湿法脱硫入口SO_2浓度对脱硫效率影响的非线性回归分析

通过对太原二电厂11号FGD现场168运行数据采用一元非线性回归分析和基于距离判别法的多元非线性回归分析两种不同的分析方法,利用最小二乘曲线拟合法建立了不同出口SO2浓度范围内的入口SO2浓度与脱硫效率的非线性回归方程,为实际运行过程中脱硫效率的预测和分析提供理论依据。此外,分析了入口SO2浓度对脱硫效率的影响,为运行人员在实际运行过程中提高脱硫效率而提供控制思路。     

Application of an evolutionary algorithm to the inverse parameter estimation of an individual-based model

Inverse parameter estimation of individual-based models (IBMs) is a research area which is still in its infancy, in a context where conventional statistical methods are not well suited to confront this type of models with data. In this paper, we propose an original evolutionary algorithm which is designed for the calibration of complex IBMs, i.e. characterized by high stochasticity, parameter uncertainty and numerous non-linear interactions between parameters and model output. Our algorithm corresponds to a variant of the population-based incremental learning (PBIL) genetic algorithm, with a specific “optimal individual” operator. The method is presented in detail and applied to the individual-based model OSMOSE. The performance of the algorithm is evaluated and estimated parameters are compared with an independent manual calibration. The results show that automated and convergent methods for inverse parameter estimation are a significant improvement to existing ad hoc methods for the calibration of IBMs.     

六溴环十二烷暴露对红鳍笛鲷脑乙酰胆碱酯酶和组织氧化应激的影响及评价

六溴环十二烷(C_(12)H_(18)Br_6,简称HBCD)是近年来在环境中广受关注的优先污染物和高产量化学品。实验室条件下以红鳍笛鲷为研究对象,选取其脑组织非特异性生物标志物超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、谷胱甘肽巯基转移酶(glutathione S-transferases,GST)和丙二醛(malondialdehyde,MDA)及特异性生物标志物乙酰胆碱酯酶(acetylcholinesterase,ACh E)为指标研究了不同浓度HBCD溶液(8.6μg·L~(-1)、43.0μg·L~(-1)和215μg·L~(-1))暴露96 h对红鳍笛鲷脑组织的氧化损伤和神经毒性效应,同时结合综合生物标志物响应指数(integrated biomarker responses index,IBR),对HBCD造成的胁迫水平和毒性效应进行评价。结果表明:HBCD对红鳍笛鲷脑组织中SOD活性和GST活性表现出不同程度的诱导效应,其中暴露初期SOD活性与HBCD浓度呈正相关,但随暴露时间延长与HBCD浓度呈负相关;HBCD对MDA含量和ACh E活性表现出诱导或抑制且存在剂量依赖性,低浓度组MDA含量表现为先抑制后诱导的过程,ACh E活性表现为先诱导后抑制;中浓度组MDA含量和ACh E均表现为抑制效应;高浓度组MDA含量表现为先诱导后抑制的过程,ACh E活性表现为先抑制后诱导。IBR分析结果表明4种生物标志物对HBCD胁迫的敏感性分别为SODGSTACh EMDA,且中、高浓度组的胁迫效应最明显。     

微纳米曝气对植物浮床处理支浜水脱氮效果的影响

为探索微纳米曝气技术对再力花植物浮床脱氮的影响,研究了不同曝气方式〔微纳米曝气组、鼓风曝气组、无曝气浮床(对照组)〕的处理效果. 结果表明,与对照组相比,微纳米曝气组对TN和NH₄+-N的去除率提高了13.35%和21.72%,而鼓风曝气组分别提高了5.64%和10.61%. 但微纳米曝气形成的富氧环境不利于NO₃--N的去除,去除率低于鼓风曝气组和对照组浮床. 微纳米曝气对植物的生长有显著改善,试验结束时植物生物量增加了65.38%,而鼓风曝气组、对照组分别只增加了21.05%及63.93%. 植物吸收的TN也存在显著差异,微纳米曝气组最高,为90.60 mg,鼓风曝气组为54.84 mg,对照组为63.42 mg. 微纳米曝气比鼓风曝气具有更好的充氧效果,可显著改变植物根系微环境,有利于植物根系氨化细菌、硝化细菌的生长,但不利于反硝化细菌的生长.      

二氧化硫衍生物对背根神经元钙通道的影响

应用全细胞膜片钳技术研究了SO₂衍生物对大鼠DRG(背根神经节)神经元不同亚型钙通道的影响. 结果表明,1 μmol/L SO₂衍生物对不同电压下的钙电流均有增大作用,在-10 mV时可使钙电流增幅达到63.4%±5.7%. 在细胞外液中加入不同亚型钙通道的阻滞剂并经过修正计算发现,1 μmol/L SO₂衍生物使L型钙电流增长了82.2%,N型钙电流增长了95.3%,r型(非L型、非N型)钙电流增长了9.4%,说明高阈值激活的N型和L型钙电流对SO₂衍生物特别敏感,推测SO₂衍生物诱发神经性疼痛,引起神经毒性,可能主要通过增大DRG神经元上N型和L型钙通道发生电流介导.      

Modelling global-scale potential grassland changes in spatio-temporal patterns to global climate change

Grassland is one of the most widespread vegetation types worldwide and plays a significant role in global carbon cycling. Understanding the sensitivity of grassland to climate change and the effect of climate changes on the grassland ecosystems is a key issue in global carbon cycling. One of the goals of this study was to evaluate the three net primary productivity (NPP)–climate models, i.e. the Miami model, the Schuur model and the classification indices-based model. Results indicated that the classification indices-based model was the most effective model at estimating large-scale grassland NPP. In this research, changes in the spatial pattern of global potential grassland from recent past (1950–2000) to future (2001–2050) A2a scenario were analysed with the integrated orderly classification system of grassland (IOCSG) approach in a Geographic Information System (GIS) environment. NPP was evaluated with the classification indices-based model. Results indicate that under recent past climatic conditions, the main parts of global grassland are the savanna and tundra and alpine grassland and will be converted into the savanna, steppe and semi-desert grassland in A2a scenario. As a whole, areas of grassland will increase by 31.76 million hectares. The classification indices-based model estimated a 12.40% increase of total NPP in grassland from recent past to A2a scenario. It will impose a new issue for future grassland researches to support sustainable development and to provide action relevant knowledge to meet the challenge of climate change.     

南方草地NPP的水热估算模型及其应用

草地NPP对气候变化的响应是全球变化研究的重要内容之一。为了明确草地NPP与水热的关系及实现南方草地NPP的大面积估算,本文以气候数据为基础,以南方草山草坡为研究对象,结合野外实测数据,分析南方草地NPP与月平均温度及平均降水量之间的关系,结果表明:南方草地NPP与月平均温度之间呈对数相关,相关系数r=0.462 9**(n=66);与月平均降水量之间呈线性正相关,相关系数r=0.783 6**(n=66),结果均达到了极显著水平(P<0.01)。在此基础上构建以温度和降水为自变量的南方草地NPP估算模型:NPP=Ln(T/16.7+2.5)×Sqrt(W/84.5+0.5)×(T+W),其中T为全年月平均温度(℃),W为全年月平均降水量(mm)。通过不同年份的实测数据对模型进行验证,草地NPP的模拟值和实测值之间有很好的相关性,R2为0.787,也达到极显著水平,RMSE和RRMSE均较小,分别为60.272和0.387,表明模型的模拟结果比较可靠。利用上述模型对2011年的南方草地NPP进行估算,模拟结果呈现一定的地带性,总体分布由西北向东南逐渐增加,其中四川西北部及其与云南交界等地区草地NPP值较小,基本在200 g·m-2以下,而海南、广西、江西以及广东等地草地NPP值较高,相当一部分地区达到700 g·m-2以上。通过分析可知,整个南方草地NPP平均值约为321.8 g·m-2左右,和实测结果比较接近。结果为南方草山草坡NPP估算提供了新的方法。     

洪灾综合风险的结构特征分析

洪灾风险研究从单一风险转向综合风险,将是防洪减灾理论发展的必然趋势,而结构特征分析则是洪灾综合风险研究的首要任务。首先,应用灾害学的研究理论探讨洪水灾害的风险性,建立由致灾因子的危险性、孕灾环境的脆弱绝对性、承灾体易损相对性及用于洪灾风险宏观评价的灾情损失评估所组成的洪灾风险分析的宏观结构,并给出了相应的量化途径;其次,从模型分析的角度,分析了由洪水风险、防洪工程风险、防洪投资风险、洪泛区风险、洪水生态环境风险和防洪决策风险6个方面组成的洪灾综合风险特征,构建以洪水为中心的洪灾风险链的微观结构,并应用概率论方法,给出了相应的量化概念模型;最后,对洪灾综合风险的结构进行了系统分析。     

基于贝叶斯估计的炼化装置动态告警管理方法研究

针对现有告警管理方法无法判断炼化装置运行中的过渡过程,对过渡过程不能进行准确有效地监测和管理,提出 了基于贝叶斯估计的动态告警线计算方法。通过训练历史过渡过程数据得到先验概率,自适应判断过渡过程和估计动态 告警线,解决了传统告警线的斜率不能赋值且只能依靠人为调节的问题,并可通过判断系统状态调节告警管理方式。经 常压塔原油进料流量调整和减压炉干气流量工艺调节的过渡过程现场数据验证,结果表明:与传统告警管理方法相比, 基于贝叶斯估计的动态告警管理方法的误告警总数量减少了87.34%,避免了告警洪水的发生,提高了炼化工艺运行的安 全性和可靠性。     

新疆塔里木河流域洪水发生率非平稳性特征及气候变化影响研究

新疆洪水灾害近年来有加剧趋势,但其特征与机理尚未有深入探讨。论文利用核估计和Bootstrap方法深入分析新疆塔里木河（塔河）流域洪水发生率的非平稳性及不确定性,同时采用广义可加模型（GAMLSS）构建洪水发生频率与协变量（大气环流因子、降水和气温指标等）的关系并定量辨识主要影响因子。研究表明：1）塔河流域洪水在1960年代左右和1990年代左右两个时期高频发生,两个洪水高发期之间洪水发生次数多为2或3次,且与极端降水发生次数较为吻合;2）洪水发生率呈现显著非平稳性,从1990年左右洪水发生次数持续上升,并达到峰值,表明洪水发生频率及强度呈加剧趋势;3）冬季AMO和AO是影响新疆塔河流域洪水发生的重要因子,而冬季NAO和SOI则是影响塔河流域5个州的洪水发生次数最为显著的大气环流指标。论文研究可为新疆塔河流域洪灾预测与预警及流域洪水管理提供关键理论依据。