基于一体化生态空间格局的土地利用/覆被变化及其生态环境效应——以长三角为例

区域一体化发展背景下,一体化生态空间格局的构建及其生态环境效应评估兼具丰富生态系统完整性和关联性研究的理论价值、指导生态空间跨区域协同保护的现实意义.以长三角一体化区域为案例,基于生态系统完整性和关联性,开展生态过程模拟和潜在生态廊道识别研究,构建跨区域、一体化的生态空间格局;基于2000—2018年土地利用数据,解析生态空间格局的土地利用/覆被变化（LUCC）,核算生态空间格局的生态环境效应及其变化,分析污染物排放与生态环境质量的关系.结果表明,长三角地区的潜在生态廊道和一体化生态空间格局涵盖大部分城市,并主要分布在江苏沿江、安徽南部和浙江东南部地区;生态空间格局内生态用地占据主导,建设用地有缓慢增长的态势,导致生态环境质量有所降低;浙江东南部、安徽南部城市生态环境质量较高,且保持相对稳定;生态廊道内部缓冲区的生态环境质量较高,适合作为构建一体化生态空间格局、维护区域生态安全的主要载体;污染物排放与一体化生态空间的生态环境质量存在一定负相关关系,未来需要采取针对性措施以同步促进污染物减排和提升生态环境质量.     

摄入负载镉生物炭对斑马鱼的异常行为分析

为了评估生物炭对镉的固定能力,以负载镉生物炭为研究对象,构建大型水蚤(Daphnia magna)-斑马鱼(Zebrafish)的简单食物链,试验周期包括14 d的积累期和7 d的净化期.通过描述鱼群实验(Shoaling)、社会偏好实验(Social Preference)行为变化及斑马鱼中镉的富集量来评估负载镉生物炭的生物毒性.结果表明,在积累期摄入负载镉生物炭会显著抑制斑马鱼的运动能力,而摄入未负载镉生物炭对斑马鱼的活动无明显影响.摄入负载镉生物炭也导致群体偏好显著降低,表现为斑马鱼在社会区域内停留的时间变短,鱼群之间的距离增大.净化期中,斑马鱼的运动能力得到显著提升,同时表现出群聚性的特征.此外,斑马鱼肠道内的镉含量与其行为表现呈显著相关性.生物炭的固定作用和排泄导致不同剂量组斑马鱼肠道内的镉含量相近并缓解了镉在斑马鱼身体内的迁移.本研究揭示负载镉生物炭会破坏斑马鱼的社会行为,但生物炭的固定能力能缓解这种异常变化.     

利用流式细胞术研究鞘氨醇单胞菌GY2B降解菲过程中细菌表面特性的变化

微生物与污染物接触是生物降解的第一步,为进一步了解降解过程中有机污染物对降解菌的影响,通过对不同条件下鞘氨醇单胞菌GY2B(Sphingomonas sp.GY2B)降解菲的研究,并结合Propidium Iodide(PI)染料和流式细胞仪分析不同底物及污染物浓度对GY2B菌体细胞表面性质的影响.结果表明,随着菲的降解,PI染色的GY2B菌株细胞增多,说明细菌膜结构受到一定的破坏,通透性不断增强.污染物浓度越高,降解菌的膜完整性的破坏越为严重.60 h时,300 mg·L-1浓度条件下,染色细胞/未被染色细胞的比值可达12.44,而在100 mg·L-1和1.2 mg·L-1浓度条件下,比值分别为1.95和1.11.同时降解过程中细菌细胞的傅里叶红外光谱检测,死亡、受损和完整细胞的区分以及Zeta电位分析也进一步验证了细菌细胞表面性质的改变.利用流式细胞术与染料结合分析降解过程中细菌细胞膜完整性的变化,从单细胞水平上了解细菌降解污染物过程中其细胞表面性质的改变,有助于更好地研究GY2B对菲的降解机制.     

基于贝叶斯网络的气井井筒完整性风险评价

井筒完整性失效是气井生产中的主要风险,为有效评价井筒完整性风险,应用贝叶斯网络的推理与学习能力,建立了基于贝叶斯网络和Noisy-OR gate模型的井筒完整性失效概率计算方法和风险评价模型。由故障树分析将井筒分为管柱、水泥环密封性、井口装置、水力屏障和其他部件5个评价单元,确定了各单元的主要风险因素,建立了井筒完整性失效的贝叶斯网络拓扑结构;由Noisy-OR gate模型和历史数据,确定了贝叶斯网络的条件概率参数;将基于贝叶斯网络的失效概率与层次分析法相结合,确定了风险评价指标和等级划分标准;建立了气井井筒完整性风险评价方法。结果表明,该方法实现了井筒完整性失效概率的定量计算、风险的定量评价和主要风险因素的反向推理,可为预防和控制井筒完整性失效提供决策依据,有助于降低井筒完整性失效风险。     

基于多因素耦合的井筒完整性风险评价

为了合理开展井筒完整性评价,提出合理的管理措施,综合考虑管柱力学、管柱腐蚀、管柱及附件密封、水泥环力学、地层以及油气井管理等关键节点及因素的相互耦合协同作用,分析多因素耦合协同作用对井筒完整性的影响。对于管柱力学等具有比较明确物理意义且可以量化的因素,采用定量分析评价;对于操作管理等难以量化的因素采用定性评价,对于腐蚀环境因素采用定量与定性相结合的方法进行评价;在定性及定量评价的基础之上,对关键节点进行风险概率和风险影响程度的划分及量化,再基于层次分析及风险矩阵的方法建立井筒完整性评价模型;基于模型编制了相应的计算程序,并对某高腐蚀性气井开展了井筒完整性评价。评价结果表明,在影响该井井筒完整性的风险因素中,高酸性气体腐蚀是造成该井井筒完整性失效的主要因素。     

Performance evaluation method of oil and gas pipeline integrity management

The performance evaluation of integrity management has become the focus of attention because integrity management has become widely accepted by pipeline operators. This paper proposes a three-index system of pipeline integrity management performance evaluation (TISPIMPE), which includes system construction, implementation process, and pipeline health status, comprehensively evaluating the status, adequacy, and effectiveness of integrity management. It helps the pipeline operators to determine the weakness in each step. Based on the improved analytic hierarchy process (AHP), the different backgrounds of experts are fully considered, and experts' opinions are revised. The adjustment coefficient of performance evaluation is set up simultaneously, and the evaluation results are adjusted to make the results more reasonable. Taking the performance evaluation of pipeline integrity management of an oil and gas company as an example, it is shown that TISPIMPE has reasonable practicability and can accurately reflect the shortcomings of pipeline integrity management. TISPIMPE can effectively help pipeline managers comprehensively and systematically evaluate the performance of pipeline integrity management and gain an in-depth understanding of pipeline operation status.     

火灾环境下热-冷循环作用对混凝土性能的影响研究

为了研究混凝土材料的结构与力学特征受火灾热-冷作用的影响规律,通过测量不同热-冷作用次数下的试样质量和密度损失率定量表征了混凝土结构损伤程度;通过开展单轴压缩实验对热-冷作用对其力学行为的变化规律进行了研究;最后进行XRD衍射实验和SEM扫描电子显微镜对混凝土的成分与微观结构进行探测.实验结果表明:在火灾热-冷作用下,...     

基于浮游动物完整性的扎龙湿地水生态状况评价

2019年5、8、10月分别对扎龙湿地春、夏、秋季的浮游动物进行采样调查,共发现浮游动物4门类44属72种,轮虫20属36种,原生动物13属20种,枝角类6属8种,桡足类5属8种。确定9个参照点和15个受损点,共选取24个候选生物指标,构建扎龙湿地浮游动物完整性指数,核心指标由总分类单元数、枝角类分类单元数、枝角类生物量、Margalef丰富度指数和中型浮游动物捕食者组成。采用比值法对0~2.91分布范围数值进行三等分,建立扎龙湿地浮游动物完整性指数(Z-IBI)健康评价标准:02.91时,无干扰。表明扎龙湿地87.5%受到不同程度的干扰,12.5%无干扰。