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光老化聚苯乙烯对河口内源溶解性有机质生成和转化的影响

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环境科学学报 2024年第5期44卷 207-217页

作者：闫文罡杨健王前进赵好轩王乾杨传玺高雅肖宜华青岛理工大学环境与市政工程学院青岛266520 上海城建职业学院上海201999

微塑料(MPs)向水体环境释放有机质影响有机碳库引起了广泛关注,但MPs如何影响水体内源溶解性有机质(DOM)的生成和转化仍不清晰.本研究通过聚苯乙烯微塑料(PS-MPs)与河口原水样的共培养实验研究了MPs对浮游藻类生产和微生物转化DOM的影响... 详细信息

微塑料(MPs)向水体环境释放有机质影响有机碳库引起了广泛关注,但MPs如何影响水体内源溶解性有机质(DOM)的生成和转化仍不清晰.本研究通过聚苯乙烯微塑料(PS-MPs)与河口原水样的共培养实验研究了MPs对浮游藻类生产和微生物转化DOM的影响.结果表明,PS-MPs能够抑制浮游藻类的生长,培养42 d时PS-MPs对叶绿素a的抑制率达到了67.3%,光老化过程能够增强PS-MPs对叶绿素a的抑制作用.PS-MPs可以通过释放有机质使水中溶解性有机碳(DOC)浓度升高,42d时光照PS-MPs处理组DOC浓度为48.2 mg·L^(-1),显著高于空白光照对照组(16.4 mg·L^(-1)).紫外-可见吸收光谱结果表明,与对照组相比,PS-MPs处理组DOM吸收系数显著增加,分子芳香性降低.三维荧光光谱耦合平行因子分析(EEM-PARAFAC)解析出3类DOM荧光组分:陆源类腐殖质C1组分(λ_(Ex)/λ_(Em)=255(310)nm/444 nm)、微生物源类腐殖质C2组分(λ_(Ex)/λ_(Em)=240(290)nm/354 nm)和自生源类蛋白C3组分(λ_(Ex)/λ_(Em)=265 nm/334 nm).在光照培养42 d时,PS-MPs处理组DOM总荧光强度(1.36R.U.)显著高于空白对照组(0.725 R.U.),荧光强度的增加主要来源于类腐殖质C1组分荧光强度的增加,但光老化PS-MPs处理组DOM荧光强度与对照组相比无显著变化.水体微生物16S rRNA高通量测序结果表明,PS-MPs存在时水体变形菌属等专性厌氧异养微生物丰度增加,蓝细菌等产氧性原核微生物丰度下降.本研究结果对于准确评估MPs污染对水体有机碳库的影响有一定的指示意义.

关键词：微塑料(MPs) 溶解性有机质(DOM) 光老化内源三维荧光光谱微生物

数字基础设施的家庭收入效应——基于中国家庭金融调查(CHFS)的实证研究

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湘潭大学学报（哲学社会科学版） 2024年第2期48卷 46-53页

作者：陈明生王乾坤中国政法大学商学院北京100080

数字基础设施建设践行与彰显共同富裕的本质要求。基于2011—2019年五轮中国家庭金融调查(CHFS)数据,借助“宽带中国”战略准自然实验,研究了数字基础设施建设与家庭收入之间的关系。研究发现,数字基础设施建设显著提高了家庭收入,而且... 详细信息

数字基础设施建设践行与彰显共同富裕的本质要求。基于2011—2019年五轮中国家庭金融调查(CHFS)数据,借助“宽带中国”战略准自然实验,研究了数字基础设施建设与家庭收入之间的关系。研究发现,数字基础设施建设显著提高了家庭收入,而且还有效抑制了收入差距。从作用机制来看,数字基础设施建设通过增加创业机会、就业机会,提高家庭收入,具有显著的“创业效应”和“就业效应”。数字基础设施建设的家庭收入效应在城市、城镇化率高的地区,年龄中等、受教育程度高的群体中更为显著,表现出明显的地区差异和人力资本差异。

关键词：数字基础设施家庭收入创业效应就业效应收入差距

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基于MBSE的民机飞行控制系统架构设计

系统工程与电子技术 2024年

作者：王乾郑党党佟瑞庭韩冰杨小辉西北工业大学机电学院中国航空工业集团第一飞机设计研究院

基于模型的系统工程（model-based systems engineering，MBSE）已被广泛应用于复杂系统设计之中。本文通过构建功能、行为和结构之间的关系，提出一种基于MBSE的多层级递进式架构设计流程。随后以高度控制需求为导向，对民机飞行控制... 详细信息

基于模型的系统工程（model-based systems engineering，MBSE）已被广泛应用于复杂系统设计之中。本文通过构建功能、行为和结构之间的关系，提出一种基于MBSE的多层级递进式架构设计流程。随后以高度控制需求为导向，对民机飞行控制系统进行了示例化建模。结果表明，基于MBSE的民机飞行控制系统多层级递进式架构设计充分发挥了数字模型可重用的优势，保证了需求与功能、逻辑和物理架构的紧密结合，提高了系统设计的可追溯性，为后续领域层阶段模型设计提供了极具价值的架构参考。

关键词：基于模型的系统工程飞行控制系统多层级递进式架构设计

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轨道车辆补强板冲压成形的过程耦合参数优化

机械设计与制造 2024年第7期 40-45页

作者：李慕译王乾香江苏联合职业技术学院无锡交通分院江苏无锡214046 昆明理工大学工程训练中心云南昆明650031

为了减小轨道车辆补强板拉延成形的最大减波率、提高补强板拉延成形质量,提出了基于精英蜂群算法的过程耦合参数优化方法。建立了补强板冲压成形的数值模拟模型,并基于厂家数据对模型精度进行了验证。建立了以表面起皱为约束、最小化最... 详细信息

为了减小轨道车辆补强板拉延成形的最大减波率、提高补强板拉延成形质量,提出了基于精英蜂群算法的过程耦合参数优化方法。建立了补强板冲压成形的数值模拟模型,并基于厂家数据对模型精度进行了验证。建立了以表面起皱为约束、最小化最大减波率为目标的优化模型,分析了过程工艺参数的耦合性。通过类比,将过程耦合参数优化问题转化为蜂群算法优化问题。引入了社会群精英学习策略,定义了虚拟精英核的概念,使用基于虚拟精英核的蜜蜂引导更新方式,设计了基于精英蜂群算法的过程耦合参数优化步骤。经试验验证,精英蜂群算法优化后的补强板最大减波率均值比优化前(厂家产品)减小了25.24%,有效提高了补强板拉延成形质量。试验结果验证了精英蜂群算法在补强板拉延参数优化中的优越性。

关键词：补强板冲压成形虚拟精英核社会群精英学习过程耦合参数优化

煤系页岩总有机碳含量与成熟度对厌氧发酵产甲烷性能的影响

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煤炭学报 2024年

作者：阮倩雯王乾苏现波赵伟仲高富博中原经济区煤层(页岩)气协同创新中心河南理工大学非常规天然气研究院中国地质大学资源学院河南理工大学资源环境学院

煤系页岩气是煤系气的重要组成部分，且煤系页岩具有丰富的本源微生物和微生物代谢所需的分散有机质，这使得其具有厌氧发酵产甲烷的可能性，并为煤系气开发阶段的可采资源提供补充。然而，针对煤系页岩厌氧发酵产甲烷机制的研究仍缺乏... 详细信息

煤系页岩气是煤系气的重要组成部分，且煤系页岩具有丰富的本源微生物和微生物代谢所需的分散有机质，这使得其具有厌氧发酵产甲烷的可能性，并为煤系气开发阶段的可采资源提供补充。然而，针对煤系页岩厌氧发酵产甲烷机制的研究仍缺乏，生物甲烷产出特征及其控制因素仍未清楚，限制了该方法的发展与应用。以不同地区的煤系页岩为研究对象，以煤系页岩本源菌群为实验菌群，通过厌氧发酵实验探讨其产甲烷潜力，评价总有机碳(TOC)含量、成熟度(Ro)对产甲烷效果的影响。结果表明，在本源微生物作用下煤系页岩普遍具有产甲烷能力，累计产量最高可达1.97 mL/g。煤系页岩厌氧发酵产甲烷周期一般为15天，产量变化规律与煤相似，但周期明显缩短。根据微生物降解复杂有机质的代谢模型，可将煤系页岩厌氧发酵产甲烷过程划分为水解产酸、产氢产乙酸和产甲烷三个阶段。生物甲烷产量与煤系页岩TOC含量具有明显的正相关性，尤其当TOC含量大于10%，甲烷产量显著提升。另外，生物甲烷产量与Ro呈负相关性，当Ro增大至3.78%，几乎不再产生。煤系页岩TOC含量与Ro主要在水解产酸阶段发挥影响，随TOC含量降低、Ro增大，微生物降解页岩有机质产生的氨基酸等代谢产物减少，使得产氢产乙酸和产甲烷阶段微生物代谢所需的底物浓度降低，最终生物甲烷产量减少。

关键词：煤系页岩厌氧发酵生物甲烷有机碳含量成熟度

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面向超像素块级记忆学习的视频异常检测

计算机工程与应用 2024年

作者：谢斌红王乾张睿张英俊陆望东太原科技大学计算机科学与技术学院山西天河云计算有限公司

针对当前视频异常检测模型中网络泛化能力过强，导致某些异常帧也能被很好预测的问题，提出一种面向超像素块级记忆学习的视频异常检测方法（Superpixel Block-Level Memory Learning oriented Video Anomaly Detection，SBM-VAD）。首... 详细信息

针对当前视频异常检测模型中网络泛化能力过强，导致某些异常帧也能被很好预测的问题，提出一种面向超像素块级记忆学习的视频异常检测方法（Superpixel Block-Level Memory Learning oriented Video Anomaly Detection，SBM-VAD）。首先，通过超像素分割算法SLIC调整特征图的分割粒度，以在实时原型记忆库（Real-Time Prototype Memory Bank，RTPMB）中存储更精细的原型粒度，从而增强正常帧与异常帧在特征表示中的区分性。其次，在U-Net预测网络的每层跳跃连接处引入一个与分割大小相匹配的实时原型记忆库，以避免模型学习输入到输出的恒等映射，有效约束传入解码器的特征。此外，采用一种基于软注意力策略的信号去噪模块（Signal Denoising Module，SDM），引导模型优先学习预测前景区域，从而获得具有高质量前景的预测帧。最后，在UCSD、CUHK Avenue和Shanghai Tech公开数据集上进行实验验证，结果表明改进后的模型在异常检测能力和效果方面均有显著提升。

关键词：视频异常检测过泛化能力原型粒度恒等映射信号去噪

多孔聚酰亚胺制备及其含石墨烯润滑油摩擦性能分析

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兵器材料科学与工程 2024年第2期47卷 70-76页

作者：张丽秀王乾坤魏晓奕王丽艳李颂华王俊海沈阳建筑大学机械工程学院辽宁沈阳110168 沈阳建筑大学分析与检测技术研究中心辽宁沈阳110168

为了实现轴承自润滑,用多孔聚酰亚胺(PPI)作轴承保持架材料,研究其含石墨烯润滑油的含油性能和摩擦学性能。以纳米SiO_(2)颗粒为造孔剂,制备不同孔隙率的PPI试件,通过浸油和离心甩油试验测试PPI的含油性能。通过摩擦磨损试验分析孔隙率... 详细信息

为了实现轴承自润滑,用多孔聚酰亚胺(PPI)作轴承保持架材料,研究其含石墨烯润滑油的含油性能和摩擦学性能。以纳米SiO_(2)颗粒为造孔剂,制备不同孔隙率的PPI试件,通过浸油和离心甩油试验测试PPI的含油性能。通过摩擦磨损试验分析孔隙率、石墨烯质量分数和载荷等因素对PPI摩擦性能的影响。结果表明:含石墨烯润滑油的PPI的含油能力与孔隙率成正比;PPI含石墨烯润滑油的摩擦性能与基础油相比,摩擦因数降低了82%。研究结果为聚酰亚胺应用于轴承保持架提供了重要依据。

关键词：润滑多孔聚酰亚胺石墨烯 SiO_(2)颗粒摩擦因数

基于扩张观测器的MMC无模型电流控制策略研究

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电气工程学报 2024年

作者：刘述喜曲雨霏罗钦刘科王乾蕴重庆理工大学电气与电子工程学院重庆理工大学重庆市能源互联网工程技术研究中心

模块化多电平换流器(Modular multilevel converter, MMC)作为一种高效的并网逆变器，被广泛应用于风力发电、太阳能发电等可再生能源领域。针对其系统参数的变化和工作条件的改变会引起并网系统响应速度慢、控制精度不准确等问题，结... 详细信息

模块化多电平换流器(Modular multilevel converter, MMC)作为一种高效的并网逆变器，被广泛应用于风力发电、太阳能发电等可再生能源领域。针对其系统参数的变化和工作条件的改变会引起并网系统响应速度慢、控制精度不准确等问题，结合扩张观测器在估计系统状态和扰动、简化控制算法设计、提高系统性能和鲁棒性等方面的优势，提出了基于扩张观测器的MMC无模型电流控制，能够利用系统的反馈信息和数据驱动的方式实现系统状态的估计和控制。首先分析MMC拓扑结构、建立其超局部模型；再设计了基于扩张观测器的MMC无模型电流控制器，保留了无模型控制器的结构简单、整定参数少等特点；最后搭建仿真，通过和传统PI双闭环控制器对比研究，结果表明，所提控制策略在动态和静态条件下其响应速度和控制精度均优于传统PI控制。

关键词：模块化多电平换流器超局部模型扩张观测器双闭环控制

煤矿采动影响体微生物采残煤与CO-粉煤灰协同充填关键技术

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煤炭学报 2024年

作者：苏现波赵伟仲王乾周艺璇汪露飞中原经济区煤层(页岩)气协同创新中心河南理工大学非常规天然气研究院河南理工大学资源环境学院中国地质大学资源学院

煤矿采空区是我国实现“双碳”目标的重要突破口，煤炭开采形成的、能够富集煤层气、为后期微生物活动和矿化充填提供底物和空间的地质体定义为采动影响体。以采动影响体为研究对象，提出了采动影响体微生物采残煤与CO2-粉煤灰协同矿化... 详细信息

煤矿采空区是我国实现“双碳”目标的重要突破口，煤炭开采形成的、能够富集煤层气、为后期微生物活动和矿化充填提供底物和空间的地质体定义为采动影响体。以采动影响体为研究对象，提出了采动影响体微生物采残煤与CO2-粉煤灰协同矿化充填关键技术，并从必要性和可行性2个方面阐述了该技术在采动影响体资源二次开发、CO2安全封存以及燃煤电厂粉煤灰固废高效处置等的广阔前景。其总体思路是将采动影响体作为一个厌氧发酵“工厂”，高产高效产甲烷菌群作为“劳动者”对“工厂”已有的原材料——残煤、薄煤层和分散有机质以及注入的CO2进行加工，其“产品”是甲烷，进而实现微生物采残煤和CO2资源化。同时，CO2与碱性的粉煤灰结合，在实现了CO2矿化封存的同时，也实现了采动影响体的充填。该技术涉及的关键科学问题包括采动影响体类型划分与有机质特征、采动影响体原位条件下厌氧发酵产甲烷机制、微生物-CO2-粉煤灰协同矿化/固化机制以及微生物采残煤与充填关键技术示范工程建设。实验室物理模拟采动影响体原位条件实验表明其中残煤和富含有机质的泥页岩能够在微生物作用下生成生物甲烷，且添加少量的粉煤灰能够进一步强化甲烷的产出。物理模拟地下水补给的动态实验表明营养物质的补给对厌氧发酵系统的影响尤为重要，补给循环周期为14 d的厌氧发酵系统恰与产甲烷菌群繁殖的周期一致，能够保证厌氧发酵系统的持续高效运行。高钙粉煤灰-CO2-矿井水协同胶结的试件经过28 d的养护后抗压强度为12.31 MPa，其矿化封存潜力约为9.519 m3CO2/t(粉煤灰)，说明粉煤灰在实现采空区固化的同时能够实现CO2减排。此外，基于微生物采残煤与粉煤灰充填目的对工程试验靶区进行优选，地下水滞留区是CO2矿化和粉煤灰充填的最佳场所，因采掘活动自然形成的自然圈闭和人工充填形成的圈闭是较有利的工程试验靶区之一。针对这些靶区提出了微生物采残煤与CO2-粉煤灰协同充填关键技术，旨在为中国碳减排和采空区生态环境治理提供一条新的技术路径。

关键词：煤矿采动影响体微生物采残煤 CO 封存粉煤灰胶结充填动静态特征有机质特征