瓦斯浓度区间预测的灰色聚类与高斯过程模型

为有效分析矿井瓦斯监测数据,以实现准确、可靠的瓦斯浓度预测,基于灰色关联聚类分析与高斯过程回归模型,研究瓦斯浓度时间序列分析与预测的方法。以预测有效度为预测精度的评估指标来动态确定重构瓦斯浓度时间序列样本空间的维数;应用灰色关联分析方法将瓦斯浓度时间序列划分成若干样本集,将其中具有关联特征的样本作为虚拟变量进行预测以消除因随机、不确定因素干扰而引起的预测误差;应用高斯过程回归模型实现瓦斯浓度区间预测,将预测结果表示成一个具有较高可信度的取值区间,以此表达对未来一段时间内瓦斯浓度动态变化情况的预测。实例分析表明:预测结果准确、可靠,能够较好地反映瓦斯浓度的实际变化状况。     

基于累积Logistic模型的交通事故严重程度时空分析

交通事故的发生具有随机性和偶然性,为尽可能地降低交通事故的伤害程度,根据某高速公路典型事故多发段的交通事故统计资料,以交通事故严重程度为因变量,从时间、道路空间结构和交通运行环境等因素中初步选择12个候选自变量,采用混合逐步选择法分析候选自变量与因变量是否显著相关。采用累积Logistic模型建立交通事故严重程度时空分析模型,并从成比例检验、拟合优度检验和预测准确度检验3个方面对模型进行检验。研究结果表明:事故发生时段、季节因素、发生地点、道路线形、坡度、事故涉及车辆数和日标准交通量与年平均日交通量之比与交通事故严重程度显著相关。     

基于HHT方法的矿井瓦斯体积分数预测

为有效分析煤矿瓦斯监测数据以实现较准确的瓦斯浓度预测,研究应用希尔伯特-黄变换(HHT)方法进行瓦斯浓度时间序列分析与预测的方法。应用经验模态分解(EMD)方法将瓦斯浓度时间序列分解成不同频率的固有模态函数(IMF)分量的叠加,以获取瓦斯浓度时间序列的瞬时特征;通过Hilbert变换求得各IMF分量的瞬时频率,依据各IMF分量瞬时频率的均值将分解得到的IMF划分成较高频和低频2类新的分量,选取适合于各分量特征的预测模型分别进行预测,以消除局部随机性对预测精度的影响,结合自回归(AR)、径向基函数(RBF)神经网络和支持向量机(SVM)3种预测模型实现瓦斯浓度预测。实例分析表明:应用该方法所得预测结果比较准确,降低了预测复杂度,提高了预测精度。     

处理聚驱采油废水的MBR反应器中活性污泥的驯化

为了提高膜生物反应器对聚驱采油废水的生化处理效果,以炼油厂污水处理站二沉池的活性污泥为接种污泥,采用逐步提高进水中聚驱采油废水比例的加压驯化方法,在一体浸没式膜生物反应器(MBR)中进行活性污泥的驯化.对驯化过程中MBR系统内污泥性质、微生物相和聚驱采油废水处理效果分别进行了研究.结果表明,经过近30 d的驯化培养后,评价污泥浓度与沉降性能的指标如MLSS、MLVSS、SVI、SV等明显改善,表征污泥成熟的微生物相包括菌胶团、轮虫、楯纤虫等大量出现.驯化结束时,污泥所处的MBR系统对聚驱采油废水具有较好的处理效果,其中,膜出水的CODCr,去除率为77%,含油量去除率为94.6%,聚合物去除率为60.2%.说明驯化后活性污泥可以良好适应聚驱采油废水环境,MBR系统已基本完成了对污泥的驯化培养.利用电镜对膜组件进行观察,发现有凝胶层和沉积污泥吸附在膜表面上,从而使膜过滤阻力增加,引起膜污染.通过化学清洗可以有效去除膜表面的微生物和有机污染物,使膜组件功能得以恢复.     

长梗黄精主根与须根多糖的提取工艺研究

对长梗黄精主根与须根多糖的提取工艺进行了研究.在对乙醇浓度、浸提温度、浸提时间和粉碎粒度等进行单因素试验的基础上,通过正交试验确定了长梗黄精主根与须根多糖提取的最佳工艺条件,即对长梗黄精主根多糖的提取最佳条件为乙醇浓度80％、浸提温度80℃、浸提时间50min、颗粒大小40目,此时多糖提取率为18.754％;而对长梗黄精须根多糖的提取最佳条件为乙醇浓度70％、浸提温度60℃、浸提时间30min、颗粒大小80目,此时多糖提取率为16.652％.须根多糖含量与主根含量差异性不显著,故须根的利用价值也很高,有待开发利用.     

近50年东北地区春玉米干旱的时空演变特征

利用东北地区70个气象站点1960-2007年间的逐日气象资料,计算了作物水分亏缺指数(CWDI)并划分了干旱等级;利用ArcGIS软件,绘制了东北地区春玉米种植区的干旱等级时空分布图,对各个年代和生育期的玉米干旱灾害时空分布特征和演变趋势进行了分析。结果表明:在春玉米生长季内,玉米的需水量与降水量均呈现先增加后减少的变化趋势7,月下旬达到峰值,在4-6月和9月份水分亏缺指数(CWDI)值较高,易引起玉米发生干旱。     

5种喀斯特生境植物叶片解剖结构特征

对我国喀斯特地区几种不同生活型植物——常绿植物桂花(Osmanthus fragrans Lour.)、竹叶椒(Zanthoxylunarmatum DC),落叶植物红背山麻杆(Alchornea trewioides Muell.),草本植物石上莲(Oreocharis benthamii Clark var.reticulata Dunn),草本植物单枝竹(Monocladus saxatilis Chia,Fung et Y.L.Yang)的叶片形态解剖特征(叶片厚度、气孔密度、气孔结构等)进行了观察和测量,发现差异较大:竹叶椒角质层较厚,红背山麻杆的叶片较厚,单枝竹叶片上下表皮均有气孔,桂花气孔密度最高,石上莲的气孔纵径最长.结果表明:1)喀斯特生境植物存在着普遍的抗旱功能性解剖结构,用以适应喀斯特地区的特殊干旱气候;2)不同生活型植物对干旱选择的策略不同.表3参20     

膨润土对不同类型农田土壤重金属形态及生物有效性的影响

通过盆栽试验,研究了膨润土对3种类型农田土壤中土壤理化性质、Cd、As、V和Cr的形态、小白菜(Brassica chinensis L.)生长、重金属吸收及根际微生物群落的影响.结果表明,添加膨润土降低了3种土壤中可交换态Cd比例,降幅依次为黄壤(Gy,19. 44%)黄褐土(Sy,13. 85%)潮土(Bf,5. 03%),小白菜地上部Cd对应降幅为Gy(34. 81%) Bf(23. 91%) Sy(11. 11%);与各自对照相比,Bf和Sy中可交换态As比例降低,降幅分别为4. 53%和25. 16%,Gy中可交换态As比例升高了0. 57%;可交换态Cr比例均升高,增幅依次为Sy(31. 30%) Gy(2. 91%) Bf(0. 58%); As、V和Cr残渣态均升高(Sy中Cr除外),小白菜对其吸收也不同程度地降低.膨润土有助于3种土壤中小白菜的生长,Bf中小白菜生物量、根表面积、根尖数分别增大了147. 55%、80. 71%和124. 31%.此外,膨润土降低了3种类型土壤中速效氮、速效磷和有机质的含量,增大了速效钾含量和根际微生物群落多样性.因此,认为膨润土均适用于这3种土壤的修复改良.     

三峡库区蓄水期和非蓄水期附石藻类群落变化及其影响因子分析

以三峡库区重庆段奉节地区草堂河、梅溪河和大溪河三条支流为研究区域,对蓄水期和非蓄水期库区支流的非回水区和回水区(常年回水区和变动回水区)附石藻类组成及其相关环境因素进行分析.结果表明,3条支流共发现附石藻类103种,隶属4门45属,非回水区67种,隶属3门34属,回水区82种(常年回水区64种,变动回水区41种),隶属4门34属.蓄水期,非回水区优势种为变异直链藻、扁圆卵形藻、普通等片藻、锉刀布纹藻和巨颤藻,回水区优势种为变异直链藻、近缘桥弯藻、普通等片藻、高山立方藻和颗粒直链藻;非蓄水期,非回水区优势种为变异直链藻、近缘桥弯藻和扁圆卵形藻,回水区优势种为巨颤藻、岩栖颤藻、美丽颤藻、尖针杆藻、丝藻、优美平裂藻和小颤藻,表明非蓄水期不同河段优势藻种差异显著,而蓄水期不同河段优势藻种差异较小;非回水区不同时期优势藻种无明显差异,在非蓄水期常年回水区和变动回水区优势种属差异相对较小,而蓄水期差异较大.冗余(RDA)分析表明,附石藻类组成变化是温度、电导率(SPC)、p H、总氮(TN)和总磷浓度(TP)等环境因子共同作用的结果,各样点优势藻种细胞密度变化主要受氮、磷元素浓度变化的影响.这些结果表明库区不同水文情势不仅影响支流水体环境,而且对底栖藻类组成变化起着重要的作用.     

ANAMMOX菌铁自养反硝化工艺的稳定性

在非严格厌氧的连续流反应器中,通过调节进水pH、外加一定浓度的Fe~(2+)以及定期更换新鲜铁粉这3种运行方式探讨维持厌氧氨氧化(ANAMMOX)菌利用零价铁去除硝酸盐反应体系长期稳定运行的适宜条件.结果表明,随着反应进行、受零价铁表面钝化的影响,该体系硝酸盐去除率逐渐下降,反应器难以持续运行.在一定范围内降低进水pH(5～7),或者额外投加一定量的Fe~(2+)对改善该反应体系的稳定性效果不显著.通过定期更换新鲜铁粉的方式,可以有效提高硝酸盐去除率、增强反应器稳定性.相比对照组可稳定运行7 d,实验组可至少稳定运行60 d,硝酸盐平均去除率提高22. 23%.因此,采取适宜措施保证体系内有足够具有活性的零价铁、消除零价铁钝化的不利影响,是ANAMMOX菌利用零价铁去除硝酸盐反应体系高效、稳定运行的关键.