析实验结果可知:低温下XLPE处于玻璃态,局放初期材料保持了良好的机械性能,气压的升高对局放引发和生长初期无影响。局放后期,剧增的局部放电使插针区域软化,在气压作用下产生形变,电树枝沿应力集中区迅猛发展;高温下XLPE处于高弹态,自由体积分数增加,气压越高绝缘材料受到的轴向拉力越大,材料电气性能下降越明显,电树枝越易引发。高温高气压下XLPE电缆的绝缘性能下降明显,电缆稳定运行受到严重威胁。
高压直流电缆料的研发进展与路径分析

直流输电已经成为电网建设的关键环节,高压直流电缆是直流输电的关键电力设备。然而,直流电缆料与屏蔽料被国外企业长期垄断,我国不能大规模批量生产质量稳定可靠的高压直流电缆用绝缘料,因此现阶段急需研发具有我国自主知识产权的新型高端电缆料以提升电力设备的国产化率。按照技术需求、研发路径和发展设想三个方面全面综述了高压直流电缆料的研发进展。首先探讨了直流电缆料对包括介电强度、电场分布、空间电荷输运等电性能的技术需求;其次分析了高纯净度电缆料、纳米复合电缆料、共混复合电缆料、接枝改性电缆料和直流电缆屏蔽料等五个研发路径的现状、优势与不足、陷阱特性和发展方向;最后对未来直流电缆料的研究发展进行了展望。采用电荷陷阱理论构建了直流绝缘特性之间的关联,获得了电荷陷阱行为对直流绝缘特性的影响机制,归纳了各路径下电缆绝缘料的陷阱特性及其调控方法。该研究可为我国新型高端直流电缆料的研发提供理论支撑。
聚乙烯/氮化硼高导热复合材料的耐电弧性和介电性能

聚乙烯是一种重要的绝缘材料,但较低的热导率限制了其进一步应用。向聚乙烯基体中添加高导热无机颗粒可有效提高复合材料整体的热导率,同时会对其耐电弧性和介电性能产生影响。鉴于此,分别以微米氮化硼和微纳米混合氮化硼颗粒作为填料,制备了不同填料质量分数的两类聚乙烯/氮化硼复合材料。除了对各复合试样的热导率进行测量,还通过高压电弧起痕实验分析了各试样热导率对其耐电弧性的影响,最后对各试样的相对介电常数和交流击穿强度进行了评估。结果表明:当氮化硼填料的质量分数由0增加至40%,复合试样的热导率不断增大,耐电弧性随之增强。但是基体中填料质量分数较高时(>20%),复合试样的相对介电常数明显增大、交流击穿强度显著下降。此外,基体中填料的质量分数相同时,微纳米混合氮化硼颗粒填充的复合试样具有更优异的导热性能、耐电弧性和介电性能。
热塑性电力电缆绝缘材料:历史与发展

交联聚乙烯(XLPE)具有优异的机械、热力学及绝缘性能,被广泛用作电力电缆绝缘材料。然而,XLPE是热固性塑料,电缆退役后绝缘难以循环再利用。另外,XLPE生产过程产生的副产物也会影响电缆的性能,不利于工人的健康。以上因素都是推动发展热塑性电缆绝缘的动力。本文介绍了电力电缆对绝缘材料电气特性的基本要求,总结了低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)及聚丙烯(PP)等有可能用作热塑性电缆绝缘的三类聚合物的结构与电气特性的关系。并重点综述了聚合技术、共聚技术、共混技术、添加剂、纳米添加、化学改性等在调控上述三类热塑性绝缘材料结构与性能方面的研究进展。最后,从电缆绝缘材料结构与性能关系、聚合物存在多样性结构以及聚合物合成新技术日新月异等方面,对未来热塑性电力电缆绝缘材料的发展进行了展望。分析认为:新型合成技术是实现高性能热塑性电力电缆绝缘材料的有力手段;复合、改性技术则是发展热塑性电力电缆绝缘材料的重要补充。
亚热带河网湿地沉积物重金属分布及风险评价

采用原子吸收光谱法测定了中国南亚热带典型河网湿地(海珠湿地)水域环境表层沉积物中重金属Cu、Zn、Pb、Cd、Ni、 Cr、Fe、Mn的含量,通过聚类分析和相关分析方法探讨其重金属的空间分布及来源特征,利用Hakanson生态风险评价法和基于一致性的沉积物质量基准法比较评价该区域重金属污染生态风险。结果显示,海珠湿地水域表层沉积物各重金属含量范围分别为:Cd(0.11~ 4.37 mg/kg)、Pb(54.9~156.0 mg/kg)、Cr(40.7~225.5 mg/kg)、Cu(34.2~244.9 mg/kg)、Ni(30.9~133.2 mg/kg)、Zn(134.8~669.7 mg/kg)、Fe (2.5%~4.2%)及Mn(0.04%~0.06%),均不同程度地超过区域背景值,且呈狭窄水面向宽阔水面区域递减的空间变化趋势。除Cd在丰水期显著高于枯水期外,其他金属的含量季节差异不显著。各重金属来源及变化趋势表现为两大类群:Cu、Zn、Pb、Cd、Ni和Cr之间具有显著的相关性,可能以人类活动污染为主;而Fe和Mn之间具有显著的相关性,以地壳自然来源为主。海珠湿地总体重金属生态风险较高,应对该区域重金属含量及水生生物状况进行跟踪监测,以维护水域生态系统的健康与平衡。
贵州夹岩水利枢纽区域景观生态风险评价研究

为揭示水利工程建设对典型喀斯特石漠化生态脆弱区域景观生态风险的影响,基于“3S”技术、景观生态学和生态风险评价理论构建景观生态风险评价模型,以贵州夹岩水利枢纽区52个乡镇为评价单元,对研究区1995-2015年间景观生态风险时空变化特征进行分析,结果表明:(1)研究区内建设用地、林地景观类型面积持续增加,水域景观类型面积呈增加趋势,总体生态环境保持较好。 (2)研究时段内景观破碎化程度整体偏低,人为因素对景观斑块的破碎化程度干扰较小;水域景观类型的分离度指数最大,受到人类活动干扰程度最大,特别是夹岩水利枢纽工程的实施。(3)20年间处于高生态风险区和低生态风险区乡镇变化不大,各乡镇区域景观生态风险变化主要集中在中等生态风险区、较低生态风险区和较高生态风险区的相互转化。(4)研究区不同时段各乡镇间的区域景观生态风险水平具有显著的自相关,在空间上存在空间集聚效应,区域景观生态风险指数空间分布均以高-高聚集和低-低聚集类型为主。
磁性固体螯合材料修复农田镉污染土壤研究

为了完善农田耕地土壤Cd污染“磁性固体螯合材料-农机磁选移除”技术,获取相关技术参数,文章采用室内盆栽模拟方法,研究了投料后磁性固体螯合材料在土壤耕层垂直分布以及基于移除效果的最佳材料投加量。结果表明:磁性固体螯合材料施入水田土壤后,经搅拌后,在耕层是均匀分布;固体螯合材料投加量为0.40% 时,土壤总Cd、DTPA-Cd和HCl-Cd移除率达到最大,增加投加量土壤Cd移除率趋于稳定。因此,设计的回收机械应考虑在整个耕层回收材料,0.4% 的最佳螯合材料投加量以及该投加量是否有利于磁选回收,还需要农机在大田实验验证。
叶面硒肥与海泡石钝化对水稻镉硒累积的影响

通过大田试验,研究叶面喷施硒肥以及配合海泡石钝化处理对水稻镉和硒累积的影响。试验结果表明,叶面硒肥能够降低早稻和晚稻地上部镉的含量,早稻和晚稻水稻糙米、颖壳和秸秆中镉含量分别比对照降低了13.0%~23.5%、4.00%~36.5%和4.50%~ 18.5%左右;单独撒施海泡石能够显著降低水稻地上部镉含量,早稻和晚稻糙米、颖壳和秸秆镉含量分别比对照降低了65.0%~ 76.0%、61.0%~62.5%和59.0%~73.0%左右;而与单施海泡石处理相比,叶面硒肥配合海泡石处理能够进一步降低早稻水稻各部位镉的含量,水稻糙米、颖壳和秸秆镉含量分别比对照降低了74.0%~83.6%、67.0%~77.0%和74.5%~80.0%左右,且糙米中镉含量能够降到低于稻谷镉的安全限量0.2 mg/kg以下。此外,在水稻不同生育期喷施叶面硒肥,在降低镉含量的同时也显著提高了早稻和晚稻地上部各部分中硒的含量,早稻和晚稻糙米中硒含量分别为对照处理的6.70~6.90倍和5.10~5.50倍。因此,大田试验结果表明叶面硒肥配合海泡石钝化处理能作为一种非常有效的水稻镉污染阻控和稻米富硒技术。
ICP-MS与XRF测定PM_(2.5)中重金属含量的对比分析

目前,大气颗粒物中重金属含量分析方法很多,现有环境空气质量标准并未对重金属分析方法进行统一规定,在实际监测过程中各地选择的分析方法都不尽相同。因此,确定合适的分析方法,满足快速准确测定PM_(2.5)中金属元素含量的需求显得极为重要。文章采用ICP-MS与XRF分别测定PM_(2.5)滤膜样品中Al、As等15种金属的含量,并对2组实验结果进行对比及相关性分析。结果显示,2种方法测定元素Al、Mn、Fe、Cu、Zn、As、Se、Pb的相关性系数R在0.818 5~0.953 6之间,趋势线斜率在0.787 9~1.252之间,可比性较好,测定上述元素时2种分析方法均可选用;Ti、V、Cr、Co、Ni、Cd、Ba相关性系数R和趋势线斜率较低,2种方法分析数据差异较大,测定时应选用灵敏度更高的分析方法如ICP-MS。在测定大气颗粒物中重金属元素时,应根据样品实际情况选择合适的分析方法。
利用箱式模型研究PFCs的大气化学特征

全氟化合物(PFCs)是一种典型的新型持久性有机污染物(POPs),具有疏油、疏水耐高温等特性,化学稳定性强,近些年被广泛应用。由于其可以在环境中长期稳定存在并对生物体产生较大毒害作用,目前已经引起了全世界的关注。全氟调聚醇(FTOHs)在大气中的迁移和氧化并形成最终产物被认为是PFCs最终产物在全球分布的主要原因之一。全氟辛酸(PFOA)是一种重要的最终产物,而2-全氟辛基乙醇(8∶2 FTOH)是其主要的前体物。该研究基于加州理工大气化学机理(CACM)基础上开发了考虑PFCs的CACM_PFC机理,并基于CACM_PFC机理以8∶2 FTOH和N-乙基全氟正丁基磺酰胺(NEtFBSA)为主要前体物建立了箱式模型,模拟PFCs的前体物在大气中经过氧化最终转化成PFOA的一系列反应过程,分析气象因素和其他污染物对PFCs浓度变化的影响。结果表明:高温和高湿条件有利于8∶2 FTOH的转化和PFOA的生成。其他污染物如O3能够促使PFCs向最终产物转化;NO_x对PFCs浓度的影响比较复杂,当NO_x浓度占主导时,NO_x会与CH3O2形成竞争抑制PFOA的生成,所以PFOA浓度较低;当CH3O2浓度占主导时PFOA浓度则较高。
基于离散三维活体荧光光谱法的湖泊水体叶绿素a浓度原位测量

荧光光谱分析技术具有灵敏度高、检测快速等优点,三维荧光光谱提供的指纹荧光信息比普通荧光光谱更丰富,选择性更好,在多组分分离上更具优势.离散三维活体荧光光谱法通过提取水体蓝藻、绿藻、硅藻、甲藻和隐藻5个门类藻类荧光光谱的指纹特征,分类测量藻类叶绿素a浓度,经过加和得到总的水体叶绿素a浓度.将基于该方法研制的三维荧光光谱水体藻类原位测量仪用于太湖水体叶绿素a浓度的测定,并与YSI多参数水质检测仪、BBE藻类现场分析仪、分光光度法等测定结果对比,结果表明:该方法与分光光度法间无显著性差异,与分光光度法、BBE法间的相关性好,相关系数达0.96以上,精密度、准确率优于基于普通荧光法的原位测量仪,是一种快速有效的原位测量方法.
广东新丰江水库表层水体CO_2分压及其影响因素

于2012年7月和2013年1月定点采集新丰江水库表层水样,测定水样的理化及生物学参数,计算水体中二氧化碳分压(p(CO_2))大小并分析其时空变化,探讨新丰江水库p(CO_2)的影响因素及其CO_2源/汇机制.结果表明:丰水期p(CO_2)变化范围为16~ 3545 μatm,均值为999 μatm,从水库上游到坝前p(CO_2)逐渐升高;枯水期p(CO_2)变化范围为399~ 1355 μatm,均值为756 μatm,从水库上游到坝前p(CO_2)呈下降趋势.丰水期p(CO_2)受温度影响较小,与营养盐(NO-3、DSi)浓度呈正相关,与叶绿素a (Chl.a)、溶解有机碳(DOC)浓度呈负相关,与溶解无机碳(DIC)浓度没有明显相关性;枯水期p(CO_2)受温度影响也较小,受碳酸盐体系的影响,与NO_3~-、DSi、Chl.a、DIC浓度呈正相关,与DOC浓度没有明显相关性.新丰江水库相对于大气来说是一个通量值偏低的CO_2源.
基于OLCI数据的洱海叶绿素a浓度估算

海陆颜色仪(OLCI)是搭载在Sentinel-3上的新型水色遥感传感器,其对于内陆清洁水体水质遥感监测的适用性有待验证.本研究以评价水体富营养化程度的重要参数叶绿素a(Chl.a)浓度为指标,以高原湖泊洱海为研究区,基于2017年4月19日共20个星地同步实验数据,建立了3种可应用于OLCI数据的Chl.a浓度遥感估算模型(波段比值模型、三波段模型以及FLH模型),并估算了当日洱海Chl.a浓度的空间分布.结果表明: (1)选用波段Oa8(665 nm)、Oa11 (708.75 nm)和Oa12(753.75 nm)构建的三波段模型最适用于洱海水域的Chl. a浓度估算,其平均绝对误差百分比为12.37%,低于波段比值模型的16.04%和FLH模型的13.50%; (2)对OLCI使用的大气校正方法中,基于去瑞利散射的暗像元法对估算模型的适用性要优于6S、FLAASH以及QUAC方法; (3)洱海OLCI影像中近岸水体受邻近效应影响严重,近红外波段Oa12(753.75 nm)受陆地邻近效应影响的距离为1~ 2个像元,而Oa8(665 nm)、Oa10(681.25 nm)和Oa11 (708.75 nm)波段为1个像元; (4) 2017年4月19日全湖Chl.a浓度均值为12.15±5.72 μg/L,洱海中部水域Chl.a浓度最低(9.00~ 12.00 μg/L),北部水域浓度最高(12.00~ 22.76 μg/L),南部水域浓度稍高(12.00~ 14.00 μg/L),阳南溪与波罗江入湖口受降雨径流的影响出现“羽流现象”,导致Chl.a浓度偏低,约为8.33 μg/L.
青藏高原典型湖库光学吸收特性与光合有效辐射衰减系数初步研究

青藏高原地区分布的湖泊数量众多、面积较大、分布范围广泛.受制于恶劣的自然条件,对该地区湖泊的光学吸收特性以及光合有效辐射衰减系数(K_d (PAR))的研究鲜有成果.本文依据2014和2015年间采集的13个典型高海拔、湖泊面积较大的湖库的现场实测数据和实验室测定数据,分析了采样湖库各个采样点的K_d (PAR)特征以及有色可溶性有机物(CDOM)、藻类颗粒物吸收及非色素颗粒物吸收特性,计算并分析了K_d (PAR)与透明度以及光学活性物质的关系.研究结果表明:青藏高原地区各湖库平均各项颗粒物吸收系数均较低,总颗粒物吸收系数在400~ 700 nm波段内不超过0.14 m~(-1)、CDOM吸收系数在355 nm波长处最高,为1.23 m~(-1)、最低接近于0、藻类颗粒物吸收特性不明显;实验数据完整的巴木错、格仁错和班公错的主导吸收组分各异,其中巴木错为CDOM吸收主导,格仁错与班公错为非色素颗粒物吸收主导;青藏高原采样湖泊总体K_d (PAR)平均值较小,仅为0.26 m~(-1),样点最大值出现在可鲁克湖(1.17 m~(-1)),最小值出现在普莫雍错(0.10 m~(-1));在采样湖泊中K_d (PAR)与透明度呈显著相关; K_d (PAR)与CDOM的相关性最强,叶绿素a浓度次之,与总悬浮颗粒物浓度的相关性最不显著.
冲击倾向性煤体失稳破坏电荷感应问题试验研究

为了探究煤样冲击倾向性与煤样破裂电荷感应关系,利用自主研发的多通道电荷感应监测系统,开展单轴压缩条件下不同冲击倾向性煤样电荷信号规律的试验研究,对不同冲击倾向性煤样破坏全程电荷信号分布趋势以及电荷相关参量分别进行定性和定量分析。结果表明:煤样破裂过程的应力-电荷变化具有一致性,加载初始阶段电荷信号稳定,应力突降阶段电荷信号变化显著;不同冲击倾向性煤样,电荷信号变化规律有所不同;强冲击倾向煤样电荷信号主要集中在应力峰前的临近峰值应力阶段,弱冲击倾向煤样电荷信号在应力峰前和峰后均有,无冲击倾向煤样电荷信号主要集中在应力峰后的软化阶段;煤体冲击倾向性越强,应力峰后累积电荷量越小,单位时间电荷量越大;因此,可以通过电荷信号的分布以及电荷相关参量的量化分析,初步判断煤体冲击倾向,为冲击地压动力灾害的预测提供理论依据。
边坡受爆破振动损伤及其稳定性分析

为研究露天矿山边坡爆破振动损伤规律,提高矿山边坡安全性,以内蒙古霍林河扎哈淖尔露天矿西帮为研究对象,在工程地质调查基础上,运用理论分析与数学计算相结合的方法,量化爆破荷载对边坡损伤程度,建立边坡爆破振动损伤函数关系式,计算边坡破坏时间,确定最危险区域;同时,运用FLAC~(3D)有限元差分软件建立11个边坡地质模型,模拟分析边坡爆破振动损伤程度,并与理论分析结果进行对比。研究结果表明:边坡损伤程度与爆破距离成反比关系,随爆破作用次数增加,边坡损伤程度呈指数衰减,连续11次爆破后边坡发生破坏,最危险区域距离爆破起始位置150~200 m。
基于F-K理论的大体积煤堆自燃特性试验研究

为预测大体积低品质煤炭自然发火温度,采用恒温加热系统和气体检测分析系统,研究煤堆的自热特性。根据Frank-Kamenetskii边界条件理论,并结合自然对流和临界自燃着火点研究方法,分析煤堆内部的温度变化、水分蒸发及能量转变情况,进而探讨环境温度、氧化气体和煤自燃倾向性的关系。结果表明:煤样水分含量是导致其自热升温曲线出现下降阶段的重要因素,煤堆内部不同位置其温度下降阶段持续的时间不同;自热反应所产生气体浓度随煤温的升高而增高;未燃状态下,氧化作用最强阶段位于温度上升初始段后期;自然对流和低温氧化导致煤堆体积缩减,环境温度越高体积缩减程度越大;煤样临界自燃着火点研究方法可有效应用于大体积煤堆自燃着火点预测。
埋地燃气管道泄漏扩散过程数值模拟

为减少天然气输送过程因泄漏引发的安全问题,构建埋地燃气管道泄漏扩散过程的三维计算流体动力学(CFD)模型,研究管道入口压力、泄漏孔尺寸、泄漏孔形状和土壤孔隙率等各参数对泄漏量与扩散范围的影响,拟合埋地管道燃气泄漏量与各参数的经验关联式,并通过公开文献中的试验数据进行验证。结果表明:泄漏量与扩散距离都随着管道入口压力、土壤孔隙率和泄漏孔尺寸的增大而增大,管道直径和泄漏孔形状对泄漏量的影响较小;在设定管道入口压力为2.1和156 kPa的条件下,拟合的经验关联式计算值与试验值的误差分别为7.18%和19.79%,证明关联式具有其有效性,可为计算埋地管道燃气泄漏量提供理论指导。
基于MIV-MA-KELM模型的岩爆烈度等级预测

为准确预测岩爆烈度等级以确保挖掘工程施工安全,提出一种基于MIV-MA-KELM的岩爆烈度等级预测模型。首先,在分析岩爆烈度影响因素的基础上确定主要评判指标,采用文化基因算法(MA)优化核极限学习机(KELM)参数,借助KELM拟合评判指标与岩爆烈度等级间的非线性映射关系;然后,利用平均影响值(MIV)方法以20%的调解率计算各指标影响权重,剔除低影响权重指标并反馈到MA-KELM模型中重新训练与测试;最后,选取巴玉隧道的68组数据进行试验,并用该模型预测秦岭隧道岩爆烈度等级。结果表明:预测结果与实际情况完全一致;MIV-MA-KELM模型能更合理地构建指标体系,有效避免局部最优解,提高岩爆烈度等级的预测准确率。
安全科学与工程硕博学位论文主题与方法研究

为认识我国安全科学与工程硕博学位论文(简称安全学位论文)的研究主题分布、主题演化和研究方法,从CNKI中国硕博论文数据库中,检索获取5 756篇安全学位论文,使用关键词词频分析和共词分析的方法提取和分析学位论文的主题分布、主题演化和研究方法。结果表明:安全学位论文的热点关键词集中在数值模拟、安全评价、层次分析法、以及指标体系等方面;关键词聚类将学位论文主题划分为安全评价与管理、火灾与爆炸、瓦斯安全以及煤自燃4个方面;4个时间阶段的安全学位论文主题演化相对稳定,并集中在以安全评价为代表的安全软科学领域和以数值模拟为代表的工程技术领域;安全学位论文研究方法主要为数值模拟、层次分析、模糊综合评价以及BP神经网络等分析方法,涉及模拟、仿真,预测以及评价、决策3个方面。
企业线上/线下创新协同机制研究———网络协同与资源配置的视角

企业线上/线下创新协同是当前企业适应互联网时代发展必然面临的问题。通过对我国浙江地区大力实施网上销售的制造业中小企业的资料收集,采用定性比较分析方法对企业线上/线下创新行为进行了整合性分析,研究发现,我国企业线上/线下创新协同的驱动机制可以划分为PS* PO* HC型、GD* PS* PO型、 GD* PO* R&D型和PS* R&D型等四种构型,每一构型都是不同驱动要素的紧密配合。另外,企业信息获取能力在所有四种构型中都是十分重要的驱动要素,企业需要充分利用和协调好网络协同与资源配置方面的相关要素,才能获得线上/线下创新的协同效益。