基于MAS的制导雷达网络化抗干扰作战体系结构研究

通过对地空导弹网络化抗干扰作战的分析,结合DAI(Distributed Artificial Intelligence,分布式人工智能)技术中的MAS(Multi-Agent System,多智能体系统)技术,建立了基于MAS的制导雷达网络化抗干扰作战系统,并给出了该系统的Agent组成框架,定义并说明了各Agent的功能及相互关系.     

基于文本挖掘的煤矿安全隐患分析

为充分有效利用煤矿安全隐患数据,揭示安全隐患数据中隐藏的重要信息和潜在规律,用于指导安全管理实践,在对安全隐患数据进行预处理的基础上,利用词云和词频统计方法展现安全隐患概况,运用文本挖掘技术和社会网络分析方法研究煤矿安全隐患信息的关联关系和分布规律。结果表明,将文本挖掘技术和社会网络分析方法应用于文本型安全隐患数据分析具有可行性,有助于煤矿企业提高对安全隐患数据的认知并制定合理的安全隐患治理措施。     

中国农业生态效率测度与驱动因素

为适应我国进入高质量发展阶段,实现农业资源的高效率利用,本文以中国30个省、直辖市、自治区（不包括西藏、香港、澳门和台湾）的2003~2017年度面板数据,运用考虑生态非期望产出和期望产出两阶段网络EBM模型,构建资源环境投入—环境治理两阶段模型,测度各省（直辖市、自治区）的农业生态效率,并结合Malmquist指数进行动态分析.以测度的农业生态效率为被解释变量,在考虑农业劳动力素质的门限效应下对其驱动因素进行分析.结果显示：2007年以前中国各地区农业生态效率,呈西部到东部逐渐收敛趋势.2007年以后,呈东西部高,中部塌陷,东西部与中部地区发展失衡.农业劳动力素质存在门限效应,门限值为1012.62.当门限变量值≥1012.62时,农作物种植结构对农业生态效率的影响存在促进作用;反之,则有抑制作用.财政支农水平对提高农业生态效率有正向影响,农用机械投入强度、农业生态环境防护投资额对提高农业生态效率有负面影响.     

In-situ observations of internal dissolved heavy metal release in relation to sediment suspension in lake Taihu, China

Despite laboratory experiments that have been performed to study internal heavy metal release, our understanding of how heavy metals release in shallow eutrophic lakes remains limited for lacking in-situ evidence. This study used automatic environmental sensors and a water sampling system to conduct high-frequency in-situ observations (1-hr intervals) of water environmental variables and to collect water samples (3-hr intervals), with which to examine the release of internal heavy metals in Lake Taihu, China. Under conditions of disturbance by strong northerly winds, sediment resuspension in both the estuary area and the lake center caused particulate heavy metal resuspension. However, the patterns of concentrations of dissolved heavy metals in these two areas were complex. The concentrations of dissolved Se and Mo increased in both areas, indicating that release of internal dissolved Se and Mo is triggered by sediment resuspension. The concentrations of dissolved Ni, Zn, As, Mn, Cu, V, and Co tended to increase in the estuary area but decrease in the lake center. The different trends between these two areas were controlled by pH and cyanobacteria, which are related to eutrophication. During the strong northerly winds, the decrease in concentrations of dissolved heavy metals in the lake center was attributable primarily to absorption by the increased suspended solids, and to growth-related assimilation or surface adsorption by the increased cyanobacteria. The findings of this study suggest that, short-term changes of environmental conditions are very important in relation to reliable monitoring and risk assessment of heavy metals in shallow eutrophic lakes.     

Bacterial succession in epiphytic biofilms and deciduous layer sediments during Hydrilla verticillata decay: A field investigation

Submersed macrophytes decay is an important natural process and has important role in mass and energy flow in aquatic ecosystems. However, little is known about the dynamical changes in nutrients release and bacterial community during submersed macrophyte decay in natural environment. In this study, a field observation was conducted in a wetland dominated with Hydrilla verticillata for 36 days. Increase of H₂O₂ and malondialdehyde (MDA) content and decrease of soluble proteins concentration were detected in leaves during H. verticillata decay. Meanwhile, ammonium-N, soluble microbial products (SMP) and TOC concentration increased in overlying water. According to bacterial 16S rRNA Illumina sequencing analysis, the Shannon values were lower in epiphytic biofilms than deciduous layer sediments. The relative abundances of Proteobacteria, Cyanobacteria and Actinobacteria were higher in epiphytic biofilms than in deciduous layer sediments (P < 0.05). Co-occurrence network analyses showed that a total of 578 and 845 pairs of correlations (|r| > 0.6) were identified from 122 and 112 genera in epiphytic biofilms and deciduous layer sediments, respectively. According to co-occurrence patterns, eight hubs were mainly from phyla Proteobacteria, Acidobacteria and Parcubacteria in epiphytic biofilms; while 37 hubs from the 14 phyla (Proteobacteria, Bacteroidetes, Acidobacteria, Chloroflexi, et al.) were detected in deciduous layer sediments. Our results indicate that bacterial community in deciduous layer sediments was more susceptible than in epiphytic biofilms during decay process. These data highlight the role of microbial community in deciduous layer sediments on nutrients removal during H. verticillata decay and will provide useful information for wetland management.     

邯郸市大气污染源排放清单建立及总量校验

邯郸作为"2+26"城市主要的重工业城市之一,位于京津冀南北传输通道的核心位置,在京津冀地区大气污染协同调控中处于重要地位.为改善当地空气质量,以邯郸市为研究对象,基于拉网式调查获取详细活动水平数据,结合相关排放因子,得到2016年邯郸市大气污染源排放清单;采用WRF-CMAQ（气象-空气质量）数值模型,模拟了2016年典型季节代表月（1月、4月、7月、10月）的空气质量,验证了数值模型的准确性;最后基于总量校验方法,反向估算了邯郸市典型污染物的排放总量,对初始大气污染源排放清单进行校验.结果表明:①2016年邯郸市SO₂、NO_x、TSP、PM₁₀、PM_2.5、CO、VOCs、NH₃的总排放量分别为78 533、183 126、497 466、258 940、124 637、3 735 355、200 309、187 299 t.②工业源是SO₂、NO_x、PM_2.5、CO和VOCs的主要排放源,分别占总排放量的74.5%、54.5%、30.6%、76.7%和28.1%;无组织扬尘源对TSP、PM₁₀、PM_2.5的贡献较大,分别占总排放量的58.5%、43.6%、30.3%;NH₃的主要排放源为农畜氨及人体和其他氨,二者排放的NH₃占总排放量的96.9%.③总量模型估算得到邯郸市PM_2.5、SO₂、NO₂年排放量分别为152 739、79 405、206 549 t;对比分析校验前、后典型污染物排放发现,校验前的大气污染源排放清单可能低估了PM_2.5和NO_x的排放量.研究显示,邯郸市污染物排放量较大,工业源为主要排放源,建议相关部门加强对工业源的管控力度.      

达里诺尔湖溶解性有机质荧光特征与人工神经网络非线性响应研究

研究湖泊水体DOM（溶解性有机质）特征及其与复合环境要素的响应关系,对水生态系统保护及生物地球化学循环研究具有重要意义.以内蒙古达里诺尔湖（简称“达里湖”）为研究区,利用紫外-可见光谱技术（UV-vis）和人工神经网络模型（ANN）方法,开展达里湖水体DOM特征识别及其水质响应关系的研究.结果表明:①达里湖水环境污染程度较为严重,水体呈富营养化趋势.DOM吸收系数〔α（355）〕表明,夏季湖体DOM浓度较高.②建立了α（355）与达里湖水体ρ（TN）、ρ（TP）、pH和ρ（Chla）的人工神经网络模型,该模型验证期和测试期决定系数（R2）分别为0.78和0.84,该模型具有较好的DOM模拟和预测能力.③人工神经网络模型参数敏感性分析结果表明,α（355）对ρ（Chla）变化最敏感,敏感性水平为31.95%;其次为pH和ρ（TN）,α（355）对二者变化的敏感性水平分别为28.53%和25.54%;α（355）对ρ（TP）变化敏感性最低,敏感性水平为8.16%.研究显示,达里湖DOM对富营养化的发生具有较显著的表征影响,人工神经网络模型可为富营养化预测提供科学参考.      

长距离供水系统中消毒副产物分布特征及二次加氯的影响

供水管网覆盖区域大,导致出厂消毒剂量不足以维持管网末梢余氯量,需进行途中二次投氯.以H市供水管网为目标,通过均匀布点采样分析,考察二次加氯消毒型管网中消毒副产物(disinfection by-products,DBPs)的分布特征.结果表明,管网中检出DBPs包括三氯甲烷(TCM)、一溴二氯甲烷(BDCM)、二溴一氯甲烷(DBCM)、三溴甲烷(TBM)、二氯乙酸(DCAA)、三氯乙酸(TCAA)、二氯乙腈(DCAN)、溴氯乙腈(BCAN)和三氯硝基甲烷(TCNM)等,所检水样中DBPs浓度均低于《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)规定的标准限值.二次加氯前检出质量浓度(以平均值±偏差表示)分别为:(8.08±3.34)、(9.77±2.91)、(7.38±4.82)、(2.65±2.02)、(2.95±3.26)、(6.02±6.06)、(3.13±2.48)、(1.61±2.05)和(0.15±0.10)μg·L~(-1).二次加氯后检出质量浓度分别为:(10.30±4.55)、(11.73±3.60)、(8.23±5.22)、(2.95±2.45)、(3.29±3.60)、(8.15±7.58)、(3.31±2.61)、(1.33±2.04)和(0.12±0.06)μg·L~(-1).二次加氯后DBPs含量相较于出厂水至二次加氯点呈明显上升趋势,三卤甲烷(THMs)和卤乙酸(HAAs)分别比前段管网含量升高6.32%～26.60%和5.32%～42.71%.此外,原水水质和季节变化对DBPs的形成有一定影响,夏季DBPs的水平普遍高于春季或秋季.出厂水及管网水DBPs生成势分析表明,H市供水系统中DBPs可能存在超标风险,后续需考虑进一步优化处理工艺以保障供水水质.     

基于在线观测的天津市PM2.5污染特征及来源解析

为了解天津市PM_2.5的污染特征及来源,基于2017~2019年高时间分辨率的在线监测数据,对PM_2.5浓度、化学组分和来源进行了分析.结果表明,2017~2019年,天津PM_2.5平均浓度为61 μg ·m^-3,PM_2.5中主要化学组分为NO₃^-、OC、NH₄⁺、SO₄^2-、EC和Cl^-,在PM_2.5中占比分别为17.7%、12.6%、11.5%、10.7%、3.4%和3.1%.从年分布上看,PM_2.5及主要化学组分浓度均呈现下降趋势,NO₃^-和NH₄⁺在PM_2.5中占比上升,SO₄^2-、OC和EC在PM_2.5中占比下降,Cl^-在PM_2.5中占比略上升,其他组分K⁺、Ca²⁺和Na⁺浓度及在PM_2.5中占比均上升.PM_2.5及主要组分浓度在采暖季相对较高,非采暖季相对较低,夏秋季SOR和NOR较高,二次转化强,PM_2.5中二次无机离子（NO₃^-、NH₄⁺和SO₄^2-）占比相对较高.当PM_2.5浓度为优良级别时,PM_2.5中二次无机离子占比较低,OC占比较高,SOC生成较高,Ca²⁺和Na⁺占比相对较高;PM_2.5浓度为轻度及以上污染级别时,随着污染程度加重,PM_2.5中二次无机离子占比明显上升,OC占比基本稳定,EC和Cl^-占比略升,K⁺、Ca²⁺和Na⁺等离子占比下降.PM_2.5浓度处于中度及以上污染级别时,机动车影响明显增加.PMF解析结果表明,2017~2019年,天津市PM_2.5的主要来源为二次源、机动车排放、工业和燃煤排放以及扬尘.其中机动车排放的贡献分担率上升,二次源、扬尘的贡献分担率略升,工业和燃煤源的贡献分担率略降.对天津来说,机动车、燃煤和工业排放始终是PM_2.5最主要的一次污染来源,产业结构和能源结构的调整以及机动车的管控是大气污染防治的主要方向.     

窖水中微生物降解污染物的关键细菌

为探究以氮、磷及有机物污染为主要特征的、窖水中参与污染物降解的关键细菌及它们之间潜在的相关关系,基于16S rRNA的微生物组学截面数据,分析了窖水中细菌群落结构与功能及其与水质因子间的相关性,并通过微生物物种的同现或相关种间作用推断模型,构建了7个微生物菌属间的共现性关联网络.结果表明,窖水中存在具有相对特定生态功能的细菌,进行着诸多活跃的与新陈代谢功能基因相关的代谢活动;窖水微生物类群共现性关联网络中大部分节点的菌属营互利共生类型的生态关系;Lacibacter、Arthrobacter、Candidatus Protochlamydia、Methylocaldum、Sulfuritalea、Mycobacterium、Aquirestis、Rhodobacter、Methylotenera等菌属拥有较高的点度中心度;较强的互作关系发生在Sulfuritalea-Rhodobacter、Azospirillum-Rhodobacter、Methylocaldum-Rhodobacter、Arthrobacter-Rhodobacter、Rhodoplanes-Rhodobacter、Candidatus Protochlamydia-Rhodobacter、Methylotenera-Rhodobacter、Rhodobacter-Aquirestis、Mycobacterium-Rhodobacter、PlanctomycesCandidatus Solibacter、Planctomyces-Legionella、Hymenobacter-Adhaeribacter、Luteolibacter-Crenothrix之间.综合分析节点微生物相关性、点度中心度及菌属间的互作强度,认为Rhodobacter、Methylocaldum、Methylotenera、Acinetobacter、Novosphingobium、Planctomyces、Hymenobacter、Luteolibacter为参与窖水污染物微生物降解的关键细菌,Rhodobacter为关键细菌的代表属.研究结果加深了对窖水中污染物微生物降解机制的认识.