面向船闸船舶的在线多目标跟踪技术研究

目的 满足船闸船舶在线跟踪要求,改善由于复杂背景、遮挡等因素导致轨迹不连续和身份变更的问题,提出一种增强上下文联系和上下文注意力的多目标跟踪方法。方法 基于设计的在线系统,采集连续帧图像,改进FairMOT多目标跟踪模型。首先,通过在骨干网络设计基于Bottleneck和Contextual Transformer的上下文建模模块,以加强上下文联系,增强场景理解的能力。其次,在迭代聚合后的特征图上应用全局上下文注意力,提高定位船舶目标的能力。结果 相对于原生的Fair MOT方法,设计上下文建模模块后,多目标跟踪准确度指标MOTA提高2.1%,继续添加全局上下文注意力MOTA,共计提高3.5%,同时在多项指标中取得了最佳表现。结论 改进的Fair MOT方法不仅拥有更强的轨迹保持能力,而且在身份维持方面更胜一筹。     

模拟增温和氮沉降的耦合作用对高寒泥炭湿地土壤碳激发效应的影响

土壤碳激发效应是影响有机质转化的关键机制,全球气候变暖和大气氮沉降对其的影响关系到土壤碳库的稳定性。本研究基于已进行4年氮添加的高寒泥炭湿地土壤,在5 ℃、15 ℃条件下,将对照以及不同水平的氮添加土壤培养60 d,结合¹³C标记的葡萄糖来探究模拟增温和氮沉降的耦合作用对土壤碳激发效应的影响。结果表明,增温显著地增加土壤碳矿化速率（P < 0.05）,而氮添加无显著影响。增温显著提升激发效应强度,在对照样地,15 ℃处理中土壤碳激发效应比5 ℃处理平均增加37.5%。不同温度中的氮添加均使土壤激发效应强度由正向转变为负向,低氮、中氮、高氮相比于对照碳激发效应强度分别平均降低71.1%、90.8%、113.3%。不同氮水平在5 ℃处理对土壤碳激发效应的影响不显著,而15 ℃处理土壤碳激发效应的强度随着氮添加水平的增加而减弱。外源碳添加水平影响土壤碳激发效应强度,与高碳添加水平相比,低碳添加使土壤碳激发效应平均增加23.9%。这些结果表明,温度的增加使正向的土壤碳激发效应更易发生,即在气候变暖的情况下导致土壤有机碳矿化的加速,进而加速气候变暖;氮添加则会导致负向的土壤碳激发效应发生,缓冲气候变暖导致的土壤碳库不稳定性的增加。实验结果表明温度越高,氮添加使土壤碳激发效应的强度降低的越显著,即气候变暖增强的背景下,大气氮沉降的加剧有可能导致土壤碳激发效应强度的降低,部分抵消升温而导致的正向碳激发效应。在未来气候变暖和大气氮沉降的共同作用下,究竟土壤激发效应和土壤碳库将会如何响应仍需进一步的量化研究和模型预测。

     

巯基功能化大孔二氧化硅的制备及其对土壤中二乙三胺五乙酸（DTPA）提取态Cd、Pb的钝化性能

以硅酸钠为前驱体,分别制备表面带有氨基和环氧基团的纳米二氧化硅,利用氨基和环氧基团的桥接反应构建具有大孔结构的纳米二氧化硅,进一步在其表面负载具有重金属反应性的巯基基团,最终得到一种具有重金属高效反应性的纳米材料,并将其用于对土壤重金属的钝化修复．红外光谱、透射电镜、比表面积等分析显示,氨基和环氧基有机基团的修饰降低了纳米二氧化硅颗粒之间的团聚,两种基团之间的架桥反应,构建了具有较大孔径的二氧化硅聚集结构．通过研究改性二氧化硅对污染土壤中DTPA提取态Cd、Pb的钝化作用,发现巯基修饰的大孔径纳米二氧化硅（SiO₂-AE/SH）大幅提高了对重金属的钝化率;在添加比例为4%,修饰剂量为1.10 mmol·g⁻¹时,SiO₂-AE/SH对Cd的钝化效率是巯基修饰纳米二氧化硅（SiO₂-SH）的1.28倍,对Pb的钝化效率是SiO₂-SH的3.31倍．此研究为构建高效、大孔结构重金属钝化材料提供了一种方法,此材料也有望发展成为多孔硅过滤介质,应用于重金属废水处理．     

废水流化床结晶除磷工况优化及效能稳定性

采用流化床结晶除磷反应器处理模拟A²/O工艺厌氧池富磷上清液,通过单因素试验筛选出关键影响因子的最优工况为初始pH 10,Mg/P=1：1.2,HRT30 min,此时除磷率可达90%.进而开展流化床反应器除磷效能稳定性研究,发现最优工况下反应器前期除磷率较高,最高至97.6%,但反应第3 d后流化床反应器内出现混合液浑浊、结晶上浮、除磷率下降的情况.进一步对比了HRT为30 min及60 min时反应器结晶除磷效能稳定性,结果表明,HRT的延长有助于除磷稳定性的提高,当HRT为60 min时,反应器运行第4 d,整体除磷率仍大于96%,剩余磷浓度稳定在2.1 mg·L^-1左右,反应器内结晶稳定且饱满,上清液清澈,出水水质好;XRD、SEM-EDS分析结果表明,当HRT为30 min和60 min时结晶产物均为磷酸铵镁,但HRT60 min时晶体结构更明显、体积较大、分布更均匀,产量较高,有利于磷结晶回收.     

铁盐类复合稳定剂对砷钙渣中As的稳定化作用及机理

本实验以砷含量为5.09%的砷钙渣为对象,结合浸出毒性测试、XRD、SEM和砷形态分析,研究铁盐类复合稳定剂对砷钙渣中砷的稳定化处理效果及机理.结果表明,在铁盐类复合稳定剂用量30%、浓硫酸用量6.0 mL/100 g渣和水渣比4.5：10条件下,养护180 d内,处理后砷钙渣能够达到《危险废物填埋污染控制标准》（GB 18598-2019）的要求,且增重比和增容比分别为1.31和1.12.通过化学稳定化+胶凝固化实现As的稳定化,在稳定化处理过程中,有效态As向无定形铁铝氧化物结合态As的转变是As稳定化的主要机理;而稳定的砷酸钙化合物-毒石的生成和石膏结构中砷酸盐的掺入是As稳定化的辅助机理.同时,改性后的反应性矿物材料可生成水化硅酸钙凝胶,通过物理包封作用进一步抑制As的释放.     

超高效液相色谱-串联质谱法同时测定环境水样中的15种抗生素

采用固相萃取/超高效液相色谱-串联质谱法,建立了水样中磺胺类、四环素类、氟喹诺酮类、大环内酯类和氯霉素类15种抗生素的同时测定方法.水样经HLB固相萃取柱富集,ACQUITY UPLC BEH C₁₈色谱柱分离,以乙腈和5 mmol·L^-1乙酸铵溶液（含0.1%甲酸）为流动相梯度洗脱,电喷雾离子源-串联质谱多反应监测模式检测.结果表明,同时测定15种抗生素的线性范围为5-100 μg·L^-1（相关系数均大于0.997）,检出限为2.1-22.0 ng·L^-1,定量限为6.9-71.8 ng·L^-1;空白水样在加标水平为5、10、20 μg·L^-1时,抗生素的回收率为50.1%-109.0%,相对标准偏差为0.4%-8.5%（n=7）.用本文建立的方法检测某农业小流域环境水样,发现5类抗生素可被不同程度检出,浓度范围为0.1-106.2 ng·L^-1.     

华北平原某区农村供水水质与健康风险评估

在饮用水水质的评价中,国标法和综合水质指数（WQI）均以《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）为评价依据,能够定性、定量反映供水水质的评价方法。健康风险评估则把污染物负荷与人类健康相关联,进而评估饮用水中的污染物对人类健康的潜在危害。通过上述3种方法对华北某区农村饮用水水质进行评估,可从不同维度评估水质供水水质情况,并对水质评估方法提出可行的改进建议。对比国标法和WQI,健康风险评估不受国标限值影响,指出了限制之下指标的潜在健康风险。WQI与健康风险评估两者共同运用于饮用水水质评估,可定量、全面以及客观的展示水质优劣,明确主要污染物,并可以根据污染贡献程度明确亟待解决的供水水质问题,可在我国饮用水水质与健康风险量化评估中推广使用。     

乌江下游水电开发对陆生生态系统影响分析评价

为研究水电梯级开发对当地陆生生态系统的影响程度,选择中国西南地区大型河流--乌江下游沿河至河口段为典型研究区,于2018年2-10月,采用资料查询、现场调查、遥感解译的方法,对当地陆生生态系统进行影响后评价。结果表明,梯级水电建成后,水库水面面积为建设前的2.60倍,森林、灌丛植被面积分别增加了205.89,366.04 km^(2),增幅分别为1.29%,2.30%,总植被生物量增加了195.14万t,增幅为2.82%;两梯级水电站建设对评价范围内植物物种多样性没有造成明显不良影响;麻阳河保护区内黑叶猴种群数量自2014-2021年,增长近30只,增幅约5%。水电梯级开发建设对评价范围内陆生生态系统没有造成明显不良影响,生态系统仍然处于良好循环之中,且存在顺向演替趋势。研究结论可为环境管理部门今后判断河流水电梯级开发对陆生生态系统的实际影响提供决策参考。     

四川甘洛自勒沟泥石流运动特征及预测防治效果研究∗

甘洛县位于四川省西南部,所处区域高山峡谷地貌特征显著,地质构造运动强烈且为强震影响区,泥石流灾害频发。甘洛县自勒沟分别于 1987 年和 2019 年发生两次特大泥石流,大量泥石流堆积物顺沟而下,堵塞 245 国道和尼日河,并对沟口凉红水电站及尼日河河岸成昆铁路造成严重威胁。对此,基于现场调查资料和无人机航拍数据,利用 Massflow 数值模拟方法,对该沟泥石流运动特征进行分析以及治理措施防治效果进行预测。结果表明：若沟内现有物源再次爆发泥石流,最大泥深将达到 11.9 m,流速达到 11.7 m/s,流动强度达到 123.37 m² /s,堆积物一次冲出量为 11.18×10⁴ m³ ,堆积扇面积为 6.925×10⁴ m² 。根据预测结果,采用合理的工程措施进行治理后,最大泥深下降为 8.5 m,流速下降为 9.1 m/s,而流动强度可下降 52.7%,为 58.32 m² /s,堆积扇面积和一次冲出量分别为 1.406×10⁴ m² 和 2.75×10⁴ m³ ,分别下降 80% 和 75%。这表明,采用固源为主,拦挡、排导为辅的措施对自勒沟泥石流灾害进行治理,可取得较好治理效果,对保护沟口建筑及成昆铁路安全运营有重要意义。