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基于AHP方法的地震监测中心站地震应急能力评价指标体系分析研究

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灾害学 2024年第2期39卷 172-177页

作者：乔波郭建兴贾宁汪伟明陕西省地震局陕西西安710068

随着地震监测中心站深化改革,地震应急已经成为中心站的重要工作之一。面对复杂的震情形势,如何提升中心站应急能力成为迫在眉睫的问题。基于中心站职责职能,提取应急各阶段核心要素,运用层次分析法(AHP),通过调研统计确定指标权重,构... 详细信息

随着地震监测中心站深化改革,地震应急已经成为中心站的重要工作之一。面对复杂的震情形势,如何提升中心站应急能力成为迫在眉睫的问题。基于中心站职责职能,提取应急各阶段核心要素,运用层次分析法(AHP),通过调研统计确定指标权重,构建由组织治理能力、资源保障能力、行动执行能力和技术支撑能力组成的可量化中心站地震应急能力评价指标体系。运用该指标体系研究,结果发现中心站在应急培训和演练、实践经验、专业装备方面存在明显不足,结合近三年地震应急事件进行分析讨论。该指标体系的构建为中心站应急能力建设评估提供了科学依据。

关键词：地震监测中心站职责职能地震应急能力量化评价层次分析法

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不同时间添加蚯蚓对矸石覆土中香根草生理生态的影响

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草业科学 2024年

作者：王兴明陈继旺范廷玉储昭霞董众兵董鹏梁淑英邓瑞来安徽理工大学地球与环境学院皖江流域退化生态系统的恢复与重建省部共建协同创新中心安徽师范大学安徽省高潜水位矿区水土资源综合利用和生态保护工程实验室安徽理工大学滁州市环保局资源与环境生物技术安徽普通高校重点实验室淮南师范学院生物工程学院昆明理工大学冶金与能源工程学院安徽开源园林绿化工程有限公司

为探究不同时间添加蚯蚓对矸石覆土中香根草（Vetiveria zizanioides）生理生态的影响，采用土柱试验，设置2种覆土厚度（30cm（M组）、50cm（N组）），每组覆土分别设4个处理组：单独种植香根草（CK）、接种蚯蚓20d后添加香根草（A）... 详细信息

为探究不同时间添加蚯蚓对矸石覆土中香根草（Vetiveria zizanioides）生理生态的影响，采用土柱试验，设置2种覆土厚度（30cm（M组）、50cm（N组）），每组覆土分别设4个处理组：单独种植香根草（CK）、接种蚯蚓20d后添加香根草（A）、同时接种蚯蚓和添加香根草（B）、添加香根草20d后接种蚯蚓（C）处理，分析覆土理化性质及香根草生理生态指标变化特征。结果显示：与CK相比，A、B和C处理均能使覆土pH值显著降低趋向中性（P＜0.05），提升覆土EC、OM、TN和TP含量。与CK相比，不同时间接种蚯蚓均能增加香根草发芽率、总重和叶绿素a含量，其中B处理光合色素（叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素）含量、A处理叶绿素b含量和C处理根系总长较CK均显著提高（P＜0.05）。与CK相比，B处理降低香根草可溶性蛋白和脯氨酸含量效果较强，30和50cm厚度覆土下B处理香根草可溶性蛋白较CK分别降低9.34%、4.69%（P＜0.05），50cm厚度覆土下脯氨酸含量较CK降低5.55%（P＜0.05），而A处理能显著提高香根草丙二醛含量。同一覆土厚度下，A处理仅在30cm条件下显著降低香根草CAT活性；B、C处理香根草SOD、POD活性较CK相比均无显著差异（P＞0.05）。冗余分析和相关性分析表明：A、C处理中覆土OM、TN是影响香根草生理生态特性主要环境因子，而B处理中覆土OM、TP是影响香根草生理生态特性的主要环境因子。研究结果可为蚯蚓-香根草联合应用于复垦土壤修复提供理论依据。

关键词：蚯蚓香根草生理生态特性矸石覆土

淮南光伏沉陷塘微量元素变化特征及健康风险评价

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环境化学 2024年

作者：王兴明胡雨琴范廷玉董众兵梁淑英储昭霞董鹏邓瑞来安徽理工大学地球与环境学院安徽省高潜水位矿区水土资源综合利用与生态保护工程实验室皖江流域退化生态系统的恢复与重建省部共建协同创新中心安徽师范大学昆明理工大学冶金与能源工程学院安徽开源园林绿化工程有限公司安徽省高潜水位矿区水土资源综合利用与生态保护工程实验室安徽理工大学滁州市环保局资源与环境生物技术安徽普通高校重点实验室淮南师范学院生物工程学院

为探究沉陷塘与非沉陷塘、光伏沉陷塘与无光伏沉陷塘、漂浮型光伏沉陷塘与立柱型光伏沉陷塘微量元素污染特征和健康风险的差异，本研究选取对光伏沉陷塘中Cr、Ni、Cd、Pb、Cu、Mn、Zn等7种微量元素进行测试分析，利用相关性和聚类分析... 详细信息

为探究沉陷塘与非沉陷塘、光伏沉陷塘与无光伏沉陷塘、漂浮型光伏沉陷塘与立柱型光伏沉陷塘微量元素污染特征和健康风险的差异，本研究选取对光伏沉陷塘中Cr、Ni、Cd、Pb、Cu、Mn、Zn等7种微量元素进行测试分析，利用相关性和聚类分析，并采用单因子污染指数法、内梅罗指数法和USEPA模型对微量元素进行风险评价.结果表明，沉陷塘中Cd大于《中国地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中Ⅲ类水环境质量标准，最高达11.78μg·L-1,Cu、Zn浓度最小值分别为13.75μg·L-1、34.85μg·L-1，均大于长江河源区背景值3.01μg·L-1、6.46μg·L-1，呈现一定富集现象，其中，Zn富集程度较高；与无光伏沉陷塘相比，沉陷塘微量元素浓度较低，没有受到光伏面板材料的影响或光伏面板影响较小，整体表现为：漂浮型光伏电站>立柱型光伏电站>无光伏沉陷塘；单因子指数法和内梅罗指数法发现沉陷塘污染水平整体表现为：立柱光伏沉陷塘>漂浮光伏沉陷塘，光伏沉陷塘>无光伏沉陷塘，沉陷塘>非沉陷塘；相关性和聚类分析显示，漂浮光伏沉陷塘的污染源为冶金化工、汽车排放，立柱光伏沉陷塘的污染源为矿业开采、道路交通、燃煤和农业肥料，无光伏沉陷塘的污染源为工业生产、交通运输和内源污染，非沉陷塘的污染源为工业生产、农业肥料和道路交通；健康风险评价发现沉陷塘中非致癌物质通过饮水摄入途径和皮肤接触途径对成人和儿童造成的非致癌总风险HI均小于1，最大为0.133，处于人体可接受水平，致癌物质Cr、Cd对儿童和成人的致癌风险CR小于1×10-6，认为无致癌风险或致癌风险较低.

关键词：沉陷塘微量元素污染评价相关性和聚类分析健康风险评价

利用光驱动的生物杂合系统实现CO_(2)转化生产化学品

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Chinese Journal of Catalysis 2024年第5期60卷 294-303页

作者：干雅梅柴甜甜张健高聪宋伟吴静刘立明陈修来江南大学生物工程学院工业生物技术教育部重点实验室江苏无锡214122 江南大学生命科学与健康工程学院江苏无锡214122

太阳能作为清洁能源之一,为缓解化石燃料枯竭和温室气体排放等问题提供了一种高效、经济、可持续的解决方案.自然界中的植物和光合微生物通过自身的光合系统收集并转化太阳能,从而生产生物燃料和生物化学品.然而,由于自然光合系统存在... 详细信息

太阳能作为清洁能源之一,为缓解化石燃料枯竭和温室气体排放等问题提供了一种高效、经济、可持续的解决方案.自然界中的植物和光合微生物通过自身的光合系统收集并转化太阳能,从而生产生物燃料和生物化学品.然而,由于自然光合系统存在光吸收范围相对较窄、光生电子在传输过程中易损耗等问题,限制了太阳能到化学品的转化效率.为了解决上述难题,科研人员模仿自然光合作用中的关键部分,探索构建人工光合系统,相关研究引起了广泛关注.本文通过将碲化镉量子点(CdTe QDs)与大肠杆菌(***)相耦合,构建了一种光驱动无机-生物杂合系统(IBPHS),用于捕获太阳能并驱动CO_(2)转化合成高价值化学品.该系统主要由光催化模块和生物催化模块组成.在光催化模块中,通过生物合成CdTe QDs进行光能捕获,并将其转化为电子.通过敲除***的Cd2+外排蛋白(ZNTA)编码基因,实现了***胞内Cd2+过量积累.通过“时空耦合”方式,并借助共聚焦显微镜、高分辨率透射电镜和X射线能谱分析,确认了CdTe QDs在***胞内的组装合成.利用紫外-可见分光光度计研究了光催化模块对光子的吸收能力.结果表明,光催化模块的吸收峰位于400-420 nm.利用瞬时光电流,评估了光催化模块的光生电子能力.实验发现,该模块可以产生0.07μA光电流,表明完成了光催化模块的构建.在生物催化模块中,将光催化模块产生的电子用于还原NAD+再生NADH.采用NADH生物传感器,分析了***胞内NADH含量,结果表明,在蓝光照射下***胞内NADH含量比黑暗条件下提高了5.1倍.在此基础上,通过表达NADH依赖型乳酸脱氢酶(LDH)将丙酮酸还原为乳酸,在蓝光光照下乳酸积累量达到了0.44 g/L,而黑暗条件下无乳酸积累,从而验证了生物催化模块的有效性.基于光催化模块和生物催化模块,进一步组装构建了IBPSH,用于驱动CO_(2)还原合成甲酸和丙酮酸.在蓝光照射下,IBPHS能够合成0.65 g/L甲酸和0.18 g/L丙酮酸,其CO_(2)利用速率分别达到51.98 mg/gDCW/h和21.92 mg/gDCW/h,超过了光合细菌.综上所述,本文利用光催化模块与生物催化模块相耦合的方式,组装构建了一种新型的人工光合系统,实现了光驱动CO_(2)还原合成高附加值化学品,为理性设计材料-生物杂合系统提供了借鉴,同时也为挖掘绿色生物制造潜力、开发太阳能化学制造平台提供参考.

关键词：人工光合系统 CO_(2)利用光能转换 CdTe生物合成 NADH再生

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基于多环境因素分析的猪舍温湿度预测模型

华南农业大学学报 2024年第5期45卷 709-721页

作者：朱佳明孙彬蒲施桦潘学民徐顺来胡彬齐仁立重庆市畜牧科学院重庆402460 国家生猪技术创新中心重庆402460

【目的】针对环控设备调控滞后导致的密闭猪舍内温湿度波动大问题,提出合适的多元时间序列温湿度预测模型。【方法】采用皮尔逊相关性分析确定采集到的12种环境因子的相关性,初步筛选模型的输入特征。对已筛选的输入特征归一化,消除数... 详细信息

【目的】针对环控设备调控滞后导致的密闭猪舍内温湿度波动大问题,提出合适的多元时间序列温湿度预测模型。【方法】采用皮尔逊相关性分析确定采集到的12种环境因子的相关性,初步筛选模型的输入特征。对已筛选的输入特征归一化,消除数据尺度的影响,选取DDGCRN、长短期记忆网络、支持向量回归和随机森林模型,对模型预测结果实例验证,筛选出性能最好的模型。【结果】筛选确定了温湿度预测模型的输入特征。经对比验证,DDGCRN模型预测精度最高,其预测温度和湿度的平均绝对误差分别为0.079和0.458,均方根误差分别为0.134和0.719,平均绝对百分比误差分别为0.392%和0.675%。模型输入配置比较分析表明,过多的输入特征并不能使得模型的预测能力提高,反而可能降低,且不同类型的模型以及不同的预测目标都有不同的合适的输入特征。【结论】使用DDGCRN温湿度预测模型对舍内的温湿度变换可以起到提前警告作用,为精准控制养殖环境温湿度提供参考。

关键词：多环境因素密闭猪舍温湿度预测模型相关性分析

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稻壳炭强化城市污泥蚯蚓堆肥过程中重金属变化特征

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农业环境科学学报 2024年第7期43卷 1648-1656页

作者：王兴明徐岚范廷玉储昭霞董众兵董鹏邓瑞来安徽理工大学地球与环境学院安徽省高潜水位矿区水土资源综合利用与生态保护工程实验室安徽淮南232001 皖江流域退化生态系统的恢复与重建省部共建协同创新中心安徽师范大学安徽芜湖241000 昆明理工大学冶金与能源工程学院昆明650031 安徽开源园林绿化工程有限公司合肥230031 资源与环境生物技术安徽普通高校重点实验室淮南师范学院生物工程学院安徽淮南232038

为探讨稻壳炭强化蚯蚓堆肥对污泥性质和重金属的影响,本研究以城市污泥为研究对象,添加不同比例稻壳炭对蚯蚓堆肥进行强化处理,探究不同生物炭剂量(污泥干质量的2%、4%、6%、8%)对城市污泥蚯蚓堆肥过程中重金属有效态以及赋存形态的影... 详细信息

为探讨稻壳炭强化蚯蚓堆肥对污泥性质和重金属的影响,本研究以城市污泥为研究对象,添加不同比例稻壳炭对蚯蚓堆肥进行强化处理,探究不同生物炭剂量(污泥干质量的2%、4%、6%、8%)对城市污泥蚯蚓堆肥过程中重金属有效态以及赋存形态的影响。结果表明:堆肥过程中pH呈先上升后降低的趋势,电导率先降低后升高,有机质呈下降趋势;与对照组(不添加稻壳炭)相比,添加不同比例稻壳炭强化后的电导率、有机质分别降低28.96%~47.46%、2.84%~18.87%;稻壳炭强化的污泥堆肥中养分增加,总氮、总磷和总钾在8%添加量时分别提高9.89%、24.39%和2.51%。当稻壳炭添加到蚯蚓堆肥后,重金属从易迁移转化形态向稳定态转化,在8%添加比例时,Cd、Cu、Ni的残渣态占比较对照组分别提高3.57、19.12、9.27个百分点,有效态分别降低56.25%、34.22%、28.20%;添加4%稻壳炭使Pb由可交换态、碳酸盐结合态向稳定的有机结合态转化,且有效态降低27.69%。相关性分析发现稻壳炭强化蚯蚓堆肥,升高堆体pH降低了污泥中Cd、Cu、Ni、Pb有效态含量。研究表明,稻壳炭强化蚯蚓堆肥可显著提升城市污泥营养元素,改善理化性质,提高污泥中重金属钝化效率。

关键词：蚯蚓稻壳炭城市污泥堆肥重金属形态

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代谢工程改造大肠杆菌生产尸胺

生物工程学报 2024年第8期40卷 2403-2417页

作者：刘存萍高聪李晓敏陈修来吴静宋伟魏婉清刘立明江南大学生物工程学院江南大学生命科学与健康工程学院

尸胺是聚酰胺生产中的关键C5单体。由于细胞内5'-磷酸吡哆醛(pyridoxal 5′-phosphate, PLP)再生效率有限，导致目前发酵法生产尸胺效率较低。本研究选择一株实验室保藏的赖氨酸高产大肠杆菌LY-4为研究对象，首先通过引入尸胺合成关键酶... 详细信息

尸胺是聚酰胺生产中的关键C5单体。由于细胞内5'-磷酸吡哆醛(pyridoxal 5′-phosphate, PLP)再生效率有限，导致目前发酵法生产尸胺效率较低。本研究选择一株实验室保藏的赖氨酸高产大肠杆菌LY-4为研究对象，首先通过引入尸胺合成关键酶-赖氨酸脱羧酶(lysine decarboxylase, LDC)，成功构建了菌株L01，摇瓶发酵尸胺产量达1.07 g/L；随后开发了一种双代谢通路强化策略，协同增强内源和异源PLP合成模块，从而改善胞内PLP的合成，最优菌株L11摇瓶生产尸胺产量提升至9.23 g/L；最后在5 L发酵罐中对菌株L11生产尸胺的发酵工艺进行优化。工程菌株经48 h分批补料发酵，尸胺产量、得率、生产强度分别为54.43 g/L、0.22 g/g和1.13 g/(L·h)，具备一定的应用潜力。本研究可为构建包括尸胺在内的多种生物胺类细胞工厂提供理论依据和技术基础。

关键词：大肠杆菌代谢工程尸胺 5'-磷酸吡哆醛发酵优化

极地深层热水钻回水软管及注热软管热流特性研究

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冰川冻土 2024年第2期46卷 637-649页

作者：来兴文李亚洲李冰汪月张在兴李小冰王超中国地质大学(北京)工程技术学院北京100083

深层热水钻是开展极地冰下湖洁净钻探取样的重要工具。井下回水系统是深层热水钻的关键组成部分,主要包括回水软管、注热软管、潜水泵和回水腔等。回水软管用于抽取回水腔中的融水至地表以实现循环利用,而注热软管则用于将地表热水注入... 详细信息

深层热水钻是开展极地冰下湖洁净钻探取样的重要工具。井下回水系统是深层热水钻的关键组成部分,主要包括回水软管、注热软管、潜水泵和回水腔等。回水软管用于抽取回水腔中的融水至地表以实现循环利用,而注热软管则用于将地表热水注入回水腔以防止其冻结。回水软管和注热软管的热流特性对井下回水系统设计十分重要,但目前还未开展系统研究,其压力损失和温度损失的变化规律尚不清楚。本文首先基于达西-魏斯巴赫公式和苏霍夫温降公式提出了回水软管和注热软管热流特性的理论计算方法;然后,在COMSOL Multiphysics 5.6软件建立了两种软管热流特性的数值模拟方法,并与理论计算结果进行了对比;最后,系统分析了流量、内径、长度、进口水温、导热系数、内壁粗糙度、冰层温度、壁厚等因素对回水软管与注热软管压力损失和温度损失的影响规律。研究结果指出了影响回水软管与注热软管热流特性的主导因素,得到压力损失和温度损失的大小,从而为设计安全高效的井下回水系统提供了理论支撑。

关键词：冰下湖深层热水钻回水软管注热软管压力损失温度损失

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复合材料连续纤维方向及路径优化设计方法研究进展

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复合材料学报 2024年第9期41卷 4535-4562页

作者：李贵兴陈园叶林深圳市连续碳纤维复合材料智能制造重点实验室(南方科技大学) 南方科技大学系统设计与智能制造学院

连续纤维增强复合材料因其优异的比刚度、比强度等特性，在航空航天、国防军工、医疗器件等高端装备领域得到了广泛的关注和应用。其中，纤维方向对连续纤维增强复合材料的力学性能有着重要影响，但是由于常规制造工艺的局限，纤维路径... 详细信息

连续纤维增强复合材料因其优异的比刚度、比强度等特性，在航空航天、国防军工、医疗器件等高端装备领域得到了广泛的关注和应用。其中，纤维方向对连续纤维增强复合材料的力学性能有着重要影响，但是由于常规制造工艺的局限，纤维路径通常沿0°、45°、90°等规律一致的方向来设定，连续纤维增强复合材料的优势无法被充分利用。如今，3D打印技术促进了制造具有复杂曲线纤维路径复合材料的发展，其对应的纤维方向及路径优化设计方法正逐步引起国内外专家学者的重点关注。本文围绕纤维增强复合材料的纤维方向及路径优化设计方法，介绍了正交各向异性材料方向优化理论，回顾了纤维角度优化方法，总结了现有纤维路径规划算法，探讨了相关前沿问题并做出了未来展望。本文为高性能连续纤维增强复合材料的优化设计和制造提供了重要信息，有助于推动高性能连续纤维增强复合材料的快速发展和广泛应用。

关键词：复合材料 3D打印纤维方向纤维路径优化设计

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