基于神经网络的直流电机模型辨识及应用

为了提高控制系统的控制性能,实现自适应控制,提出了一种基于神经网络模型的参数辨识方法.首先,为一台未知参数的直流电机设计了基于DSP(数字信号处理器)的控制器,再通过采集卡获取大量的实时观测数据,然后对数据进行预处理,将预处理后的数据按照神经网络辨识的原理完成模型辨识.通过比较直流电机实际阶跃响应与模型阶跃响应,对辨识模型进行检验,最后设计了该系统的PI校正装置.结果表明该方法可操作性强、辨识精度高、应用性强.     

新乡市秋季大气细颗粒物PM2.5中水溶性离子特征及其来源解析

为探究新乡市秋季PM_(2.5)污染水平及水溶性离子特征,于2016年9—11月期间,利用TH-150C中流量大气采样器分别在新乡市城市和郊区设立的两个采样点采集了大气PM_(2.5)样品,并分别用重量法和离子色谱法测得PM_(2.5)的浓度值和水溶性离子的组分,分析了大气PM_(2.5)的组成特征、变化规律及污染来源.结果表明,采样期间,城市站PM_(2.5)浓度为122.65~223.56μg·m-3,平均值为164.17μg·m-3,郊区站PM_(2.5)浓度为92.99~217.40μg·m-3,平均值为144.75μg·m-3,均超过国家二级标准浓度限值(75μg·m-3).采样期间,城市站7种水溶性无机离子(NH+4、NO-3、SO2-4、K+、Mg2+、Ca2+、Cl-)的平均质量浓度分别为9.98、22.05、13.41、0.65、0.04、0.30、2.19μg·m-3,郊区站分别为7.49、17.95、10.34、0.38、0.03、0.57、1.35μg·m-3;其中,NO-3、SO2-4、NH+4是大气PM_(2.5)中水溶性离子最主要的二次污染成分,而硝酸盐则是新乡市大气灰霾污染的关键组分.对PM_(2.5)中阴、阳离子进行相关性分析,结果发现,新乡市大气颗粒物PM_(2.5)总体呈酸性.PM_(2.5)中水溶性离子来源主要有二次转化,以及工业源、燃烧源及土壤建筑尘等,移动源(汽车尾气)对新乡市秋季大气污染的贡献较大.     

北极耐冷石油降解菌的筛选、鉴定及其碳源利用广谱性

从北极不同海底沉积物样品中富集、分离得到50株能以石油作为唯一碳源和能源的北极耐冷石油降解菌株,命名为BJ1、BJ2…BJ50,用红外分光光度法测定培养基中剩余油含量,选出降解率较高的菌株BJ1、BJ9和BJ19;通过形态学观察、生理生化试验和16S rDNA序列分析,将BJ1、BJ9和BJ19鉴定为假交替单胞菌属(Pseudoalteromonas,P.);以常见石油产品和石油中典型直链烷烃和芳香烃为唯一碳源培养的结果表明,该三株菌能在低温下利用多种碳源。研究结果表明,BJ1、BJ9和BJ19均为海洋耐冷石油降解菌,且对碳源的利用具有广谱性。     

大冶湖2000-2009年地表水质评价及污染趋势预测

对大冶湖三部分水体2000-2009年的地表水水质监测数据进行分析,采用水质标识指数法对大冶湖水质进行评价;并依据灰色系统理论,建立灰色预测数学模型,通过已有的监测数据对模型进行精度检验,验证了该模型的准确性及有效性,运用该模型对大冶湖未来5年水质变化趋势进行预测。结果表明:(1)2000-2009年三里七湖,内湖COD、BOD5、NH3-N和TP浓度均超出水质保护标准限值,外湖4项污染指标部分年份超标,其中,三里七湖水质最差,在2004、2005和2008 3个年份实际水质类别为劣Ⅴ类;(2)灰色模型预测结果表明,3个主要水体主要污染物:COD、BOD5、NH3-N和TP浓度基本呈上升趋势,仅三里七湖的TP、BOD5和外湖的NH3-N存在小幅下降。此预测结果对大冶湖水污染控制规划、污染物总量削减及湖泊保护等工作提供依据。     

利用模式动物线虫追踪造纸厂废水中酸碱类毒物的研究

在毒性鉴别评价技术TIE程序中引入模式动物线虫,并通过寿命、半数致死天数、生殖速度、生殖能力、身体运动行为等指标进行造纸厂工业废水中酸碱类毒物的毒性评价研究。结果表明,对线虫生命周期的影响程度上：2号>4号>1号>3号,对世代时间的影响程度上：2号>1号>3号?4号,对产卵数目与头部摆动频率的影响效应相当：1号?2号>3号?4号,对身体弯曲次数的影响程度上：1号?2号>3号>4号,且2号水样对线虫所有指标皆呈极显著性影响（p<0.01）。因此,造纸废水中的易受酸性影响的碱类毒物毒性相对最强,而易受碱性影响的酸类毒物以及颗粒状毒物只是对线虫具有一定程度的影响,或者影响某一特定的方面。该研究策略有效地对造纸厂工业废水中的酸碱性毒物的生态毒性进行了评价。     

北京市通州区河流中微塑料组成的空间分布及潜在来源解析

微塑料既是一种新兴污染物,还能作为载体吸附污染物,对河流等生态系统构成了威胁.但目前针对我国北方河流中微塑料污染问题的研究鲜见.基于对北京市通州区内6条河流共19个点位的水样采集和分析,研究了微塑料的组成及空间分布特征,并揭示了微塑料的潜在来源.结果表明,微塑料在所有点位上的检出率为100%,其中小中河中微塑料的平均丰度是所有河流中最高的(3.50×10⁴ n·m^-3),是运潮减河中平均丰度的4.04倍.粒径上,90.49%微塑料的粒径小于2 000μm,且仅在2个点位上监测到了粒径大于4 000μm的微塑料.微塑料呈现出纤维状、薄膜状、碎片状和颗粒状等4种形态,其中纤维状的微塑料占比最高（90.23%）.微塑料以透明色和蓝色为主,共占比84.29%.人造丝的占比最高,且在各点位上的占比都在66.67%以上,而其他成分微塑料的分布在不同点位上存在较大的差异.无论是微塑料丰度还是成分种类,河流上游均高于下游.根据微塑料的形状、成分、颜色和丰度的空间特征,解析了不同类型微塑料的来源.对于河流中占比最高的纤维状微塑料,其主要来源可能为服装洗涤、渔具...     

基于随机模糊理论的土壤重金属潜在生态风险评价及溯源分析

鉴于常用确定性土壤环境污染评价法难以真实、全面地表征实地污染信息,借助随机-模糊耦合理论及多元统计分析技术,建立了基于随机模糊的土壤潜在生态风险评价及溯源分析的决策支持体系.实例研究表明:实例地区土壤中Cd和Ni隶属于极强生态污染和强生态污染的概率分别为100%和26%,应作为优先控制污染因子;40000次模拟下随机模糊评价法得出的实例区域各重金属潜在生态危害系数值的绝对误差基本均小于对应单纯蒙特卡罗模拟方法评价结果的绝对误差,故随机模糊评价法更适用于常见的样本少、样本精度低等情况,可集成更多土壤环境信息;随机模糊评价法可直接通过实数间计算得到结果隶属于各生态风险等级的可信度,在计算效率(1.5 h)上超过单纯的模糊评价方法(3.5 h);基于对模型不确定性的考虑,提出了基于Monte Carlo抽样下的随机模糊模拟(MC-TFN)和Latin Hypercube抽样下的随机模糊模拟(LH-TFN)的联合模拟法,使评价过程更加稳健可靠.多元尺度分析技术下的溯源结论更有助于在评价结果基础上有的放矢地进行相关环境治理与修复决策.     

土壤污染物源解析技术研究进展

简述了土壤污染物源解析技术的发展历程及土壤污染物的主要类型与来源。指出,定性源识别技术主要包括特征比值法、多元统计法、空间分析法等;定量源解析技术主要包括源清单法、扩散模型法、化学质量平衡模型法、正定矩阵因子分解法、UNMIX模型法、同位素法等。重点总结了这些技术方法的原理及其在应用上的优势与局限。从解析对象、解析方法和软件开发角度,提出了土壤污染物源解析技术的未来发展方向。     

陕西历史旱灾发生规律研究

本文采取等级式量化方法,以年为时间单位,以灾区大小为基本依据,将上古至民国时期陕西旱灾史料转化为量化资料,然后对之进行了频次分析、阶段分析和周期分析。发现了陕西历史旱灾的一些统计规律,可为进一步研究和预测预报提供线索、依据。     

中国淡水大型底栖无脊椎动物条形码数据库构建

大型底栖无脊椎动物是得到广泛应用的水质生物监测和评价指示生物,但在实际应用过程中,受类群多样性高、形态鉴定专业性强、鉴定资料不全等影响,难以将其精确鉴定到种。新兴的DNA条形码技术能够快速、精确地鉴定物种,在生物多样性调查和监测等领域被寄予厚望。该方法的有效性与准确性依赖于完整、全面的参考数据库,然而现有公共数据库无法满足底栖动物鉴定的需求。鉴于此,南京农业大学等10余所高校及科研院所携手构建了中国淡水大型底栖无脊椎动物条形码数据库。基于该数据库网络平台,用户可以在线进行底栖动物条形码和环境DNA-宏条形码比对,完成对物种的精准注释。该数据库的建成为我国应用环境DNA-宏条形码技术开展底栖动物多样性调查、水质生物监测与评价提供了重要的数据资源。