赤红壤、砖红壤矿物油污染效应研究

本研究采用盆栽试验法,研究了赤红壤、砖红壤中矿物油对水稻、花生的生理生态影响和矿物油在土壤中的净化。研究结果表明:矿物油对第一季水稻生长发育影响不大,对第二季则表现出明显的抑制作用,低浓度矿物油对花生生长发育有促进作用,高浓度则对其起抑制作用;收获后,水稻各部分及水稻土,花生根及花生土油残留均与投油量呈极显著的直线正相关关系,油在作物根部最易积累;种植两季水稻后,油在赤红壤、砖红壤中的净化率分别为80％以上和50％左右。最后,根据上述研究确定了赤红壤、砖红壤的矿物油临界含量分别为270.90mg/kg和318.92mg/kg。      

牛顿法计算Sarma法边坡安全系数

根据Sarm a法的基本假定即条块侧面与底面抗剪强度按同一比例调用,将斜条块侧面的推力分解为分别与摩擦力和凝聚力有关的2个分量,由条块力的平衡条件,推导出更为简洁的隐含安全系数的条块推力递推方程。为了加速收敛,采用牛顿法迭代法计算安全系数,并推导出计算中所需有关导数的解析表达式。同时,利用所得推力递推方程重新推导出了临界地震加速度系数Kc的显式表达式,该式与原始的Sarm a法等效,但形式上更为简明且便于应用。算例表明,本文的改进的Sarm a法算法收敛迅速,迭代3~5步即可达到工程所需精度,计算结果与经典算例Sarm a法解答及塑性力学理论解均非常接近。     

异质森林火灾模型及火灾扑救对森林生态系统的影响

森林火灾元胞自动机模型是研究自组织临界性的经典模型之一。这一模型中森林用一个二维网格来表示,其中每个格点代表一棵树或代表空地,各节点的树具有相同的生长概率和着火概率,以一定的规则进行演化。这一模型没有考虑树木间的差别,因而是同质的。我们考虑到不同树木间由种类、树龄等原因引起的生长概率与着火概率的不同,改进了经典森林火灾模型,提出了一个异质森林火灾模型,并研究了这一模型的自组织临界性。在新模型的基础上,研究了火灾扑救对森林群落分布的影响,给出了模拟结果,该结果与实际的观测结果得到符合。该文的研究可望对森林火灾预测及研究火灾扑救对森林生态系统的影响具有一定的意义。     

基于风云四号卫星LMI数据的黑龙江省闪电活动特征研究

FY-4A闪电成像仪(LMI)为亚太地区首次研制发射的同类载荷,可以实现对闪电活动的实时、连续监测和跟踪。利用2018—2021年6—9月LMI的闪电事件(Event)观测数据,分析了黑龙江省闪电密度和辐亮度变化特征,结果表明：黑龙江省闪电密度和平均辐亮度空间分布不均匀,闪电密度高值区主要分布在黑龙江省北部、中南部和西部;平均辐亮度高值区主要分布在黑龙江省北部、中部和东南部部分地区。黑龙江省东部和西部地区闪电密度和辐亮度呈反相关,西部闪电密度高但辐亮度较低,东部闪电密度低但辐亮度较高。闪电次数高发月份是6—7月,约占闪电事件总数的78.6%,闪电次数日变化呈现“双峰”,凌晨3时和傍晚16时为峰值时刻。闪电平均辐亮度随月份呈线性降低,且辐亮度月分布呈右偏态,日变化呈现“单峰”,峰值为中午12时左右。2018—2021年闪电事件辐亮度分布为偏态单峰型,0～20μJ/m²/ster范围是高频率区间。     

横向振动试验螺栓预紧力衰减机理及验证

为初步探索固体发动机振动试验过程中螺栓连接松动预紧力与横向振动载荷大小的定量关系,本文采用斜面滑块模型,结合PyCharm编程平台分析螺栓松动预紧力与横向振动载荷的关系,计算得到了不同预紧力下螺栓的临界松动横向载荷,然后搭建横向振动试验装置进行试验,验证计算分析结果的有效性。研究结果认为：1）在短时间的横向振动载荷下要保证螺栓连接不发生松动,预紧力需要高于横向振动载荷幅值的12倍。2）加入毛毡垫引起的螺栓松动为非旋转型松动,螺栓预紧力大小经过一段时间衰减到初始值的百分之八十多;而横向振动载荷引起的螺栓连接松动为旋转型松动,通常使得螺栓预紧力完全消失。分析结果为后续固体发动机振动试验工艺提供参考。     

降水概率模型在旱涝监测评价中的应用研究

选择正态、准正态和偏态Gamma多种理论概率分布模型对河南年、月、旬不同统计时段降水概率进行了模型拟合试验，推求了准正态概率分布密度函数的通用公式，提出了二参数Gam—ma分布参数Thom估计方法的修正方案，并对旱涝监测评价分析中有关概率特征量的数值计算方法进行了试验研究。     

考虑钻井液安全密度窗口不确定性的钻井风险评价

评价钻井风险对于优化钻井设计和保证钻井施工安全具有重要意义。由于油气地质的复杂性、解释资料的不完备性以及数学模型的精度等问题,钻井液安全密度窗口会存在一定不确定性,给钻井风险评价带来了一定难度。本文利用有效应力-Eaton联合方法建立了考虑不确定性的地层压力计算方法,确定了考虑不确定性的钻井液安全密度窗口,并基于广义强度-干涉理论和Monte Carlo模拟方法,建立了井涌、井壁坍塌、井漏、压差卡钻、压井井漏等钻井风险的概率计算方法,以新疆油田某井进行了实例分析,风险分析结果与现场相符,表明该方法科学合理,能够对钻井风险进行定量评价。     

干旱区三工河流域土壤有机碳储量及空间分布特征

精确估算干旱区流域生态系统土壤有机碳库是进行干旱区土壤碳循环研究的重要前提。论文利用改进的土壤类型法--基于网格的土壤类型法,以干旱区典型的三工河流域为例,精确估算流域土壤碳储量,分析土壤碳密度的空间分布特征,为干旱区土壤碳循环研究提供数据支撑。研究结果显示,三工河流域0~20cm土壤有机碳储量为14.35Tg,平均土壤有机碳密度为6.70kgC/m²,其中山地灰褐土土壤有机碳密度最大,这主要是受中山带较低的气温和丰富的森林凋落物的影响;流域土壤有机碳密度表现出了明显的垂直地带性和水平地带性特征,即碳密度从山地区、丘陵区、绿洲区到荒漠区呈逐渐减小的趋势,且随海拔高度的降低碳密度逐渐减小。     

细胞色素P450酶催化烟草特异性亚硝胺N'-亚硝基 新烟草碱和N'-亚硝基假木贼碱代谢活化的分子机制 研究

烟草特异性亚硝胺N’-亚硝基新烟草碱(NAT)和N’-亚硝基假木贼碱(NAB)不仅在所有烟草制品和烟草烟雾中广泛存在,还存在于大气颗粒物中,表明这2类污染物存在不可避免的暴露风险。NAT和NAB被细胞色素P450酶代谢活化是发挥其致癌活性的重要前提,但到目前为止反应机理细节尚未被系统研究。因此,本文通过密度泛函理论(DFT)计算系统揭示了NAT和NAB代谢的α-羟基化致癌路径,明确了反应的机理细节及能量关系。计算表明,P450催化的NAT和NABα-羟基化路径主要包括:(1)氢夺取反应(能垒为12.7～21.6 kcal·mol-1),形成放热但不稳定的Cα自由基中间体;(2)无能垒的羟基转移反应,形成剧烈放热的α-羟基化中间体;(3)α-羟基化中间体的自发分解反应(能垒为14.1～20.1 kcal·mol-1),产生最终有致癌潜力的重氮氢氧化代谢物。进一步比较发现,NAT 2-羟基化和6-羟基化路径都是其代谢的潜在致癌路径,而NAB的2’-羟基化路径是其主要致癌路径。此外,尽管NAT和NAB在结构上具有很大的相似性,但是后者的致癌活性可能要略高于前者。上述研究结果有助于全面理解NAT和NAB的代谢活化机制,并有助于识别潜在的生物标志物用于合理评估这2种亚硝胺污染物暴露的健康风险。     

次临界操作下的膜污染机理研究

临界通量在膜污染控制的水动力学条件优化中是一个非常有意义的概念。本研究用一种新型的中空纤维膜组件过滤活性污泥混合液 ,采用通量阶式递增法对临界通量进行测定 ,实验表明 ,气水二相流是一个提高临界通量非常有效的方法 ,而且临界通量随着曝气强度的增大而增大 ,根据测定结果 ,可以得出膜生物反应器 (MBR)的 3个水动力学操作区 :超临界区、临界区和次临界区。次临界操作可以防止颗粒物质在膜面上沉积引起的可逆污染 ,在次临界操作下 ,膜污染分为两个阶段 ,第一阶段为不可逆污染发展阶段 ,跨膜压力 (TMP)发展缓慢 ;第一阶段膜的不可逆污染导致膜丝点通量不断的重分配 ,一旦出现膜丝上某一点的通量大于临界通量时 ,颗粒物质就以此点为突破口 ,不断沉积到膜丝表面 ,发生可逆污染 ,膜污染进入第二阶段 ,TMP急剧增加。