江苏农业资源优化利用的非线性分析

农业适度规模经营是解决农业资源优化利用最有效的手段之一,也是缩小城乡差距、保障国家稳定的最有力措施。研究以江苏省为例,在对其农业规模化的可能性和必然性论证的基础上,运用非线性模型探讨发达地区在保障粮食自给率达到80%以上的前提下,如何实现农业规模经济的稳定增长及其最适增长空间。结果表明,对于拥有良好农业资源和厚实经济基础的江苏,最适粮食自给率应维持在82.5%~84.9%之间,此时的粮食作物、一般经济作物和高效经济作物最佳用地比为68 ∶20 ∶12。在现有规模化水平上,规模经济的最适增长潜力界于6.40%~7.54%之间。此外,非线性模型能较好地模拟出不同粮食自给率下的江苏省农业规模化曲线,确定不同类型的作物用地空间及经济收益,其结果符合江苏省农业发展的特征,对江苏农业的规模化发展具有较强的辐射性,该方法可用于对类似地区农业资源优化利用分析。     

云南部分烟区替代进口烟叶烤烟种植的气候论证

基于云南部分植烟地、津巴布韦多年烟叶品质和气象数据,应用对比分析和系统聚类法研究了烤烟化学品质、评吸质量和致香物质含量与气象条件的关系。结果表明,烟叶5种化学品质类型对烤烟大田生长期气象条件的要求明显不同,烤烟成熟期气象要素对烟叶品质影响突出;烟叶主要化学品质指标、致香成分含量对评吸质量的影响既有一致性,也有差异性;云南烟区若大田生长中后期(尤其成熟期)日照偏少、雨量偏多,可引起某些主要化学成分含量比例失衡,降低多数致香物质成分含量,而有利于少数致香物质成分积累,从而导致烟叶评吸质量下降,尤其影响烟叶香气质和香气量评分。云南在气候上可出产类似津巴布韦优质烟叶的地域较少,宜在大田中后期日照较多、雨量偏少、气温适当较高的气候区中选择替代进口烟叶烤烟种植基地。     

基于云平台的电气设备间歇式局部放电检测系统

带电检测对电气设备内部发生的长间歇式、潜伏性局部放电通常定位为外界干扰,而在线监测易受多源放电以及背景噪声的干扰,导致该类缺陷易发生漏报。在现有带电检测与在线监测基础上,基于云平台技术设计了一套间歇式局部放电检测系统。该系统不仅可以将不同频带的局部放电信号进行采集,通过多频段联合定位的方法完成内部放电缺陷的初步定位,而且具有局部放电模式识别的功能,给出设备内部放电类型。试验结果证明:基于云平台的间歇式局部放电系统可以完成电气设备内部局部放电缺陷的长期跟踪,通过实时检测数据变化、在线数据分析,为异常设备制定相应的检修策略。     

基于FBG的电缆XLPE绝缘局部放电检测研究

光纤布拉格光栅(fiber bragg grating, FBG)的波长编码特性适用于电力电缆中间接头局部放电的准分布式检测。但是电缆主绝缘材料交联聚乙烯(XLPE)的弹性模量很低,利用FBG检测其局部放电声信号还存在可行性及灵敏度等问题。以XLPE为研究对象,对比了XLPE中尖刺-气隙放电和油中针-板放电所产生的声信号强度,分析了FBG传感器检测XLPE中尖刺-气隙放电声信号的灵敏度及衰减特性。实验表明:XLPE中尖刺-气隙放电产生的声信号强度远小于油中针-板放电;FBG传感器可测得最小300 pC的放电信号;XLPE中声信号衰减严重,FBG传感器测得的局部放电声信号幅值符合一阶指数衰减规律,衰减系数为0.07 Np/mm。     

悬浮型光催化纳滤膜反应器对染料中间体H酸溶液的降解

在多组分条件下通过采用悬浮型光催化纳滤膜反应器进行目标污染底物H酸的光催化降解效率及反应动力学研究,控制干扰污染物吐氏酸和变色酸浓度分别为5,10,20,25,40mg/L,控制H酸浓度100mg/L恒定不变.实验结果表明,在单组分光催化纳滤膜反应器中,在Ct/C030.7条件下,降解过程遵循L-H 零级(0~12min)与L-H一级(12~20min)的混合动力学模型;在多组分光催化纳滤膜反应器中,随着干扰物浓度的增加,在Ct/C030.7条件下(约0~20min反应时间段)其降解过程均对应地遵循L-H一级反应动力学模型.通过实验进一步证实,H酸光催化降解动力学的改变主要由耦合光催化反应器内底物和光催化剂表面H酸的浓度差异性引起.     

洱海表层沉积物溶解性有机氮生物有效性

选取9个洱海表层沉积物样品,提取了DON(溶解性有机氮)进行生物矿化培养,测定了培养过程中各形态氮含量,并运用三维荧光技术研究了DON结构变化. 结果表明:①洱海沉积物中w(DON)范围为43.52~214.71mg/kg,平均值为115.19mg/kg,DON主要由类蛋白和类腐殖质类物质构成,并且以类蛋白为主;②洱海沉积物中DON生物有效性为1.21%~72.77%,平均值为33.23%,生物可利用量平均值为50.22mg/kg;DON生物有效性空间差异明显,北部和南部较高,而中部较低;③洱海生物自身产生及形成的DON主要由类酪氨酸组成,其中有小部分类腐殖质可被生物利用,这是由于类色氨酸和类酪氨酸共存可提高DON类腐殖质生物有效性. 此外,w(DON)占w(TDN)(TDN为可溶性总氮)的比例是影响DON生物有效性的重要因素,w(DON)/w(TDN)越高,类腐殖质及类酪氨酸含量越低,沉积物中DON生物有效性越高. 可见,DON对湖泊富营养化有重要影响,控制洱海富营养化,不仅需要关注沉积物中的w(TN),也应关注w(DON)及DON组成特征.      

洱海入湖河流水体悬浮颗粒物有机碳氮来源特征

以洱海主要入湖河流水体悬浮颗粒物为研究对象,运用稳定同位素技术,研究了不同季节、不同河流水体悬浮颗粒物中有机碳、氮的来源,探讨了其与流域环境和人类活动之间的关系. 结果表明:①入湖河流水体悬浮颗粒物δ13C的离散程度为夏季<秋季<冬季<春季,变化范围分别为-25.1‰~-16.9‰、-30.0‰~-10.7‰、-20.9‰~-11.0‰和-28.6‰~-14.4‰;δ15N的离散程度为冬季>夏季>春季>秋季,变化范围分别为-0.5‰~8.8‰、5.4‰~10.6‰、3.4‰~7.9‰和6.2‰~8.7‰. ②入湖河流水体悬浮颗粒物有机质的来源,春季以陆源C₃植物和自生有机质为主,并且C₃植物来源的有机质贡献呈逐渐增大趋势;夏季主要来源于陆源C₃植物;秋季仍以陆源C₃植物和水生植物的混合来源为主,但水生植物来源有机质比例有所上升;冬季则以陆源C₃、C₄植物和水生植物来源有机质混合来源为主. ③入湖河流水体悬浮颗粒物中的氮,春季主要来源于土壤流失和水生植物残体,并且土壤流失氮比例逐渐升高;夏季主要来源于土壤流失;秋季来源于土壤流失、化学肥料和水生植物死亡的共同作用;冬季来源于化学肥料、土壤流失和水生植物,并且化学肥料带来的氮比例有所上升.      

土壤不同有机质组分对菲的吸附特征研究

采用批次实验,研究了三种不同类型土壤黄红壤、水稻土和草甸土的全土、重组、去松结态和紧结态4个组分对菲的吸附,结果表明,菲在不同土壤及其组分上的吸附等温线都能用Freundlich方程进行拟合,所有等温线都具有一定程度的非线性,指数N值的大小顺序基本都为全土>重组>去松结态>紧结态.除了黄红壤的紧结态比去松结态对菲的吸附容量KF值略小外,不同土壤及其组分对菲吸附的KF值以及有机碳归一化的KFoc值大小顺序都为紧结态>去松结态>重组>全土.不同类型土壤之间的KF值大小顺序为草甸土>水稻土>黄红壤,而KFoc值大小顺为水稻土>草甸土>黄红壤.KF值与有机碳含量之间呈显著性正相关(P<0.05),KFoc与N之间呈极显著负相关(P<0.001).土壤及其组分对菲的吸附强度与有机质的结构特征和聚合程度有关.     

洱海常见沉水植物磷含量的种间差异及季节性变化特征

P是湖泊生态系统中很重要的生命元素,水生植物对于湖泊中P的生物化学循环至关重要. 通过分析不同季节下洱海7种常见的沉水植物地上部分w(P),研究了洱海常见沉水植物地上部分w(P)的种间差异及季节性变化特征. 结果表明:洱海沉水植物地上部分w(P)总体呈正态分布,平均值为2.64 mg/g,范围为0.90~6.79 mg/g. 沉水植物地上部分w(P)的种间差异和季节差异显著,其中7种沉水植物地上部分w(P)平均值为苦草(3.32 mg/g)>轮叶黑藻(2.88 mg/g)>金鱼藻(2.72 mg/g)>微齿眼子菜(2.53 mg/g)>穗花狐尾藻(2.39 mg/g)>篦齿眼子菜(2.34 mg/g)>马来眼子菜(2.27 mg/g);季节间表现为春季(3.46 mg/g)>夏季(3.05 mg/g)>冬季(2.20 mg/g)>秋季(1.98 mg/g). 环境中w(P)、叶与茎生物量比值和生活史特征可能是决定植物地上部分w(P)的重要因素. 此外,由于环境中有效P含量较低,洱海沉水植物地上部分w(P)低于长江中下游湖泊.      

湖泊饮用水源地水环境健康风险评价

根据某湖泊饮用水源地水环境质量监测资料,采用美国环境保护署(US EPA)推荐的水环境健康风险评价模型,对2处饮用水源地原水通过饮水途径引起的水环境健康风险进行了评价.结果表明:在2处饮用水源地水环境质量监测项目中,对人体有健康风险的有毒污染物主要是化学致癌物As和Cr(Ⅵ);个人化学致癌物总年风险远大于非致癌物总年风险;2003─2007年2处饮用水源地水环境健康个人总年风险均超过国际辐射防护委员会(ICRP)推荐的标准,主要原因是化学致癌物As和Cr(Ⅵ)的质量浓度过高;因此,加强治理和控制化学致癌物特别是As和Cr(Ⅵ)是降低该湖泊饮用水源地水环境健康风险的有效途径.