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土壤、植物中镉污染与治理技术研究现状与展望

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中国地质 2024年

作者：杜俊鲁先科蔡奎闫丽娜栾文楼宋泽峰赵志瑞栾卓然阎秀兰杨潇中国科学院地理科学与资源研究所河北地质大学河北省高校生态环境地质应用技术研发中心

【研究目的】土壤镉污染已经成为国内外关注的重要环境问题。本文聚焦土壤、植物中镉污染与治理技术的研究现状与发展方向，试图为镉污染与治理技术的理论研究和生产实践提供帮助；【研究方法】通过查阅大量土壤、植物中镉污染与治理技... 详细信息

【研究目的】土壤镉污染已经成为国内外关注的重要环境问题。本文聚焦土壤、植物中镉污染与治理技术的研究现状与发展方向，试图为镉污染与治理技术的理论研究和生产实践提供帮助；【研究方法】通过查阅大量土壤、植物中镉污染与治理技术的相关文献，对镉的危害、土壤镉污染现状、镉对植物的影响机制、镉在土壤-植物系统中的迁移转化机理以及土壤镉污染治理修复技术等进行系统介绍和客观评述；【研究结果】我国土壤镉污染呈现出多元化发展的趋势，耕地、林地、草地，园地以及未利用地都存在镉污染，尤其耕地是镉污染的重灾区；镉对植物生长发育、抗氧化酶活性、光合作用和呼吸作用均有显著影响；镉从土壤向植物系统的迁移主要以镉离子和络合物形式，与界面过程有关，另外需要借助载体和通道实现；土壤镉污染治理技术可以分为化学类和生物类，主要包括生物炭、矿物材料、有机肥料、微生物、植物、动物以及联合修复技术；【结论】镉具有较大的危害性，镉污染仍然是我国农田土壤面临的严重问题，镉对植物的影响以及在土壤植物系统中的迁移转化涉及多个机制，镉污染治理技术有其各自的原理和优势，联合修复技术在农田土壤镉污染治理方面具有较好的发展前景。土壤、植物中镉污染与治理技术仍须在理论研究和技术研发上持续发力，方能构建行之有效的镉污染防控技术体系，以确保粮食的安全生产。

关键词：土壤植物镉污染迁移转化治理修复技术农业地质调查工程

工业区周边农田土壤重金属与黏土矿物的关系及其生态健康风险评价

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中国地质 2024年第5期51卷 1513-1526页

作者：李文鹏史小龙刘建章陈爽蔡奎宋泽峰田浩飞河北省地质矿产勘查开发局第六地质大队(河北省地质矿产勘查开发局航空测量应用中心) 河北石家庄050085 河北地质大学河北省战略性关键矿产资源重点实验室河北石家庄050031 河北地质大学资源与环境工程研究所河北石家庄050031 韩国群山大学地质科学与工程学院韩国全北573−701

【研究目的】为了解工业区周边农田土壤重金属污染状况,采集了100件表层土壤样品,分析测试Pb、Cr、As、Cd和Hg等5种重金属元素总量、赋存形态以及黏土矿物含量。【研究方法】采用单因子指数法、土壤矿物评价法以及健康风险评估模型等,... 详细信息

【研究目的】为了解工业区周边农田土壤重金属污染状况,采集了100件表层土壤样品,分析测试Pb、Cr、As、Cd和Hg等5种重金属元素总量、赋存形态以及黏土矿物含量。【研究方法】采用单因子指数法、土壤矿物评价法以及健康风险评估模型等,对石家庄无极皮革厂,辛集皮革厂,邯郸武安冶金、钢铁,广平化工厂,以及邢台内丘化工厂周边的农田土壤重金属污染状况、稳定性以及健康水平进行评价。【研究结果】无极皮革厂土壤的Cr,内丘、广平化工厂的Hg和武安冶金、钢铁的Cd和Hg污染程度高;以残渣态为主的重金属与黏土矿物具有显著正相关关系;土壤黏土矿物对Cd、Hg固持量高,对Pb和As的固持量低。无极2个土壤样品超出了黏土矿物对Cr的容纳能力;人体健康风险评估显示,在口和皮肤双重摄入途径下,土壤会对儿童造成非致癌风险(1.02)。但是,以小麦为摄入介质的癌症风险指数超过了成人(5.16×10^(−4))和儿童(6.44×10^(−4))的耐受限度(1×10^(−4))。【结论】重金属与黏土矿物存在积极的相关性,对生态健康风险影响大,当地以小麦为主食的居民对小麦Cd应更加关注。

关键词：工业区重金属赋存形态黏土矿物健康地质环境地质调查工程

基于IPO退出的私募股权投融资契约关系研究

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统计与决策 2009年第12期25卷 137-139页

作者：蔡奎生苏州经贸职业技术学院江苏苏州215000

私募股权投融资的契约设计是投融资双方复杂决策的博弈过程。文章以IPO为股权融资的目标和股权投资的退出机制,对私募股权投融资实务进行条件模拟,并通过建立决策模型进行求解和结论分析,从而为现实中的决策提供一定的理论参考依据。

关键词：股权投资 IPO 博弈

基于量子遗传退火策略的多播路由优化模型及其算法

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计算机工程与科学 2009年第10期31卷 12-14页

作者：蔡奎生苏州经贸职业技术学院江苏苏州215000

针对网络通信中带时延约束的多播路由问题,提出了一种基于量子遗传退火策略的路由算法。文中对路由选择问题的优化模型进行了描述,并深入研究了量子遗传退火及其在多播路由选择优化问题中的应用。仿真实验表明,与基于遗传算法的多播路... 详细信息

针对网络通信中带时延约束的多播路由问题,提出了一种基于量子遗传退火策略的路由算法。文中对路由选择问题的优化模型进行了描述,并深入研究了量子遗传退火及其在多播路由选择优化问题中的应用。仿真实验表明,与基于遗传算法的多播路由算法相比,该算法具有更快的收敛速度和更好的全局寻优能力。

关键词：多播路由遗传算法模拟退火算法量子计算

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实用微积分 1版

2008年

作者：蔡奎生

本书共四章，介绍了函数、极限与连续，导数和微分，导数的应用，积分及其应用，本书将不定积分和定积分统称为积分这一概念，并且将积分的定义直接和微分联系，而将不定积分的一些相关内容作为寻求原函数的技术方法或技巧来处理。

ISBN: (纸本)9787811370591

关键词：微积分高等学校:技术学校教材

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实用工程数学

河北平原区土壤有机碳储量变化控制因素及趋势分析

2014年

作者：蔡奎生潘新

本书针对高职院校工程类专业的学生来编写，包含工程数学教材的一般内容，包括微积分、常微分方程、空间解析几何、级数、行列式和矩阵、概率统计的相关知识。在编写过程中力求内容简单实用，简化理论的叙述、推导和证明，力求直观，注... 详细信息

ISBN: (纸本)9787567209473

本书针对高职院校工程类专业的学生来编写，包含工程数学教材的一般内容，包括微积分、常微分方程、空间解析几何、级数、行列式和矩阵、概率统计的相关知识。在编写过程中力求内容简单实用，简化理论的叙述、推导和证明，力求直观，注重实际应用。

关键词：工程数学高等职业教育教材

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河北平原区土壤有机碳储量变化控制因素及趋势分析

作者：蔡奎石家庄经济学院

学位级别：硕士

土壤有机碳库作为陆地生态系统最大的碳库，对全球气候变暖起到了至关重要的作用，近些年来受到国内外学者的广泛关注。本文利用河北省多目标地球化学调查所获得的20029个表层土壤样品，5056个深层土壤样品，及研究区9个土壤剖面。在GI... 详细信息

土壤有机碳库作为陆地生态系统最大的碳库，对全球气候变暖起到了至关重要的作用，近些年来受到国内外学者的广泛关注。本文利用河北省多目标地球化学调查所获得的20029个表层土壤样品，5056个深层土壤样品，及研究区9个土壤剖面。在GIS平台中采用中国地质调查局提出的“单位土壤碳含量”概念(指数模型法)，按土壤类型和土地利用分类两种划分方式计算了河北省平原区土壤有机碳密度及有机碳储量;通过9个土壤剖面，分析了有机碳垂向分布规律;运用相关性分析，探讨了河北省平原区有机碳储量变化的影响控制因素及趋势。主要得出以下结论及认识： 1、目前，土壤有机碳计算方法分为直线法(平均法和分段法)和指数法两种。经研究和公式推导证明，精确程度为：指数模型法>分段法>平均法。 2、00cm、000cm、080cm，3个深度的土壤有机碳密度分别为2249.6t·km、7389.1t·km、10562.5t·km，低于全国平均水平。00cm、000cm、080cm土壤有机碳库储量分别为166.7Mt、547.6Mt、782.8Mt，表层和深层土壤有机碳分别比1979年增加38.4Mt、138.68Mt，占79年总量的29.93%和21.53%。在这25年间吸收了大量的二氧化碳，对河北省经济贡献巨大;3、土壤类型不同，有机碳密度不同。其中沼泽土、黄姜土和砂姜黑土较高，分别为：3160.7t·km、2794.3t·km和2631.5t·km;风沙土最低为1656.3t·km，对比79年，沼泽土、棕壤有机碳含量有所降低。研究区的棕壤主要被开垦为耕地或园地，面积减小，人为活动的加剧会使有机碳分解速率加大。客观上反应了人类活动的加剧及自然环境的破坏，导致有机碳流失。河北平原有机碳主要储存在褐土和潮土中，占全省的91.15%;4、分别分析了冀中南和冀东平原的土地利用类型。土地利用类型不同，土壤有机碳密度不同。总体表明：其它农用地、居民点及独立工矿用地、耕地较高，林地较低。耕地>园地>林地。通过计算，得出冀中南平原有机碳储量为653.58Mt，冀东平原为125.56Mt;5、对研究区9个土壤有机碳剖面进行分析，得出土壤有机碳含量随着土壤深度的增加而减少。不同土体构型有机碳含量不同，通体粘型>砂夹粘型>通体壤型>上粘下砂型>上砂下粘型>通体砂型，粘性土壤大于壤型土壤和砂型土壤;6、通过相关性分析得出，土壤有机碳含量与碱解氮量、全氮量、全磷量呈显著正相关，与PH值呈负相关关系。土壤母质、土壤类型、土壤性质、土地利用和管理方式、施肥、大气CO2浓度等影响土壤有机碳储量变化;7、通过控制影响因素分析，河北省平原土壤有机碳库呈增长的趋势。分析了未来2022、2032有机碳储量的变化，预测2022年有机碳储量为882.77Mt，2032年有机碳储量为938.27Mt。

关键词：河北土壤有机碳分布规律控制因素趋势分析

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Web界面中复杂行为建模及其代码自动生成

Web界面中复杂行为建模及其代码自动生成

作者：蔡奎山东大学

学位级别：硕士

随着计算机与网络技术的发展,以及在人们的日常生活、工作与科研活动中的广泛应用,人们对用户界面的要求也越来越高,对界面需求的多变性和可定制性要求增加了界面设计开发的难度,同时针对某种特定平台或语言进行手工编写代码实现用户界... 详细信息

随着计算机与网络技术的发展,以及在人们的日常生活、工作与科研活动中的广泛应用,人们对用户界面的要求也越来越高,对界面需求的多变性和可定制性要求增加了界面设计开发的难度,同时针对某种特定平台或语言进行手工编写代码实现用户界面的方法的局限性也逐渐显露出来。于是模型驱动、界面分离和设计模式的思想逐渐被渗入到界面开发过程中,基于Web的用户界面的模型设计和自动生成也成为软件工程的重要研究领域。基于模型的界面开发是一个创建和重定义用户界面模型的过程,用户界面用定义的模型来表示,能够帮助设计者集中于概念设计,避免过早地进行细节的设计,同时使得一个界面的不同部分同它们所扮演的角色之间的关系更加清晰。FMP模型是一种面向软件工程和支持用户界面自动生成的界面模型,它支持从需求分析、设计直至编码的各个阶段。它由多个模型通过配合互动来实现界面的自动生成。其中,功能模型和对象模型完成捕捉界面相关功能和数据信息的任务:交互模型用于表达数据的信息和控制关系,是最终代码生成阶段的直接数据来源。展示模型属于界面原型的可视化设计,用户利用界面模板创建自己所喜好的界面布局和展示风格,并将其作为最终自动生成的用户界面原型。然而上述方法仅仅能够完成有限的界面功能设计,对界面中较为复杂的行为缺乏有效的建模和实现,严重制约着此类方法的工程化应用。由此,本文在对Web用户界面的界面功能进行深入研究的基础上,总结了复杂行为最基本的三种组织方式:顺序结构、选择结构和循环结构;然后以Web界面设计模式为基础,总结了Web界面设计模式所提供的基本抽象操作集合,提出一种形式化的Web界面行为描述语言,以此描述基本抽象操作的各种组织形式,实现了对基于Web的用户界面中的复杂行为建模;最后代码生成引擎以所设计的行为模型作为输入,实现复杂行为的代码自动生成。文中着重阐述了对基于Web界面设计模式的形式化行为建模方法以及相应的代码自动生成方法的研究。实验表明,由于利用了Web界面设计模式中提出的基本操作,本文所述方法在Web用户界面设计的开发过程中具有极大的灵活性,提高了界面设计模式的复用性。

关键词：界面设计模式行为建模代码自动生成

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气辅共挤成型界面不稳定的数值模拟研究

气辅共挤成型界面不稳定的数值模拟研究

作者：蔡奎南昌大学

学位级别：硕士

气体辅助共挤出成型技术(简称气辅共挤成型)是一种全新的聚合物多组分成型技术，它具有传统共挤成型所无法比拟的优势。本文针对多相分层流动挤出成型中普遍存在的分层界面不稳定现象，研究了聚合物熔体的流变性能和工艺参数对气辅共挤... 详细信息

气体辅助共挤出成型技术(简称气辅共挤成型)是一种全新的聚合物多组分成型技术，它具有传统共挤成型所无法比拟的优势。本文针对多相分层流动挤出成型中普遍存在的分层界面不稳定现象，研究了聚合物熔体的流变性能和工艺参数对气辅共挤成型界面不稳定的影响规律，并基于流变学与流体动力学等理论揭示了其界面不稳定的产生机理。主要结论如下： (1) 针对气辅共挤成型工艺的成型特点，基于聚合物流变学、流体动力学和热力学理论，经合理假设，建立了描述非牛顿纯粘性聚合物熔体气辅共挤成型过程的全三维非稳态非等温理论模型和粘弹性聚合物熔体气辅共挤成型过程的二维非稳态等温理论模型。 (2) 基于VOF法和移动Lagrange界面技术，分别实现了非牛顿纯粘性和粘弹性气辅共挤成型过程中前沿界面和分层界面的追踪。通过Galerkin法、罚函数法、SUPG法、DEVSS／SU法等混合有限元稳态离散技术，分别建立了求解高度非线性的三维纯粘性和二维粘弹性气辅共挤成型理论模型的有限元数值模型，并基于这一模拟系统，实现了气辅共挤成型界面不稳定的直接有限元数值模拟。 (3) 通过直接有限元数值模拟，研究了熔体粘度、松弛时间、挤出速度、熔体温度和熔体层厚比对气辅共挤成型界面不稳定的影响规律，并获得了挤出口模内的速度、压力、温度、剪切速率、应力和第一法向应力差等变量场的分布规律图和分层界面形貌图。基于上述研究发现，气辅共挤成型界面不稳定主要是由法向应力差引起的二次流动所导致，并随着分层界面法向应力差的相对跳跃程度的增大其界面不稳定趋势加剧。

关键词：传统共挤成型气辅共挤成型界面不稳定粘弹性数值模拟