我国粮食生产的耕地资源环境效应特征与代价分析

我国粮食产量逐年增长,但伴随形成的水土资源消耗和耕地环境负荷令人担忧。本文综述了近年来我国粮食生产的耕地资源环境效应基本情况,总体结论是化肥、农药、地膜等农业投入品过量使用所带来的环境负荷日趋严重。同时,对休耕模式和粮食主功能区调整这两项国家战略政策的资源消耗与环境效应进行了重点分析,建议逐步扩大在水资源超采区、重金属污染区、生态退化区等典型区域的休耕面积,积极谨慎地评估主功能区调整形成的潜在资源消耗缓解与环境效益提升作用。提出:改变以牺牲耕地资源环境为代价换取粮食持续增长、建立以资源环境效应评估为平衡点的粮食供需模式的时机已成熟,粮食生产的耕地资源环境效应,应纳入国家粮食战略安全保障整体计划中。     

不同深度学习模型在餐厨垃圾类型识别中的应用与比较

厨房产生的尾菜垃圾以及餐后垃圾在质地上差异较大,预处理环节若不能有效识别餐厨垃圾的类型,进而采取合适的工作参数,经常导致减量化处理设备处理效果差甚至无法正常进行的问题。针对尾菜垃圾和餐后垃圾在图像上的差异,对不同季节的蔬菜产生的尾菜垃圾以及不同饮食风格下产生的餐后垃圾进行图像采集和处理,在此基础上采用ResNet18作为基础网络,引入注意力机制设计1个全新深度学习模型进行餐厨垃圾识别,并用ResNet18、ECANET+ResNet18、SENET+ResNet18、SANET+ResNet18模型进行对比。结果表明：上述4种网络模型均有较高的准确率。准确率分别为96.73%、97.10%、97.28%和96.92%;损失率分别为4.35%、4.11%、3.76%和4.17%;在训练时间方面,ECANET+ResNet18的训练时间最短,比ResNet18快350 s。ECANET+ResNet18网络有效提高了ResNet18网络的性能,达到了最高准确率和最小的损失率,能够满足餐厨垃圾的机器识别要求。     

基于NetSLab远程协同试验平台的多跨桥梁抗震研究

利用远程协同试验平台NetSLab,对一个多跨的桥梁结构进行了抗震试验研究。该平台是基于客户机/服务器概念开发的,提出了供结构拟动力远程试验用的数据模型和应用协议。它能够在远程结构实验室或计算机之间通过互联网传送控制和反馈数据。桥梁系统由3个柱子组成,分别在湖南大学、哈尔滨工业大学和清华大学之间模拟。湖南大学站点试验模型为GFRP约束弯曲型钢筋混凝土桥墩柱,哈尔滨工业大学站点试验模型为CFRP约束剪切型钢筋混凝土桥墩柱,清华大学站点则进行数值模拟。对该桥梁进行了3个水准地震作用下的远程协同拟动力试验,地震动加速度选用E l Centro波。试验结果表明,GFRP加固柱具有良好的延性及抗震性能,CFRP加固可阻止柱子的脆性剪切破坏,有效地提高其滞回性能及能量耗散能力,从而可大大地提高整个桥梁系统的抗震能力。     

无矩阵迭代法在膜结构风振耦合分析中的应用

提出在采用浸入物体法(IOM)对膜结构和空气流体建模时,可以采用带有预定条件的无矩阵Newton-Krylov迭代算法求解浸入物体法,并引入了预定条件矩阵。将提出的无矩阵迭代方法应用于一双坡型膜结构的风振耦合分析中,得出了结构的风压和风速分布,并对带有预定条件和不带预定条件的无矩阵迭代算法进行了对比。结果表明,将带有预定条件的无矩阵迭代算法应用于膜结构风振的耦合分析中,可以得到准确结果,并使计算效率大大提高。     

秦皇岛市非点源污染问题初探

在分析了秦皇岛市的非点源污染问题及其特点的基础上,对非点源污染负荷进行了初步的估算。计算结果表明,该市非点源污染负荷在水环境污染负荷中占有很大份量,还提出了秦皇岛市非点源污染防治措施。      

洞庭湖后生浮游动物群落结构及水质生物学评价

为了解洞庭湖后生浮游动物群落结构、影响因素,客观评价洞庭湖水生态环境质量,为支撑长江流域水生态考核工作提供一定的科学依据,在2019年对洞庭湖16个断面的后生浮游动物开展了3次调查,分别为3月(枯水期)、6月(平水期)和9月(丰水期),并同步监测了12项环境参数。结果表明洞庭湖后生浮游动物样品中共检出2门26属,其中轮虫为9属,枝角类12属,桡足类为5属。洞庭湖后生浮游动物的平均密度为84.4个·L^-1,其中轮虫占84.3%,桡足类占13.3%,枝角类占2.4%。东洞庭湖后生浮游动物密度最高,其次为南洞庭湖、入湖口、西洞庭湖和洞庭湖出口。洞庭湖后生浮游动物优势种是广生多肢轮虫(Polyarthra vulgaris)、暗小异尾轮虫(Trichocerca pusilla)、螺形龟甲轮虫(Keratella cochlearis)以及无节幼体(Nauplius)。轮虫对水体营养水平的响应相对比较显著,东洞庭湖营养状态明显高于其它湖区。洞庭湖富营养化导致了后生浮游动物群落结构的小型化,后生浮游动物可以作为湖泊水环境变化的指示性生物。Canonical correspo...     

可膨胀性层状粘土矿物对铜离子吸附机理的模拟研究

对 Cu-蒙脱石、Cu-蒙脱石的热产物及其复水产物进行了 XRD、EPR和 DTA研究 .在 Cu-蒙脱石的 EPR谱中同时记录到了 g=2 .1 4、g=2 .0 7(精细结构线 )、g～ 2 .7- 2 .2 (超精细结构线 ) 3组 Cu²⁺的信号 ,分别对应于蒙脱石层间水合铜离子、进入 Si-O四面体片复三方形孔洞和铝氧八面体空位中的 Cu²⁺,阐明了蒙脱石对重金属离子的吸附以交换吸附和专性吸附 2种方式进行 .     

基于生态功能定位的太湖流域水生态安全评估

太湖流域水生态安全在维持长江流域生态安全格局中发挥重要作用。为阐明不同生态功能影响下太湖流域分区水生态安全状况,将太湖流域水生态功能分区与不同区域主导生态功能定位结合,构建基于主导生态功能定位的“压力-状态-服务”（PSS）模型并开展分区评估。结果表明,太湖流域整体生态安全形势为“较安全”和“基本安全”。太湖湖体生境状态因素最差,水质净化区、水源涵养区、水环境维持区和重要生境维持区的生境压力及生境状态为主要制约因素。太湖湖体Ⅱ-08、Ⅱ-10和Ⅲ-20水生态功能分区处于“不安全”水平,入湖河流污染负荷汇入影响突出。水环境维持区和重要生境维持区均受人类活动扰动影响较大。根据湖体与入湖河道水体、底泥氮磷浓度相关性研究结果,Ⅱ-03、Ⅲ-11、Ⅲ-12水生态功能分区水质与Ⅲ-20区域氮磷浓度关系密切,与总氮、总磷相关性显著（P>0.05）的入湖河道占比分别为50%、66.7%,应兼顾氮磷输入影响。Ⅲ-13和浙江省分别有100%、71.4%的入湖河道的TP浓度与湖体TP浓度相关性显著（P>0.05）,应重点把控总磷输入风险,湖体总磷外源污染输入风险更大。入湖河道底泥中氮磷浓度较高,...     

室内火灾升温速率的试验研究

在大量试验数据的基础上,通过分析室内火灾热烟气层温度的变化,研究了热烟气层的升温速率与内衬材料的热惯性、开口的通风因子、燃料面积及热烟气层温度本身等因素的关系,并对研究结果在实际消防工作中的应用进行了初步探讨。     

辽河流域氮素时空分布及其对土地利用和降雨的响应

为了制定更有效的氮污染治理措施,基于辽河流域2016～2022年国控断面水质数据,利用Spearman相关性分析和非线性拟合的分析方法并结合2020年水文气象和土地利用遥感数据,对辽河流域的氮素时空分布特征及其对不同尺度下土地利用类型和降雨的响应进行了研究.结果表明：(1)在时间上,7年来总氮浓度整体呈上升趋势,氨氮浓度呈下降趋势.总氮和氨氮浓度呈明显季节规律,其中总氮浓度在秋冬季节高,在春夏季节低;氨氮浓度在春冬季节高,在夏秋季节低.(2)空间上,总氮浓度呈西高东低分布;氨氮浓度呈中间高四周低分布.汇入支流和上游发源地总氮浓度过高,可能分别是辽河流域西部小凌河流域和饶阳河流域总氮浓度高的原因.(3)农田和城市用地是氮素升高的主要影响因素,森林对氮素具有净化作用.土地结构对总氮在小尺度、枯水有更好的解释能力,而氨氮在大尺度、丰水有更好的解释能力.(4)强降雨发生之后,氮素浓度通常在当天或雨后1～5 d内达到峰值.随着降雨强度的增加,氮素浓度呈现先增加后减少的趋势.