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Multiple isotopes reveal the driving mechanism of high NO_(3)^(-) level and key processes of nitrogen cycling in the lower reaches of Yellow River

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Journal of Environmental Sciences 2024年第4期138卷 597-606页

作者： Qianqian Zhang huiwei wang Lu Liu Tianlun Zhai Xueqing Zhang Hebei and China Geological Survey Key Laboratory of Groundwater Remediation Institute of Hydrogeology and Environmental GeologyChinese Academy of Geological SciencesHebei 050061China Geo-Environmental Monitoring Institute of Hebei Province Hebei 050011China Hebei Provincial Laboratory of Water Environmental Science Hebei 050037China Hebei Provincial Academy of Ecological Environmental Science Hebei 050037China

The continuous increase of nitrate(NO_(3)^(-))level in rivers is a hot issue in the world.However,the driving mechanism of high NO_(3)^(-)level in large rivers is still lacking,which has limited the use of river water and increased the cost of water treatment.In this study,multiple isotopes and source resolution models are applied to identify the driving mechanism of high NO_(3)^(-)level and key processes of nitrogen cycling in the lower reaches of the Yellow River(LRYR).The major sources of NO_(3)^(-)were sewage and manure(SAM)in the low-flow season and soil nitrogen(SN)and chemical fertilizer(CF)in the high-flow season.Nitrification was the most key process of nitrogen cycling in the LRYR.However,in the biological removal processes,denitrification may not occur significantly.The temporal variation of contributions of NO_(3)^(-)sources were estimated by a source resolution model in the LRYR.The proportional contributions of SAM and CF to NO_(3)^(-)in the low-flow and high-flow season were 32.5%-52.3%,44.2%-46.2%and 36.0%-40.8%,54.9%-56.9%,respectively.The driving mechanisms of high NO_(3)^(-)level were unreasonable sewage discharge,intensity rainfall runoff,nitrification and lack of nitrate removal capacity.To control the NO_(3)^(-)concentration,targeted measures should be implemented to improve the capacity of sewage and wastewater treatment,increase the utilization efficiency of nitrogen fertilizer and construct ecological engineering.This study deepens the understanding of the driving mechanism of high nitrate level and provides a vital reference for nitrogen pollution control in rivers to other area of the world.

关键词： Nitrate Driving mechanism Nitrogen cycle Source apportionment Transformation Yellow River

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Assessment of sources and transformation of nitrate in the alluvial-pluvial fan region of north China using a multi-isotope approach

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Journal of Environmental Sciences 2020年第3期32卷 9-22页

作者： Qianqian Zhang huiwei wang Hebei and China Geological Survey Key Laboratory of Groundwater Remediation Institute of Hydrogeology and Environmental GeologyChinese Academy of Geological SciencesShijiazhuang 050061China

A multi-isotope approach and mixing model were combined to identify spatial and seasonal variations of sources,and their proportional contribution to nitrate in the Hutuo River alluvial-pluvial fan region.The results showed that the NO3- concentration was significantly higher in the Hutuo River valley plain(178.7 mg/L) region than that in the upper and central pluvial fans of the Hutuo River(82.1 mg/L and 71.0 mg/L,respectively)and in the river(17.0 mg/L).Different land use types had no significant effect on the groundwater nitrate concentration.Based on a multi-isotope approach,we confirmed that the main sources of groundwater nitrate in different land use areas were domestic sewage and manure,followed by soil nitrogen,ammonia fertilizer,nitrate fertilizer and rainwater,and there were no significant spatial or seasonal variations.Combining δ^15N-NO3,δ^18O-NO3- and δ^37Cl results can increase the accuracy of traceability.Nitrification could be the most important nitrogen migration and transformation process,and denitrification did not significantly affected the isotopic composition of the nitrate.The SIAR model outputs revealed that the main nitrate pollution sources in groundwater and river water were domestic sewage and manure,accounting for 55.9%-61.0% and 22.6%(dry season),50.3%-60.4% and 34.1%(transition season),42.7%-47.6% and 35.6%(wet season 2016) and 45.9%-46.7% and 38.4%(wet season 2017),respectively.This work suggests that the random discharge and disposal of domestic sewage and manure should be the first target for control in order to prevent further nitrate contamination of the water environment.

关键词： Nitrate Source apportionment Multi-isotope SIAR mixing model

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铋基光催化剂的金属或非金属改性研究进展

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物理化学学报 2024年第4期40卷 107-130页

作者：丁慧伟彭博王志豪韩巧凤南京理工大学软化学与功能材料教育部重点实验室南京210094

随着经济的快速增长,环境和能源问题日益突出。太阳能作为一种可再生、环保的能源,受到了许多研究人员的关注,最大限度地利用太阳能资源成为未来的研究热点。众所周知,光催化技术可以将太阳能转化为化学能或电能,为环境污染提供解决方... 详细信息

随着经济的快速增长,环境和能源问题日益突出。太阳能作为一种可再生、环保的能源,受到了许多研究人员的关注,最大限度地利用太阳能资源成为未来的研究热点。众所周知,光催化技术可以将太阳能转化为化学能或电能,为环境污染提供解决方案。因此,半导体光催化技术被认为是解决能源危机和环境问题的最环保的技术之一。铋基半导体材料由于合适的能带结构、丰富的种类、无毒性和低成本,在光催化领域受到欢迎。然而,纯Bi基光催化剂存在光激发电子-空穴对复合效率高、量子产率低和光吸收能力有限的问题,导致光催化性能低。为了克服这些限制,人们设计了各种策略,比如金属或非金属掺杂、金属沉积、异质结构建和诱导缺陷生成来提高它们的光催化活性。在这些策略中,元素掺杂或金属沉积被认为是调整铋基材料能带结构和物化性质的有效方法。这个方法拓宽了光响应范围和提高了光催化性能。这篇综述总结了金属掺杂、非金属掺杂、金属和非金属共掺杂以及金属沉积改性铋基材料的最新研究进展。它也探索了它们在光催化降解污染物和重金属离子、氮气还原、二氧化碳还原、光催化抗菌等各个领域的应用。关于金属掺杂,我们将其分为三类:碱金属或碱土金属掺杂、过渡金属掺杂和稀土金属掺杂,并详细介绍了每种掺杂的优缺点。非金属掺杂则被分为卤素掺杂和非卤素掺杂,并重点研究非金属掺杂对铋基材料的影响。此外,我们还纵向比较了每个元素的优点。结合最近的研究进展,简要介绍了结合金属和非金属元素优点的共掺杂。对于金属沉积,我们主要从肖特基势垒和局域表面等离子体共振(LSPR)效应两个方面介绍了对Bi基材料的影响。最后,我们也呈现了金属或非金属改性Bi基光催化剂目前面临的挑战和前景。

关键词：铋基光催化剂金属掺杂非金属掺杂共掺金属沉积电子结构

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元代织金锦的分类考据及不同品种的交流融合

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丝绸 2024年第7期61卷 133-140页

作者：茅惠伟徐铮浙江纺织服装职业技术学院文化研究院宁波315211 中国美术学院手工艺术学院杭州310024 中国丝绸博物馆陈列保管部杭州310002

织金锦是元代最具特色的织物,元时期流行的织金锦包括西来的纳石失和中国传统的金段子。文章以中西交流为背景,首先采用分类考据的方式,爬梳各类史料汇编,将纳石失和金段子进一步细化分析,认为“素纳石失”也许是织造过程中使用金纬较少... 详细信息

织金锦是元代最具特色的织物,元时期流行的织金锦包括西来的纳石失和中国传统的金段子。文章以中西交流为背景,首先采用分类考据的方式,爬梳各类史料汇编,将纳石失和金段子进一步细化分析,认为“素纳石失”也许是织造过程中使用金纬较少,且面料更适合夏季的纳石失,也可能是没有起花的织金锦。而“草金段子”大概率是来自民间作坊,品级相对较低的金段子。其次通过实物分析,从织造工艺的角度切入,发现随着纳石失而来的特结锦结构与中国传统的地络类插金组织结构产生了融合,使得传统金段子的织造技术发生了改变。最后以一件元代织金袍服作为典型案例分析,展示东西文化的融合,认为织金锦是文明互鉴的重要物证。

关键词：纳石失金段子特结锦地络类组织分类考据交流融合

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A survey on distributed optimisation approaches and applications in smart grids

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Journal of Control and Decision 2019年第1期6卷 41-60页

作者： huiwei wang Chaojie Li Jueyou Li Xing He Tingwen Huang School of Computer Science and Engineering South China University of TechnologyGuangzhouPeople’s Republic of China College of Electronic and Information Engineering Southwest UniversityChongqingPeople’s Republic of China School of Engineering RMIT UniversityMelbourneAustralia School of Mathematics Chongqing Normal UniversityChongqingPeople’s Republic of China Texas A&M University Doha 5825Qatar

Smart grid and smart metering technologies are transforming the utility industry and the customer experience in search of a new energy deal that supports a more collaborative,eco-friendly,stable,reliable and cost-efficient system as a whole.In order to unlock the full benefits,utilities need now to develop new technologies like distributed optimisation methods to excavate the latent value from the magnanimous data.This paper surveys recent advances of distributed optimisation and game algorithms with applications in power systems.In particular,this paper reviews distributed algorithms for model-based offline optimisation solution of dynamic economic dispatch problems,charging control problems for plug-in electric vehicles and risk-averse energy trading as well as model-free online algorithms for demand response problems.

关键词： Smart grids energy trading distributed optimisation game online learning

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基于超声波速的冻融盐渍土强度预测模型构建

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冰川冻土 2024年第2期46卷 612-624页

作者：赵辉伟邴慧中国科学院西北生态环境资源研究院冻土工程国家重点实验室甘肃兰州730000 中国科学院大学北京100049

现有宏观控制因素作用下对冻土宏观强度的研究主要采用试验手段,在实践中已取得较好的成果。室内外试验普遍存在试验周期长、成本高的特点,随着新技术手段的涌现,探索更为简便的方法和构建预测模型,成为了科研工作者长期努力的方向。同... 详细信息

现有宏观控制因素作用下对冻土宏观强度的研究主要采用试验手段,在实践中已取得较好的成果。室内外试验普遍存在试验周期长、成本高的特点,随着新技术手段的涌现,探索更为简便的方法和构建预测模型,成为了科研工作者长期努力的方向。同时宏观控制因素对冻土宏观强度的影响借助土体内部特征这一媒介发挥作用。由于超声波是岩土介质物理力学性质等相关信息的良好载体,利用超声波检测具有的无损、快速、简便等特点,可反映土体内部特征。因此,本文从两种思路出发,设计出包含不同类型参数的强度预测模型:思路1,宏观控制性因素到宏观强度特性;思路2,宏观控制性因素到超声波速反映的土体内部特征再到宏观强度特性。基于此,首先通过试验获取不同含盐量土体经历不同冻融循环次数的超声波速和单轴抗压强度作为基本数据,再将思路1参数设置为试验控制变量,将思路2参数设置为纵、横波速构造的超声特征参数群,即联合两思路参数作为模型输入,建立单轴抗压强度的BP神经网络预测模型,并采用缺省因子检验法评估该模型。结果表明,随冻融次数、含盐量增加,单轴抗压强度总体减小;冻融初期波速波动明显,中期趋缓,后期恢复至初始值附近,且控制性因素作用下强度随波速增加呈阶梯式下降状态。而将经灰色关联度及粗糙集优化的思路2参数作响应土体内部特性的最优子序列建立的BP模型,平均绝对误差小于0.05 kPa,决定系数大于0.96,各参数敏感性指数平均为1.4251。同时敏感性分析成功验证了控制性因素、最优子序列在模型构建过程的假设地位,单个控制性参数对单轴抗压强度的影响大于单个超声特征参数。此外,模型精度较高、实用性较强,可为冻土模型的强度预测及参数选取提供参考。

关键词： BP神经网络模型超声特征参数群冻融盐渍土强度预测

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基于^(18)F-FDG PET的帕金森病脑葡萄糖代谢特征的纵向研究

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中国医学影像学杂志 2024年第3期32卷 226-232,249页

作者：冯蓓王蓉李玲刘莹王会伟董逸远赵倩宁夏医科大学总医院核医学科宁夏银川750000 武汉大学中南医院核医学科湖北武汉430000 香港大学深圳医院皮肤科广东深圳518000

目的建立帕金森病(PD)不同时期的脑葡萄糖代谢模式,分析目标感兴趣区(ROI)随时间的变化规律,探讨不同时期ROI与认知或运动的关系。资料与方法收集帕金森进展标志物研究项目在线数据2010年6月—2022年9月42例早期PD患者的临床数据,并在... 详细信息

目的建立帕金森病(PD)不同时期的脑葡萄糖代谢模式,分析目标感兴趣区(ROI)随时间的变化规律,探讨不同时期ROI与认知或运动的关系。资料与方法收集帕金森进展标志物研究项目在线数据2010年6月—2022年9月42例早期PD患者的临床数据,并在基线、12、24、36和48个月行FDG PET成像。从该数据库中获得8例与PD患者同期的健康志愿者(对照组)数据。评估PD患者脑葡萄糖代谢的纵向变化及PD相关的脑区ROI与平均统一帕金森病评定量表评分的关系。结果PD患者位于额叶和顶叶联合区的活动相对减少,小脑、壳核和扣带回的活动相对增加。PD患者尾状核、壳核、苍白球和小脑的ROI最初高于对照组,随后下降;而扣带回、黑质的ROI与之相反。壳核、苍白球和尾状核代谢活性在36个月时与平均统一帕金森病评定量表评分呈正相关(r=0.6595、0.6787、0.7167,P均<0.05),而在24个月时呈负相关(r=-0.5418、-0.8789、-0.8876,P均<0.05)。结论本研究获得了早期PD的18F-FDG成像结果的5年纵向数据,PD患者尾状核、壳核和苍白球的糖代谢活性与平均统一帕金森病评定量表评分具有相关性。

关键词：帕金森病正电子发射断层摄影术氟脱氧核糖F18 统计参数映射代谢纵向研究

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基于共生理论的人机协同教育主体合作博弈及其优化策略研究

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电化教育研究 2024年第1期45卷 21-27页

作者：方海光孔新梅刘慧薇王显闯首都师范大学教育学院北京100048

随着ChaGPT和大模型所代表的强人工智能技术驱动力的增强,中小学数字化课堂迈入人机协同教育智能观的里程碑阶段,教师可以把部分课堂活动交给机器教师独立完成,而人类教师处于监督活动过程的状态,从而形成了人机协同教育的复杂系统。如... 详细信息

随着ChaGPT和大模型所代表的强人工智能技术驱动力的增强,中小学数字化课堂迈入人机协同教育智能观的里程碑阶段,教师可以把部分课堂活动交给机器教师独立完成,而人类教师处于监督活动过程的状态,从而形成了人机协同教育的复杂系统。如何厘清人和机主体之间背后的协同逻辑是人机协同教育中面临的新问题。首先,本研究基于共生理论的三要素,分析了人机协同教育系统的共生单元、共生模式和共生环境,然后根据协同任务的难易程度构建了人类教师与机器教师主体的合作博弈模型;其次,基于四个代表性变量值的变化,从合作博弈的角度探讨了六种人类教师和机器教师协同共生模式,从而为人机协同课堂教学设计提供了优化策略选择。最后,本研究选取某市基地学校小学三年级人机协同英语课中的一段场景,来分析人类教师和机器教师的博弈过程和结果,实践案例表明该合作博弈模型可优化教学策略,从而为人类教师和机器教师协同开展教学提供理论和实践参考。

关键词：人机协同教育共生理论合作博弈人类教师机器教师

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发酵中药和油莎豆复合物对湖羊生长性能及血清抗氧化和免疫指标的影响

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中国畜牧兽医 2024年第3期51卷 990-998页

作者：李春鑫乔宏兴王会伟范明夏王继雯河南省农业科学院经济作物研究所郑州450002 河南省科学院生物研究所有限责任公司郑州450008 河南牧业经济学院动物医药学院郑州450046 河南炎黄生物工程有限公司郑州453000

【目的】研究发酵中药和油莎豆复合物对湖羊生长性能、血清抗氧化及免疫指标的影响,为新型饲料添加剂的开发提供依据。【方法】选取体重相近、健康状况良好的育肥湖羊40只,随机分为2组:对照组和试验组,每组20只。对照组湖羊饲喂基础饲粮... 详细信息

【目的】研究发酵中药和油莎豆复合物对湖羊生长性能、血清抗氧化及免疫指标的影响,为新型饲料添加剂的开发提供依据。【方法】选取体重相近、健康状况良好的育肥湖羊40只,随机分为2组:对照组和试验组,每组20只。对照组湖羊饲喂基础饲粮,试验组湖羊在基础饲粮中添加2%复合发酵物,预试期7 d,正试期42 d,在正试期第0、42天分别称重,计算平均日增重;记录日采食量,计算料重比;在试验第1、21和42天颈静脉采血并分离血清,测定湖羊血清中抗氧化指标和免疫指标。【结果】试验组湖羊的终末体重、平均日增重及平均日采食量均显著高于对照组(P<0.05)。与对照组相比,在试验第21天,试验组湖羊血清中过氧化氢酶(CAT)、总抗氧化能力(T-AOC)活性及免疫球蛋白G(IgG)、γ干扰素(INF-γ)含量分别提高了2.75%、3.46%、7.28%和4.55%(P<0.05),丙二醛(MDA)含量降低了12.72%(P<0.05);在试验第42天,CAT、T-AOC活性及IgG、INF-γ含量分别提高了3.17%、3.67%、9.77%和11.91%(P<0.05),MDA含量降低了15.10%(P<0.05)。【结论】在本试验条件下,饲粮中添加2%发酵中药和油莎豆复合物能有效改善湖羊的生长性能,提高抗氧化和免疫机能,可作为一种新型饲料添加剂应用到畜牧生产中。

关键词：复合发酵物湖羊生长性能抗氧化免疫

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一次法及多次根管治疗牙隐裂伴牙髓病变的临床效果观察

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中国医药指南 2024年第4期22卷 22-24页

作者：马慧薇北京四季青医院北京100097

目的观察对牙隐裂伴牙髓病变的患者给予一次法及多次根管治疗(root canal therapy,RCT)的临床效果,对比两种治疗方式的不同。方法选取我院2020年3月至2022年3月牙隐裂伴牙髓病变的80例患者,分为观察组和对照组,各40例,对照组牙隐裂伴... 详细信息

目的观察对牙隐裂伴牙髓病变的患者给予一次法及多次根管治疗(root canal therapy,RCT)的临床效果,对比两种治疗方式的不同。方法选取我院2020年3月至2022年3月牙隐裂伴牙髓病变的80例患者,分为观察组和对照组,各40例,对照组牙隐裂伴牙髓病变患者给予多次RCT,观察组牙隐裂伴牙髓病变患者给予一次法RCT,分析对比观察组和对照组患者整体临床治疗疗效、术后不同阶段疼痛程度(VAS评分)、牙齿使用质量及并发症发生情况。结果在整体临床治疗效果及治疗后30、90、100 d疼痛程度方面,观察组优于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);术后7 d内并发症方面对比,观察组发生率低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);在牙齿使用质量方面对比,观察组患者牙齿使用质量各方面优于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论一次法RCT整体临床效果较好,患者满意度高,显著改善牙髓病变患者的后期生活质量,预后良好。

关键词：根管治疗牙隐裂临床效果预后

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