南黄海东部海域浮游生态系统要素季节变化的模拟研究

利用海洋生态系统动力学垂直一维物理-生物耦合模式模拟研究了南黄海东部海域浮游生态系统要素垂直分布的季节变化.物理亚模型为一维POM模式(Princeton Ocean Model),基于文献结果对垂直混合系数Kh和Km进行了调整;生态亚模型为ERSEM模式(European Regional Sea Ecosystem Model),主要考虑浮游植物、浮游动物、细菌、底栖碎屑和营养盐(氮、磷、硅)等状态变量.模拟结果表明,浮游植物出现一年双峰的态势和夏季次表层叶绿素最大值的现象,春、秋季水华期间,表层叶绿素峰值分别为3.25 mg/m3和0.71 mg/m3.浮游动物和细菌在春季水华后表层出现峰值,分别为143.6 mg C/m3和23.55 mg C/m3.硝酸盐、磷酸盐和硅酸盐的垂直分布均在5-11月呈现表层浓度低、底层浓度高的分布.通过计算碳通量可以看出,在春、夏季,浮游植物对无机碳的摄取量分别为58.944 g C·m-2·quarter-1和68.276 g C·m-2·quarter-1,高于细菌对非生命有机碳的摄取.在冬季,细菌对非生命有机碳的摄取超过浮游植物对无机碳的摄取量.浮游动物在冬季主要摄食细菌,占71%;春、夏季主要摄食浮游植物,可达67.5%.浮游植物对碳的释放主要是以DOC的形式,约占90%.     

浒苔过量繁殖后海区环境因子与浮游植物群落演替规律研究

为了解浒苔绿潮对周边海域环境影响,在海阳和日照海域进行了8个航次的水质和浮游植物监测.结果表明,海区共采集到浮游植物62种,隶属于4门31属.其中硅藻门20属45种,占总种数的72.58%;甲藻门8属14种,占总种数的22.58%;黄藻门2属2种,占总种数的3.23%;金藻1属1种,占总种数的1.61%.浮游植物平均数量为352.3×104 ind·m-3,其中硅藻平均324.2×104 ind·m-3,约占总数的92.02%;甲藻平均为23.6×104 ind·m-3,约占总数的6.70%;其他种类平均为4.5×104 ind·m-3,约占总数的1.28%.海区物种丰度平均为1.266,变化范围为0.96～1.89,多样性指数平均为3.012,变化范围为2.06～4.17,均匀度平均为0.638,变化范围为0.43～0.79.浮游植物细胞数量平面分布总体呈现出由近岸向远海递减趋势.两海区浮游植物群落演替具有相似性,第一优势种经历了旋链角毛藻-三角角藻-窄隙角毛藻-中肋骨条藻-菱形海线藻的演替过程.海阳和日照近海平均富营养化指数分别为0.115和0.189,整个监测期间海区水质均成贫营养化状态.浒苔过量生长主要影响浮游植物数量和种群构成,特别是营养盐大幅消耗后,硅藻数量大幅减少,群落结构由三角角藻和叉状角藻等甲藻取代硅藻成为主要种群.浒苔死亡、腐烂分解后,海区底层活性磷酸盐较表层偏高,浒苔绿潮暴发严重的海阳近海尤为明显.     

海口市红城湖浮游植物群落结构特征分析

为了解海口红城湖浮游植物的群落结构特征,调查研究了2016年11月、2017年3月和2017年7月浮游植物群落结构和水质因子。结果表明,3次样品采集中共鉴定浮游植物种类141种(含变种和变型),隶属于7门56属,其中绿藻门的种类最丰富为60种,其次为裸藻门、硅藻门和蓝藻门,分别为35种、22种和15种,隐藻门为6种,甲藻门2种,金藻门1种。浮游植物细胞密度呈现先降低后升高的趋势,2016年11月浮游植物细胞密度为(1. 12±0. 49)×108cells/L,2017年3月浮游植物细胞密度为(4. 43±2. 31)×107cells/L,2017年7月浮游植物细胞密度为(8. 57±8. 83)×108cells/L。从浮游植物密度组成来看,2016年11月浮游植物细胞密度以绿藻门和蓝藻门为主,分别占43. 68%、27. 87%;其次为隐藻门和硅藻门,分别占12. 07%、10. 38%。2017年3月浮游植物细胞密度以绿藻门为主,占88. 78%; 2017年7月浮游植物细胞密度以绿藻门为主,占98. 22%。浮游植物优势种呈现一定的时间变化,在2016年11月为蓝藻门的细小平裂藻Merismopedia tenuissima,硅藻门的梅尼小环藻Cyclotella meneghiniana,隐藻门的尖尾蓝隐藻Chroomonas acuta、啮蚀隐藻Cryptomons erosa,绿藻门的球衣藻Chlamydomonas globosa;2017年3月为雷氏衣藻Chlamydomonas reinhardtii,硅藻门的梅尼小环藻Cyclotella meneghiniana,隐藻门的尖尾蓝隐藻Chroomonas acuta; 2017年7月为蓝藻门的细小平裂藻Merismopedia tenuissima,硅藻门的梅尼小环藻Cyclotella meneghiniana,绿藻门的丛球韦斯藻Westella botryoides。NMDS排序显示,水体中TN、TP和电导率是影响红城湖浮游植物群落结构的主要因子。     

湖水源热泵系统温排水数学模型研究及应用

根据湖水源热泵系统温排水模拟试验,得到最优排放口形式.基于这种排放口形式,在边界条件中充分考虑湖泊水域的特征,采用有限体积法,构建了基于Fluent软件的湖泊温升分布三维数学模型,并模拟计算了穿孔管横向分散出流射流排放方式下,排放口近水域的温升分布情况,模拟计算结果与试验实测水温吻合较好.对重庆开县人民医院湖水源热泵示范工程在系统最大冷负荷和长期运行负荷2种工况下,温排水对排放口附近水域的温升分布影响范围及程度应用该模型进行了模拟计算.结果表明,2种运行工况下温排水的影响水域面积较为接近,但温升值大小不同.最大冷负荷下温排水影响水域面积仅占湖泊面积的1%左右,而温升超过0.5 ℃的水域面积未超出湖泊总面积的0.5%.     

苏州太湖湿地公园浮游植物群落结构特征分析

于2010年4月(平水期)、8月(丰水期)、11月(枯水期)对苏州太湖湿地公园浮游植物群落结构进行了调查,以探索湿地净化措施对浮游植物群落结构的影响。结果表明,共检出浮游植物80种,隶属于7门46属。其中,绿藻门种类最多,共23属43种,占种类总数的53.8%;其次为硅藻门,共13属19种,占种类总数的23.8%;蓝藻门5属10种,占种类总数的12.5%;其余门类共计5属8种。浮游植物生物量(湿重)在4月最高,8月最低,3个采样时期的平均值为9.45 mg/L,以硅藻门为主,占浮游植物生物量的71.05%。优势度分析显示,优势种主要包括颗粒直链藻(Melosira granulata)和细小平裂藻(Merismopedia minima)等,但是园内蓝藻生物量低于外围河道。经聚类分析得出,浮游植物群落结构有时间上的变化,但由于生态环境不同,又有一定的空间差异。苏州太湖湿地公园水体状况较好,在全年采样中未发现"水华"现象,这表明整个湿地系统对蓝藻具有较好的抑制作用。     

重庆万州夏冬季PM_(2.5)中重金属污染特征

为了解重庆市万州城区典型季节PM2.5中重金属的浓度特征,在夏冬季采集环境空气中的PM2.5,并分析Pb、Cu、Ni、Cr、Cd的浓度及污染特征。除Ni的平均浓度夏季高于冬季外,万州城区冬季PM2.5中的Pb、Cu、Cr、Cd的平均浓度均高于夏季。富集因子分析显示,Pb、Cu、Ni、Cr、Cd的富集因子值(EF)均大于10,且冬季大于夏季,即除土壤源外,人为污染严重。SPSS分析各重金属元素间浓度的相关性,在置信水平为0.01时,Pb和Cd的浓度显著相关,Cu、Ni和Cr三元素浓度显著相关,表明Pb和Cd以及Cu、Ni和Cr可能主要来自相同的污染源。     

天津港南部海区水体中活性磷酸盐的分布特征

根据2006年3月天津港南部海域水体活性磷酸盐的调查数据,对该区水体中活性磷酸盐的分布特征进行了分析,并与2003年4月的调查数据进行了对比,研究了该海域磷营养元素的地球化学特征及其反映的环境意义.结果表明,磷酸盐超标率2003年4月为23.8%,2006年3月为60%,2006年3月的活性磷酸盐含量总体上高于2003年4月的,虽然在第一类环境功能区站位2006年超标率有所降低,但第二类、第三类环境功能区站位在2006年3月均出现超标现象.超标可能是由于陆源废水和养殖废水的排放使该区域营养盐结构发生变化所致.活性磷酸盐的浓度由岸向海递减,等值线几乎与海岸线平行,这与调查海域受潮汐和陆源河流输入有很大关系.     

天津近岸海域冬季浮游植物群落结构特征

2013年11月对渤海湾浮游植物和环境理化因子综合调查,调查共发现浮游植物56种,主要由硅藻组成,还有少量的甲藻和绿藻,常见种以硅藻为主;浮游植物细胞密度介于3.92×104~2 586.67×104cells/L,平均值为219.92×104cells/L。各采样点浮游植物多样性指数H’的变化范围为0.85~3.74,平均值为2.54;均匀度指数变化范围为0.34~0.82,平均值为0.62;丰富度指数变化范围为0.25~1.50,平均值为0.90。灰关联分析结果表明,影响渤海湾浮游植物分布的关键因子是亚硝酸盐、氨氮、活性磷酸盐和硝酸盐。     

长江口邻近海域表层沉积物中As的分布及其影响因素

于2011年10月在长江口邻近海域采集了31个站位的表层沉积物样品,利用原子荧光分光光度计测定了样品的As质量比,旨在通过分析毒性元素As在表层沉积物中的空间分布,探讨As的来源、赋存状态及其影响因素。结果表明,研究区表层沉积物中As质量比范围为0.92~23.25 mg/kg,平均值为6.98 mg/kg,呈近岸高远岸低的分布特征,且在泥质沉积区相对较高,高值区沿岸线呈明显的带状分布。As与沉积物粒度组成密切相关,即表层沉积物的粒径越小,As质量比越高,细粒沉积物是As的主要载体。表层沉积物中As与有机碳、总氮呈弱的正相关,表明生物虽可能对As分布有一定的影响,但相对于沉积物粒级组成而言不是主要控制因素。As质量比高值区与长江冲淡水和沿岸流的分布格局一致,尤其是在长江口门处的泥质区值最高。这一方面说明As主要来源于长江入海所携带的细颗粒悬浮物,另一方面说明长江入海冲淡水和研究区海洋流系控制着As的空间分布。As在研究区内总体上呈轻度富集,部分采样站位As的富集因子较高,说明长江口邻近海域存在一定程度As的人为污染(排污)和潜在的环境风险。     

武夷山风景名胜区流域水质季节变化特征及评价

为了解武夷山风景名胜区流域内水质状况及其影响因素,在2008-2009年间对武夷山国家风景名胜区流域8个采样点水质污染物指标进行了逐月监测,研究该流域地表水质的季节变化特征并进行评价.结果表明,该流域水体中的pH值在6.45～7.80,冬、春季较高,夏、秋季较低;NH3-N、NO-3-N、TN、TP质量浓度从大到小依次为冬季、春季、夏季、秋季,CODMn从大到小依次为夏季、冬季、春季、秋季;相对而言,水质随季节的变化以秋季较好,冬季较差.流域内水文特征、生态环境和人类、农业活动对溪流水质有一定的影响,尤其水体中TP、TN质量浓度较高,说明农业面源污染的影响明显.     

软质聚氨酯泡沫阴燃前期热解特性研究

采用DSC-TGA(差示扫描量热-热重分析)同步热分析仪对软质聚氨酯泡沫(聚氨酯软泡)在不同氧气体积分数(0、10％、30％、50％)和不同加热速率(10 K/min、20 K/min、50 K/min)下热解到800℃的过程及其对阴燃的影响进行了研究.结果表明,当氧气体积分数介于10％ ～ 50％时,聚氨酯软泡热失重DTG曲线只有1个峰;当氧气体积分数降低到10％时,DTG曲线开始逐渐分离为2个峰;当氧气体积分数降为0(即氮气气氛)时,DTG曲线已经明显分为2个峰.这表明氧气体积分数对聚氨酯软泡热解特性具有重要作用.氧气体积分数和加热速率降低均对聚氨酯软泡的热解有抑制作用,均能减小阴燃传播速率和向明火转化的可能性.加热速率降低主要是延长了聚氨酯软泡的热解周期,从而减小了热解可燃气体积分数和放热速率.氧气体积分数降低对聚氨酯软泡热解的影响相对复杂的多:当氧气体积分数从10％降低到0时,主要提高了聚氨酯软泡的分解温度,而对热解速率影响不大;当氧气体积分数介于10％～50％时,氧气体积分数减小主要会降低聚氨酯软泡的热解速率、放热速率和放热量而对热解温度影响相对不大.氧气体积分数和加热速率降低抑制了多元醇的分解,而多元醇是聚氨酯软泡维持阴燃或向明火转化的主要物质及能量来源.     

不同螯合剂对花生富集污染土壤中Co的影响

采用模拟Co污染土壤的方法,分别投加2.5 mmol/kg、5.0mmol/kg、7.5 mmol/kg的EDDS、NTA、CA和OA,研究了其对花生生长与吸收土壤重金属Co,以及对土壤中Co的活化能力的影响.结果表明:整合剂处理使花生的生物量降低,在高浓度整合剂处理时,降幅最大;EDDS的添加比NTA、CA和OA更显著地增加了土壤Co的有效态质量比,同时明显提高了花生的富集系数和转运能力;在螯合剂处理下,花生的转运系数最高达到0.916,具备了修复土壤重金属污染的能力;根系和地上部富集Co能力最强时分别达到58.64 mg/kg和46.33mg/kg,是对照组的1.29和3.63倍;各处理花生根系中的Co质量比要高于茎叶中的质量比,花生植株Co质量比与土壤有效态Co质量比呈显著(p＜0.05)或极显著相关(p＜0.01);综合来看,螯合剂的投加能有效活化土壤溶液中的Co,促进植物吸收、转运重金属.     

基于模糊层次分析法的编队内碰撞风险评价模型研究

编队内碰撞是编队飞行最大的安全威胁。为解决编队飞行灵活性与编队飞行安全的矛盾,建立了编队内各机碰撞风险评价模型指标体系,使用模糊互补判断矩阵确定了各指标的碰撞权重,实现了编队内各机碰撞的风险评估。以空军航空兵某部一架机型G与一架机型H混合双机编队为例进行了实证研究,结果表明,该模型简便易操作,可提高编队飞行训练效率。     

基于模糊可拓层次分析法的在役混凝土桥梁耐久性评估

对在役混凝土桥梁的耐久性研究是目前学术界的热点问题。使用科学的方法对其耐久性进行合理的评估,是解决该问题的关键。考虑到在役混凝土桥梁耐久性评估中的不确定性,利用改进的三标度层次分析法及模糊可拓理论,建立了基于模糊可拓层次分析法的在役混凝土桥梁耐久性评估模型。首先,根据桥梁的结构及所处环境的特点,建立了在役混凝土桥梁耐久性评估指标体系。其次,运用改进的三标度层次分析法确定指标权重。然后,使用模糊可拓理论确定耐久性等级。最后,通过具体的实例分析,证明了该评估方法的科学性和有效性。     

物流企业员工安全参与行为演化路径研究

为确定影响物流企业员工安全参与行为的因素与演化路径,推动对物流企业员工的安全监管,在员工和物流企业具有有限理性的前提下,从物流企业与员工之间的博弈机理出发,构建了员工安全参与行为的演化博弈模型。采用系统动力学方法分析模型的演化趋势,通过数值仿真分析物流企业员工安全参与行为及演化路径。结果表明,奖励力度、惩罚力度等参数影响着员工策略的变化,物流企业可加大对员工不积极参与安全行为的处罚力度,并适当提高奖励力度,从而提高员工的参与安全活动的积极性;物流企业还应建立奖励与惩戒相结合的管理制度,同时通过技术创新降低监督成本,实现对员工安全的有效监管。     

Y型通风沿空留巷巷道围岩活动规律研究

为掌握沿空留巷围岩活动规律,以谢桥矿12418工作面轨道顺槽为工程背景,采用多点位移计及钻孔窥视仪等设备进行实测研究,并结合数值模拟对其进行分析.结果表明:沿空留巷巷道表面围岩变形具有典型的近场效应,留巷前距工作面60 m以外的巷道基本无表面位移,随工作面的推进,巷道表面位移逐渐增大,距工作面10～15m范围内,表面位移变化速率显著增加,留巷后巷道表面位移与留巷前变形趋势类似,但表面位移量较留巷前有明显增加;从顶板钻孔窥视结果可以看出,留巷前仅在孔深2 m处发育单一离层裂隙,留巷后在孔深1.2m、2.4 m、3.8m和5.3m处发育多层离层裂隙,且随滞后工作面距离增加裂隙逐渐增大;尾巷充填体应力在充填材料固结后逐渐升高,并一直维持较高应力状态,因此,巷旁充填体既要确保有一定的强度和刚度,又要有一定的适应变形能力.     

采空区上覆火成岩断裂致灾机理研究

为了解释采空区影响下火成岩断裂破坏诱发地表裂缝的形成原因,通过建立两种采动影响下的火成岩断裂物理力学模型,推导出采动影响下火成岩初次断裂和周期性断裂判据。结合铁法晓南矿开采出现的地表裂缝,分析了火成岩断裂破坏机理,并对火成岩断裂破坏进行了预测。通过与现场实测地表裂缝位置加以验证,证明了所建力学模型的可靠性,并给出了后续生产中关于地表裂缝的规避性建议。     

露天矿采空区爆破合理孔底填塞长度与起爆位置确定

为研究孔底填塞长度与起爆位置对露天矿采空区上覆岩石台阶爆破的影响,进行了数值模拟和工业试验。运用ANSYS/LS-DYNA软件构建了爆破模型,分析了存在采空区时台阶的爆破机理,通过对比分析不同孔底填塞长度、不同起爆位置下爆破时岩石拉应力及动能变化,揭示其对采空区爆破效果的影响,确定了采空区上覆岩石台阶的合理爆破方法,并通过工业试验进行了验证。结果表明:采空区的存在导致爆破能量的利用效率降低;中间起爆技术适合采空区上覆岩石爆破;孔底填塞长度在一定临界范围内时,爆破能量的利用效率是最佳的;确定了武家塔露天煤矿采空区上覆岩石台阶爆破采用中间起爆技术且孔底填塞长度为2 m。     

基于多传感器融合的林火监测

为了提高近距离火灾监测的准确率,建立了基于Arduino平台的多传感器实时监测系统.此系统安装在移动机器人身上以探测火灾.在林火发生期间,会产生CO、C02明火火焰及其他产物,并引起周围环境温度的升高.因此,选择合适的传感器,检测出以上参数,就有可能据此判断实际环境是否有火.通过在Arduino上搭建火焰传感器、温度传感器、气体传感器和烟雾传感器,可以实时监测环境参数.在无火和有火环境中进行了多次试验,进行数据采集,得到了大量原始数据.无火环境的数据是在不同的天气条件下测得的;有火环境由试验火堆模拟得到.在模拟的过程中,进行人为操作以模拟不同的火情.如通过浇湿底部的可燃物模拟预热阶段,试验数据因此更有代表性.数据分析表明,单个传感器的输出值波动大,且在有火环境和无火环境中的输出值有重叠.因此,用单一传感器来检测火灾的准确率很低.而同时分析3个传感器的输出值时,其输出值随所检测火堆的不同呈现出一致的变化规律.最后,利用神经网络进行多传感器数据融合.涉及5个输入变量,由神经网络实现对多变量的非线性问题进行模式识别.将前述试验所得数据划分为训练数据和测试数据,两类数据均包含一定比例的有火样本和无火样本.用训练数据对BP神经网络进行训练,可得到林火识别模型.用测试数据检验模型,结果表明,该BP神经网络对试验火的识别准确率为98.625％.     

基于QSPR方法的烃类物质苯胺点预测

烃类物质在石油工业中有着非常广泛的应用.在石油工业中常用苯胺点来衡量有机溶剂的溶解性能.基于定量结构-性质相关性(QSPR)原理,根据分子结构计算反映分子结构信息的结构参数,应用遗传函数算法从大量结构参数中优化筛选出与烃类物质苯胺点最为密切相关的结构参数作为表征相应化合物结构特征的分子描述符,采用多元线性回归方法对分子描述符与苯胺点之间的定量函数关系进行关联,建立了预测烃类物质苯胺点的理论模型.最后,对模型进行了内部及外部验证来检验模型的可靠性.在此基础上,对所建立的预测模型进行机理解释,分析了影响烃类物质苯胺点的主要结构因素及其影响规律.研究表明,所建模型具有较高的稳定性和预测能力.