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山西省PM_(2.5)与O_(3)污染特征及影响因素分析

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环境科学学报 2024年第5期44卷 299-309页

作者：李晨张芝娟叶翠平太原理工大学环境科学与工程学院晋中030600 太原理工大学大气复合污染识别与控制山西省重点实验室晋中030600

针对“十四五”时期山西省面临的PM_(2.5)和O_(3)复合污染问题,基于2017—2022年山西省11个地级市空气质量数据,利用空间自相关和地理加权回归模型(GWR),探究了山西省PM_(2.5)和O_(3)的时空分布特征及其与社会因素和自然因素的关系.结... 详细信息

针对“十四五”时期山西省面临的PM_(2.5)和O_(3)复合污染问题,基于2017—2022年山西省11个地级市空气质量数据,利用空间自相关和地理加权回归模型(GWR),探究了山西省PM_(2.5)和O_(3)的时空分布特征及其与社会因素和自然因素的关系.结果表明:2017—2022年,山西省PM_(2.5)与O_(3)年评价值,以及PM_(2.5)污染日、O_(3)污染日和复合污染日均呈下降趋势,但在2019年后O_(3)污染日频次超过PM_(2.5)污染日频次,O_(3)污染占主导地位.空间上,PM_(2.5)与O_(3)污染都表现为“南部最高,中部次之,北部最低”.季节变化方面,PM_(2.5)浓度在各季节表现为:冬季>春季≈秋季>夏季;O_(3)浓度则表现为:夏季>春季>秋季>冬季.空间自相关的结果显示,PM_(2.5)与O_(3)都存在空间依赖性和空间集聚效应,但呈现季节变化特征.GWR结果显示,对于PM_(2.5),所选社会因素的影响强度由高到低排名为:市区绿地面积>人口密度>民用汽车数量>第二产业占比>人均GDP;所选自然因素的影响强度由高到低依次为:风速>温度>相对湿度.对于O_(3),所选社会因素的影响强度由高到低排名为:第二产业占比>民用汽车数量>人均GDP>人口密度>市区绿地面积;所选自然因素的影响强度由高到低依次为:风速>温度>相对湿度.整体上,人均GDP、人口密度、民用汽车数量、第二产业占比、温度对PM_(2.5)与O_(3)呈正向影响,市区绿地面积、相对湿度、风速对PM_(2.5)与O_(3)呈负向影响.本研究有助于全面了解山西省大气复合污染的特征,为其联防联控提供科学依据.

关键词： PM_(2.5) O_(3) 时空分布空间自相关地理加权回归(GWR)

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山西省PM与O污染特征及影响因素分析

环境科学学报 2024年

作者：李晨张芝娟叶翠平太原理工大学环境科学与工程学院太原理工大学大气复合污染识别与控制山西省重点实验室

针对“十四五”时期山西省面临的PM2.5和O3复合污染问题，基于2017—2022年山西省11个地级市空气质量数据，利用空间自相关和地理加权回归模型(GWR)，探究了山西省PM2.5和O3的时空分布特征及其与社会因素和自然因素的关系.结果表明：201... 详细信息

针对“十四五”时期山西省面临的PM2.5和O3复合污染问题，基于2017—2022年山西省11个地级市空气质量数据，利用空间自相关和地理加权回归模型(GWR)，探究了山西省PM2.5和O3的时空分布特征及其与社会因素和自然因素的关系.结果表明：2017—2022年，山西省PM2.5与O3年评价值，以及PM2.5污染日、O3污染日和复合污染日均呈下降趋势，但在2019年后O3污染日频次超过PM2.5污染日频次，O3污染占主导地位.空间上，PM2.5与O3污染都表现为“南部最高，中部次之，北部最低”.季节变化方面，PM2.5浓度在各季节表现为：冬季>春季≈秋季>夏季；O3浓度则表现为：夏季>春季>秋季>冬季.空间自相关的结果显示，PM2.5与O3都存在空间依赖性和空间集聚效应，但呈现季节变化特征.GWR结果显示，对于PM2.5，所选社会因素的影响强度由高到低排名为：市区绿地面积>人口密度>民用汽车数量>第二产业占比>人均GDP；所选自然因素的影响强度由高到低依次为：风速>温度>相对湿度.对于O3，所选社会因素的影响强度由高到低排名为：第二产业占比>民用汽车数量>人均GDP>人口密度>市区绿地面积；所选自然因素的影响强度由高到低依次为：风速>温度>相对湿度.整体上，人均GDP、人口密度、民用汽车数量、第二产业占比、温度对PM2.5与O3呈正向影响，市区绿地面积、相对湿度、风速对PM2.5与O3呈负向影响.本研究有助于全面了解山西省大气复合污染的特征，为其联防联控提供科学依据.

关键词： PM O 时空分布空间自相关地理加权回归(GWR)

基于WRF-CMAQ模式对晋城市一次PM与O复合污染协同控制方案研究

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中国环境科学 2024年

作者：李晨张芝娟陈曦叶翠平太原理工大学环境科学与工程学院太原理工大学大气复合污染识别与控制山西省重点实验室

晋城市作为我国重要的煤化工基地，其煤炭、焦化、化工等产业会对当地的大气环境产生巨大压力.针对“十四五”时期晋城市面临的PM2.5和O3复合污染问题，研究如何有效削减复合污染时段PM2.5与O3的峰值浓度，制定科学合理的前体物VOCs和NO... 详细信息

晋城市作为我国重要的煤化工基地，其煤炭、焦化、化工等产业会对当地的大气环境产生巨大压力.针对“十四五”时期晋城市面临的PM2.5和O3复合污染问题，研究如何有效削减复合污染时段PM2.5与O3的峰值浓度，制定科学合理的前体物VOCs和NOx协同减排方案可为当地PM2.5与O3协同控制工作提供依据.本研究利用WRF-CMAQ模式模拟了晋城市的一次复合污染个例同时进行了源解析，通过设计49组不同比例的VOCs和NOx减排情景，结合EKMA曲线评估了其前体物VOCs和NOx的科学减排比例.结果发现，工业源与交通源是晋城市VOCs与NOx的主要来源.本次O3污染主要由NOx控制，PM2.5污染主要由VOCs控制.结合总前体物减排比分析发现，在不考虑极端减排情景下，仅考虑O3污染治理时，最佳的O3前体物削减比例VOCs/NOx为1:2;仅考虑PM2.5污染治理时，按照VOCs/NOx为2:1进行协同减排为最佳的PM2.5前体物削减比例;同时考虑PM2.5和O3污染的协同治理时，最佳前体物VOCs/NOx减排比为2:1.

关键词： PM O 协同控制 WRF-CMAQ EKMA曲线

1987—2022年新安江水库(千岛湖)水面面积时空变化及其与水位、蓄水量的响应关系

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湖泊科学 2024年第3期36卷 913-926页

作者：王嘉诚李渊施坤朱广伟张运林李慧赟朱梦圆郭宇龙张芝镪浙江工商大学旅游与城乡规划学院杭州310018 中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室南京210008 中国科学院大学北京100049 河南农业大学资源与环境学院郑州450002

水面面积、水位、蓄水量是水库水资源管理的重要基础数据,遥感是湖库水体提取、水位和蓄水量估算的重要技术手段。由于不同水体提取方法的适用性差异、测高卫星数据的有限时间覆盖度和开源数据集的时空分辨率不足等原因,湖库水面面积、... 详细信息

水面面积、水位、蓄水量是水库水资源管理的重要基础数据,遥感是湖库水体提取、水位和蓄水量估算的重要技术手段。由于不同水体提取方法的适用性差异、测高卫星数据的有限时间覆盖度和开源数据集的时空分辨率不足等原因,湖库水面面积、水位、蓄水量的长时序、高频率时空变化监测仍存在一定挑战。本研究以新安江水库为研究区,结合多源遥感、气象、水文和土地利用等数据,基于Google Earth Engine云平台,运用水体指数法,分析1987—2022年新安江水库水面面积时空变化特征,构建水位—水面面积、水位—蓄水量和水面面积—蓄水量响应关系,探究水面面积时空变化成因。结果表明:(1)Landsat 5、Landsat 8和哨兵2号数据的最佳水体提取指数分别为AWEIsh和GNDWI,F1-score分别为91.93%、91.03%和93.14%。相比于开放数据集GSWED(32.61%)、JRC GSW(76.17%)和ReaLSAT(69.76%),基于最优水体指数的水体提取结果具有最高的F1-score(91.26%);(2)时间上,1987—2022年新安江水库水面面积呈显著上升趋势(R^(2)=0.20,P=0.01),总体增长速率为0.96 km^(2)/a;空间上,永久性水体(淹没频率大于75%)面积占比为73.44%,主要分布在湖心等水体开阔区域;季节性水体(淹没频率>25%且≤75%)面积占比为10.17%,主要分布在湖汊区域;(3)三次多项式函数可以较好地模拟新安江水库水位—水面面积、水位—蓄水量和水面面积—蓄水量的响应关系;(4)千岛湖流域上游降水和人类活动导致的土地利用变化是影响新安江水库水面面积动态变化的主要因素。

关键词：新安江水库水体指数水面面积水位蓄水量

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1987—2022年新安江（千岛湖）水库水面积时空变化及其与水位、蓄水量的响应关系(9)

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湖泊科学 2024年

作者：王嘉诚李渊施坤朱广伟张运林李慧赟朱梦圆郭宇龙张芝镪浙江工商大学旅游与城乡规划学院中国科学院大学中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室河南农业大学资源与环境学院

水面积、水位、蓄水量是水库水资源管理的重要基础数据，遥感是湖库水体提取、水位和蓄水量估算的重要技术手段。由于不同水体提取方法的适用性差异、测高卫星数据的有限时间覆盖度和开源数据集的时空分辨率不足等原因，湖库水面积、水... 详细信息

水面积、水位、蓄水量是水库水资源管理的重要基础数据，遥感是湖库水体提取、水位和蓄水量估算的重要技术手段。由于不同水体提取方法的适用性差异、测高卫星数据的有限时间覆盖度和开源数据集的时空分辨率不足等原因，湖库水面积、水位、蓄水量的长时序、高频率时空变化监测仍存在一定挑战。本研究以新安江水库为研究区，结合多源遥感、气象、水文和土地利用等数据，基于Google Earth Engine云平台，运用水体指数法，分析1987—2022年新安江水库水面积时空变化特征，构建水位—水面积、水位—蓄水量和水面积—蓄水量响应关系，探究水面积时空变化成因。结果表明：(1)Landsat 5、Landsat8和哨兵2号数据的最佳水体提取指数分别为AWEIsh和GNDWI,F1-score分别为91.93%、91.03%和93.14%。相比于开放数据集GSWED(32.61%)、JRC GSW(76.17%)和ReaLSAT(69.76%)，基于最优水体指数的水体提取结果具有最高的F1-score(91.26%);(2)时间上，1987—2022年新安江水库水面积呈显著上升趋势(R2=0.20;P=0.01)，总体增长速率为0.96 km2/a；空间上，永久性水体(淹没频率大于75%)面积占比为73.44%，主要分布在湖心等水体开阔区域；季节性水体(淹没频率>25%且≤75%)面积占比为10.17%，主要分布在湖汊区域；(3)三次多项式函数可以较好地模拟新安江水库水位—水面积、水位—蓄水量和水面积—蓄水量的响应关系；(4)千岛湖流域上游降水和人类活动导致的土地利用变化是影响新安江水库水面积动态变化的主要因素。

关键词：新安江水库水体指数水面积水位蓄水量

基于XGBoost模型的多缺陷点阵结构性能参数预测方法

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计量学报 2024年第4期45卷 559-564页

作者：张芝威张玉燕温银堂任亚雪燕山大学电气工程学院河北秦皇岛066004

针对增材制造金属点阵结构缺陷多样性和随机性导致其力学性能难以准确预测问题,提出一种基于参数优化XGBoost模型的点阵结构屈服应力预测模型。基于CT测试数据,提出一种阈值判断准则,用于多种缺陷快速检测和分类。重点研究了支柱直径尺... 详细信息

针对增材制造金属点阵结构缺陷多样性和随机性导致其力学性能难以准确预测问题,提出一种基于参数优化XGBoost模型的点阵结构屈服应力预测模型。基于CT测试数据,提出一种阈值判断准则,用于多种缺陷快速检测和分类。重点研究了支柱直径尺寸和角度偏差缺陷问题,分别以支柱过大、支柱过细、支柱弯曲为主的缺陷数量作为模型输入特征;考虑到缺陷位置具有随机性,将点阵结构层数作为另一种输入特征。根据实测数据建立含缺陷的点阵结构仿真模型,对其屈服应力进行仿真。利用参数优化方法优化预测模型超参数并结合屈服应力仿真结果,实现对结构件屈服应力的预测,其决定系数R 2为0.81,均方根误差为18.87。模型预测结果与实际样件实验测试结果对比,其偏差度为7.6%,表明了所建预测模型的有效性。

关键词：力学计量屈服应力预测 XGBoost 固有缺陷金属点阵结构

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温湿环境下CFRP层合板的弯曲疲劳寿命与结构频率的关联性研究

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复合材料科学与工程 2024年

作者：吕林泽张芝芳郑铭峰江剑广州大学风工程与工程振动研究中心

纤维增强复合材料（FRP）层合结构在温湿环境下的疲劳性能会加速退化，影响结构使用安全，缩短结构服役寿命。为研究温湿环境下FRP结构的弯曲疲劳行为，对碳纤维增强复合材料（CFRP）层合板进行了不同温度下的水浴吸湿试验，对达到吸湿... 详细信息

纤维增强复合材料（FRP）层合结构在温湿环境下的疲劳性能会加速退化，影响结构使用安全，缩短结构服役寿命。为研究温湿环境下FRP结构的弯曲疲劳行为，对碳纤维增强复合材料（CFRP）层合板进行了不同温度下的水浴吸湿试验，对达到吸湿平衡状态的试件进行了弯曲疲劳试验和模态测试。试验过程中，每隔一定循环次数停止施加弯曲疲劳荷载，对试件进行模态测试以获取在该疲劳状态下CFRP层合板的固有频率。结果表明：疲劳破坏发生在夹持端部位，主要表现为横截面处的脆性断裂，断口处呈现锯齿状；随着循环次数增加，CFRP试件的振动频率先突降后渐降，且频率下降幅度顺序为高温水浴（ETW）＞常温水浴（RTW）＞常温干态（RTD）；相比RTD工况，RTW和ETW工况下CFRP试件的弯曲疲劳寿命分别下降8.96%和21.2%，表明温度和湿度耦合作用比单一作用对CFRP层合板的弯曲疲劳寿命影响更大，且温度比湿度因素对弯曲疲劳寿命的影响大。本文还推导了结构振动频率与CFRP层合板的弯曲疲劳寿命之间的定量关联公式，为基于结构频率预测FRP层合板的剩余弯曲疲劳寿命提供了理论依据。

关键词：湿热效应复合材料层合板弯曲疲劳寿命结构频率

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分层河床桩柱冲刷试验研究

水电能源科学 2024年

作者：王瑞锋杨元平张芝永浙江省水利河口研究院(浙江省海洋规划设计研究院) 浙江省河口海岸重点试验室

潮汐河口河床泥沙受不同年代沉积影响具有分层特性,对极端动力作用下河床的构筑物局部冲刷模拟的结果影响较大。依托钱塘江上游河段的天然河床质,在不同代表性的分层河床条件下采用正态水槽模型试验的方法对桩柱基础的局部冲刷进行研究... 详细信息

潮汐河口河床泥沙受不同年代沉积影响具有分层特性,对极端动力作用下河床的构筑物局部冲刷模拟的结果影响较大。依托钱塘江上游河段的天然河床质,在不同代表性的分层河床条件下采用正态水槽模型试验的方法对桩柱基础的局部冲刷进行研究,探索了上层沙易冲、上层沙难冲两种分层结构下的局部冲刷发展过程和表底层沙掺混特征,揭示了桩基局部冲刷深度随上层沙厚度的变化规律,通过量纲分析构建了分层沙条件下的冲刷深度理论计算方法,经验证该公式适用于天然江道冲刷和模型冲刷,可用于分层河床的桩基冲刷计算。

关键词：分层河床桩柱局部冲刷正态模型水槽试验

益气活血方介导巨噬细胞极化影响慢性难愈性创面的机制研究

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海南医学院学报 2024年

作者：任悦怡陈鑫球张芝桐姜自伟董航黄枫广州中医药大学第一临床医学院广州中医药大学第一附属医院

目的：基于网络药理学、分子对接及细胞实验探究黄枫教授经验方益气活血方（YQHXF）介导巨噬细胞极化治疗慢性难愈性创面（CRW）的作用机制。方法：结合网络药理学和分子对接技术，分析并验证YQHXF影响CRW潜在靶点。CCK8检测YQHXF和LPS... 详细信息

目的：基于网络药理学、分子对接及细胞实验探究黄枫教授经验方益气活血方（YQHXF）介导巨噬细胞极化治疗慢性难愈性创面（CRW）的作用机制。方法：结合网络药理学和分子对接技术，分析并验证YQHXF影响CRW潜在靶点。CCK8检测YQHXF和LPS对Raw264.7巨噬细胞和增殖活性的影响，利用LPS建立RAW264.7细胞炎症模型，并加入JAK2信号通路激活剂香豆霉素a1（C-a1)和YQHXF含药血清干预，分组如下：Raw264.7 组（对照组）、Raw264.7+LPS组（模型组）、Raw264.7+LPS+YQHXF组、Raw264.7+LPS+YQHXF+C-a1组、Raw264.7+LPS+C-a1组，流式细胞术检测Raw264.7细胞极化情况；RT-qPCR和ELISA检测炎症因子IL-4、IL-6、IL-13、TNF-α的转录及表达，Western Blot检测JAK2/STAT3通路磷酸化情况。结果：网络药理学与分子对接研究发现，YQHXF可能通过介导JAK2/STAT3信号通路调控巨噬细胞极化，调节炎症因子表达，促进CRW的愈合。细胞实验结果表明，YQHXF可显著提高巨噬细胞增殖活性（P＜0.05）；模型组和C-a1组JAK2和STAT3磷酸化、M1型巨噬细胞比例、IL-6和TNF-α转录和蛋白表达明显高于对照组（P＜0.05）；与模型组和C-a1组比较，加入YQHXF处理可显著降低JAK2和STAT3磷酸化、M1型巨噬细胞比例、IL-6和TNF-α转录和蛋白表达水平（P＜0.05），提高M2型巨噬细胞比例、IL-4、IL-13转录和蛋白表达水平（P＜0.05）。结论： YQHXF可能通过增强巨噬细胞增殖活性，抑制JAK2、STAT3磷酸化，正向调控巨噬细胞M2抗炎表型极化，抑制M1促炎表型极化，减轻炎症反应，达到治疗效果。

关键词：名医经验慢性难愈性创面网络药理学分子对接 JAK2-STAT3 巨噬细胞极化