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考虑空间尺度效应的云南异龙湖流域主要入湖河流污染源解析

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湖泊科学 2024年第3期36卷 770-781页

作者：袁梦祥赵洛琪高雨晗黄律马旭东沈春节刘嫦娥付登高段昌群云南省高原山地生态与退化环境修复重点实验室云南大学生态学与环境学院昆明650091 云南省高原湖泊生态修复及流域管理国际联合研究中心暨云南省生态文明建设智库昆明650091

定量解析污染源对水质影响的贡献是水环境精细化管理的重要基础。目前多通过水质和土地利用类型的关系以解析水体污染源的研究,忽略了空间尺度的差异性,引发景观配置不合理的后果。为此,本研究依据考虑空间尺度效应的污染源解析方法,基... 详细信息

定量解析污染源对水质影响的贡献是水环境精细化管理的重要基础。目前多通过水质和土地利用类型的关系以解析水体污染源的研究,忽略了空间尺度的差异性,引发景观配置不合理的后果。为此,本研究依据考虑空间尺度效应的污染源解析方法,基于异龙湖流域3条主要入湖河流的入湖口监测断面对雨季和旱季的水质数据进行研究。同时利用绝对主成分—多元线性回归模型(APCS-MLR)和bioenv分析揭示河道不同尺度缓冲区的土地利用变化对水质的影响并解析河流主要污染源。研究结果表明:(1)异龙湖主要入湖河流水质表现出季节性差异,旱季期间3条主要入湖河流的浊度、化学需氧量(COD_(Cr))、氨氮(NH_(3)-N)、总磷(TP)和总氮(TN)浓度平均值相比于雨季减幅分别为39.53%、39.93%、94.48%、38.29%和1.72%。其中,入湖河流水体中的TN在旱季和雨季的超标率分别为58%和74%,成为首要污染物;(2)在旱季,20 m缓冲区尺度内河流水质受耕地和裸地占比影响较大,随着空间尺度的扩大,至50~300 m缓冲区尺度时建设用地、林地及水体占比对水质的影响增加;在雨季,COD_(Cr)、NH_(3)-N、TP和TN受20~300 m缓冲区尺度下建设用地占比及200~300 m缓冲区尺度下的水体占比影响,溶解氧受20 m缓冲区尺度内建设用地占比及50~300 m缓冲区尺度下耕地占比影响;(3)异龙湖流域主要入湖河流在旱季的主要污染源是20 m缓冲区尺度内的裸地、20~100 m缓冲区尺度下的耕地、50~300 m缓冲区尺度下的建设用地以及100~300 m缓冲区尺度下的基塘—水库水体;雨季的主要污染源是20~300 m缓冲区尺度下的建设用地、200~300 m缓冲区尺度下的水库—基塘以及50~300 m缓冲区尺度下的耕地。本研究在污染源解析过程中提出考虑不同河道缓冲区的空间尺度,在一定程度上可以克服受体模型的主观性,提高污染源识别和分配的准确性。研究结果可以帮助管理者明确在不同空间尺度下污染防治的重点,为水环境管理工作提供新的参考。

关键词：绝对主成分多元线性回归水质分异特征土地利用 “源”“汇”景观理论异龙湖

氮化硼的介电特性及其在微波加热中的热透波性能

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工程科学与技术 2024年第2期56卷 118-128页

作者：张利尚小标白永珍李广超肖利平济宁学院机电工程学院山东曲阜273155 昆明理工大学机电工程学院云南昆明650500 非常规冶金教育部重点实验室云南昆明650093 微波能工程应用及装备技术国家地方联合工程实验室云南昆明650093

耐火结构的热透波性能对微波加热的模式和效率均具有重要影响,所以明确耐火结构在微波加热过程中的动态热透波性能变化至关重要。本文以氮化硼陶瓷为研究对象,通过实验测试了其在915 MHz、2 450 MHz两种频率下的宽温域(25~1 000℃)介电... 详细信息

耐火结构的热透波性能对微波加热的模式和效率均具有重要影响,所以明确耐火结构在微波加热过程中的动态热透波性能变化至关重要。本文以氮化硼陶瓷为研究对象,通过实验测试了其在915 MHz、2 450 MHz两种频率下的宽温域(25~1 000℃)介电特性,采用传输线理论计算了氮化硼陶瓷的功率透过系数,并对其介电常数、介电损耗因子等参数的温度特性进行了分析。研究表明:25~1 000℃,两种频率下的介电常数变化幅度较小,介电常数仅变化了1.8%左右;两种频率下的介电损耗因子随温度呈波动性变化,900℃之后都呈指数增长的趋势。微波在氮化硼陶瓷中的波长和穿透深度均随温度的增加呈现下降趋势;当频率增大时,穿透深度随频率的增大而减小。氮化硼陶瓷的透波性能在两种极化模式下存在明显差异,水平极化(TM)明显高于垂直极化(TE)。当频率为915 MHz时,可以考虑材料厚度值为0.08 m左右作为优化材料厚度,同时以入射角度在θ_(i)≤67°范围内入射具有良好的透波性能(PTC≥0.7)。当频率为2 450 MHz时,可以考虑材料厚度值为0.06 m作为优化材料厚度,在TE极化模式中应优先考虑微波入射角度在θ_(i)≤58°范围内入射,在TM极化模式中建议入射角度θ_(i)≤77°入射具有较好的透波效果(PTC≥0.9)。本研究对微波加热设备内炉衬材料的选择、工艺参数的设定以及有效提高微波能的利用率具有重要的现实指导意义。

关键词：微波加热氮化硼透波性能介电常数耐火结构

磁场强化垂直流人工湿地对生活污水的净化效果及微生物群落特征

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环境科学学报 2024年

作者：郭凤倩刘云根赵兴杰杨思林徐超殷发金马荣西南林业大学生态与环境学院(湿地学院) 西南林业大学水土保持学院云南省山地农村生态环境演变与污染治理重点实验室

为提高人工湿地的处理效率，构建了磁场强化垂直流人工湿地系统，探究在0、15和55 mT磁场强度下，垂直流人工湿地对污染物的净化效果及其微生物群落结构特征.结果表明：（1）磁场能够提高湿地对污染物的净化效果，15 mT磁场提升效果不... 详细信息

为提高人工湿地的处理效率，构建了磁场强化垂直流人工湿地系统，探究在0、15和55 mT磁场强度下，垂直流人工湿地对污染物的净化效果及其微生物群落结构特征.结果表明：（1）磁场能够提高湿地对污染物的净化效果，15 mT磁场提升效果不明显，但55 mT磁场能显著提高NH4+-N和COD的去除率（p<0.05），相较于无磁场强化系统分别提升了46.37%和13.74%.（2）系统的主要优势菌门为变形菌门（Proteobacteria）、绿弯菌门（Chloroflexi）和拟杆菌门（Bacteroidetes），丰度之和占总体的74%～76%.磁场有利于功能性菌的富集，尤其在55 mT磁场作用下，Proteobacteria及该菌门下的Arenimonas、Rhodobacter、Thiocystis和Thiocapsa等菌属丰度显著提升.（3）冗余分析显示，Proteobacteria与TP、NH4+-N和COD去除率均呈正相关，是驱动污染物去除的关键微生物，表明磁场对系统去污能力的提升与该菌门及门下菌属丰度升高有关.（4）基于FAPROTAX数据库功能预测结果，化能异养和好氧化能异养功能是影响系统净化效果的主要功能型，且55 mT磁场下还发现大量光营养、光能自养和厌氧光养细菌功能型，表明该系统中Thiocystis和Thiocapsa等光合细菌丰度提升对污染物的去除发挥重要作用.综上，磁场通过改变垂直流人工湿地系统的菌群结构，进而影响系统的净化效果，可为推广磁场应用于垂直流人工湿地处理生活污水提供理论依据和技术支撑.

关键词：生活污水人工湿地磁场强化微生物群落

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下肢外骨骼康复机器人步态相识别

信息与控制 2024年第1期53卷 47-57页

作者：高贯斌肖纯杰那靖邢亚珊陆声昆明理工大学机电工程学院云南昆明650550 云南省智能控制及应用重点实验室云南昆明650550 云南省第一人民医院云南昆明650034 云南省数字骨科重点实验室云南昆明650034

外骨骼机器人作为一种新型的康复设备,在脊髓损伤患者的康复训练中具有广阔的应用前景。其中,人体步态相识别是实现外骨骼机器人穿戴者运动意图识别和准确控制的关键之一。首先,针对脊髓损伤患者康复训练中摆腿触地过程无法自主锁定膝... 详细信息

外骨骼机器人作为一种新型的康复设备,在脊髓损伤患者的康复训练中具有广阔的应用前景。其中,人体步态相识别是实现外骨骼机器人穿戴者运动意图识别和准确控制的关键之一。首先,针对脊髓损伤患者康复训练中摆腿触地过程无法自主锁定膝关节的问题,设计了一款绳驱下肢外骨骼康复机器人。该款外骨骼机器人通过足底开关传感器和膝关节编码器来采集患者步态信息,并在一个步态周期内不同的步态相对膝关节进行锁定或放松。其次,通过对人体行走步态的研究和脊髓损伤患者康复训练中锁膝和松膝的需求分析,提出了一种基于足底与地面接触过程信息的步态相分类方法。由于脊髓损伤患者的足底接触过程不可控且不稳定,将膝关节摆角和摆动速度信息引入步态相识别中,提出了融合脚与地面接触信息、膝关节摆角及摆动速度信息的步态相识别方法。最后,基于采集到的志愿者步态数据,进行了步态相识别方法的实验验证。结果表明,所提方法的平均步态相识别率达到99.906%,并且当足底开关传感器发生故障或未正常触发时,锁膝相和松膝相的正确识别率仍然分别达到94.488%和91.853%,从而验证了所提方法的有效性和容错能力。

关键词：脊髓损伤外骨骼康复训练步态相识别

青刺果ACE抑制肽的分离纯化、结构鉴定及其体外活性评价

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中国食品学报 2024年第7期24卷 321-331页

作者：张璐甘雨嫣钟玉旺黎依艳范江平王雪峰云南农业大学食品科学技术学院昆明650201 云南省畜产品加工工程技术研究中心昆明650201

以具有血管紧张素转化酶(ACE)抑制活性的青刺果蛋白酶解物为研究对象,采用超滤、强阴离子交换层析分离纯化ACE抑制肽,液相色谱-串联质谱鉴定其肽序列。采用傅里叶红外光谱、酶反应抑制剂动力学、MTT试验和分子对接技术解析其二级结构特... 详细信息

以具有血管紧张素转化酶(ACE)抑制活性的青刺果蛋白酶解物为研究对象,采用超滤、强阴离子交换层析分离纯化ACE抑制肽,液相色谱-串联质谱鉴定其肽序列。采用傅里叶红外光谱、酶反应抑制剂动力学、MTT试验和分子对接技术解析其二级结构特征、体外活性以及与ACE的结合机制。结果表明,分子质量<3 ku的超滤组分活性较好(IC50=0.380 mg/mL),离子交换层析后以F-a组分活性最好(IC50=0.159 mg/mL)。质谱鉴定出4条肽序列,通过生物信息学分析确定肽PGDVF为潜在的ACE抑制肽[IC50=(0.56±0.1)mmol/L]。二级结构分析表明PGDVF由α-螺旋(20.28%)、β-折叠(6.21%)、β-转角(31.55%)和无规则卷曲(41.85%)构成,其抑制模型为非竞争性抑制,肽质量浓度小于1 mg/mL时,对HepG2细胞无毒性。分子对接显示PGDVF可通过氢键、疏水作用与ACE紧密结合,从而有效抑制ACE活性。研究结果可为青刺果降压肽的开发利用提供参考。

关键词：青刺果 ACE抑制肽液相色谱-串联质谱二级结构分子对接

导电聚苯胺正极添加剂在铅炭电池中的作用机制

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高校化学工程学报 2024年第4期38卷 663-672页

作者：涂健杨懿黄惠郭忠诚何亚鹏昆明理工大学冶金与能源工程学院云南昆明650093 云南省冶金电极材料工程技术研究中心云南昆明650093 昆明理工恒达科技股份有限公司云南昆明650106

为解决铅炭电池存在的能量密度低和活性物质利用率低的问题,将导电聚苯胺(PANI)作为功能添加剂掺杂到铅炭电池正极中。结果表明,导电聚苯胺自身的优良导电性和电容特性可大幅度提高正极中硫酸铅和二氧化铅之间的转化效率,为物质转化提... 详细信息

为解决铅炭电池存在的能量密度低和活性物质利用率低的问题,将导电聚苯胺(PANI)作为功能添加剂掺杂到铅炭电池正极中。结果表明,导电聚苯胺自身的优良导电性和电容特性可大幅度提高正极中硫酸铅和二氧化铅之间的转化效率,为物质转化提供离子传输通道和额外电容,显著提升正极活性物质的利用率。当导电聚苯胺质量分数为0.5%时,改性的铅炭电池表现出最高的初始放电容量,为空白电池的1.68倍,同时电池也表现出良好的循环稳定性,证明了导电聚苯胺作为铅炭电池正极添加剂的可行性。

关键词：铅炭电池正极活性物质添加剂导电聚苯胺电化学性能

云南切梢小蠹雄性内生殖器形态与精子超微结构

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林业科学研究 2024年第1期37卷 41-51页

作者：鲁国艳张梦蝶张艳琳杨斌李宗波西南林业大学生物多样性保护学院云南省森林灾害预警与控制重点实验室云南昆明 650224

[目的]昆虫生殖是种群维持与繁荣的重要手段,研究云南切梢小蠹雄性生殖系统及其精子结构,对于探究云南切梢小蠹的持续危害规律及其灾变机理具有重要的理论和现实意义.[方法]以云南切梢小蠹新羽化成虫(性未成熟)和蛀干前期成虫(性成熟)... 详细信息

[目的]昆虫生殖是种群维持与繁荣的重要手段,研究云南切梢小蠹雄性生殖系统及其精子结构,对于探究云南切梢小蠹的持续危害规律及其灾变机理具有重要的理论和现实意义.[方法]以云南切梢小蠹新羽化成虫(性未成熟)和蛀干前期成虫(性成熟)为研究对象,用光学显微镜和透射电子显微镜观察雄性内生殖器形态与精子超微结构.[结果]云南切梢小蠹雄性内生殖器由1对精巢、2对管状附腺、1对多管状腺体、1对储精囊、1对输精管和1根射精管组成,各组成器官在初孵时管壁纤薄,无色透明状;待性成熟后,管壁则明显增厚,精巢和多管状腺体呈橙黄色,而其它部分则为乳白色,储精囊内亦出现大量的精子.每个精子外形为线状,全长170.1±39.1 μm,分为头部和尾部两部分.头部似针状,长23.5±3.4 μm,包括1个3层的顶体复合体和1个圆柱状的细胞核;尾部细长,由2个大小不等的线粒体衍生物、2个等大的管胞、1个壶嘴状的中心体衍生物和1个典型的9 + 9 + 2式轴丝组成,但各细胞器的形态高度分化,不对称,管胞、小线粒体衍生物、管胞、大线粒体衍生物向尾部末端方向则逐渐消失不见.[结论]云南切梢小蠹雄性内生殖器的形态、组成以及精子超微结构与象虫科昆虫类似,特别是3层的顶体复合体、9 + 9 + 2式轴丝以及高度分化的尾部细胞器,研究结果不仅可丰富小蠹亚科的昆虫分类与系统发育研究,而且可为深入理解云南切梢小蠹的受精生理提供参考.

关键词：昆虫生殖云南切梢小蠹精巢精子结构电子显微镜

来源：博看期刊评论

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预应力锚索自由段剪切破坏机制研究

岩石力学与工程学报 2024年第6期43卷 1468-1479页

作者：冯超刘少伟付孟雄吕谦贺德印何亚飞河南理工大学能源科学与工程学院河南焦作454000 安阳工学院土木与建筑工程学院河南安阳455000 河南理工大学煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心河南焦作454000

端部锚固型锚索作为一种高效且经济的加固手段,在岩体支护领域应用广泛。端锚锚索自由段剪切破坏是工程实践中常见的一种锚索破坏类型,其破坏机制与全长锚固型锚索有着本质差别,需要进一步深入研究。综合采用实验室试验、理论分析和数... 详细信息

端部锚固型锚索作为一种高效且经济的加固手段,在岩体支护领域应用广泛。端锚锚索自由段剪切破坏是工程实践中常见的一种锚索破坏类型,其破坏机制与全长锚固型锚索有着本质差别,需要进一步深入研究。综合采用实验室试验、理论分析和数值模拟等研究方法,明晰了锚索自由段剪切破坏特征,揭示了预应力锚索自由段板剪切破坏力学机制和细观演化规律。研究结果表明:节理面剪切作用引起锚索内形成耦合增长的轴力和剪力,钢绞线断口同时存在拉伸和剪切破坏2种类型;反弯点处锚索轴力和剪力呈正相关关系,基于拉剪复合破坏准则,较好地解释了锚索剪切破坏力学机制;锚索剪切过程中同时存在拉应力集中区和拉剪复合应力集中区,锚索外缘钢绞线表面剪切损伤导致其较早破坏,锚索内力演化规律证实了锚索剪切破坏属于拉剪复合破坏。研究结果为锚索支护技术的发展提供一定的参考作用。

关键词：岩石力学岩体支护剪切破坏锚索自由段力学模型数值模拟

大粒径Ti6Al4V粉末选区激光熔化成形工艺研究

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中国激光 2024年

作者：王宁黎振华姚碧波滕宝仁昆明理工大学材料科学与工程学院昆明理工大学机电工程学院

选区激光熔化通常使用粒径为15～53μm的球形粉末，其制备时收得率低，成本较高，导致选区激光熔化成形成本高昂。粒径100μm以上的大粒径粉末收得率高，价格低廉，随着激光器功率不断提高，大粒径粉末在选区激光熔化中的应用成为可能... 详细信息

选区激光熔化通常使用粒径为15～53μm的球形粉末，其制备时收得率低，成本较高，导致选区激光熔化成形成本高昂。粒径100μm以上的大粒径粉末收得率高，价格低廉，随着激光器功率不断提高，大粒径粉末在选区激光熔化中的应用成为可能。本文以常用的Ti6Al4V合金为对象，研究了100～200μm大粒径Ti6Al4V粉末在铺粉层厚120μm条件下的选区激光熔化成形，通过数值模拟与实验研究结合，考察了激光功率、扫描速度、扫描间距等工艺参数对选区激光熔化成形的影响，优化了成形工艺参数并获得了成形速率快、致密度高、性能优良的试样。结果表明，在激光功率370 W、扫描速度1050 mm/s和扫描间距0.10 mm时，制备的试样致密度达到99.64%，拉伸强度、屈服强度和延伸率分别达到1197MPa、1112 MPa和8.2%，成形速率达到12.6 mm3/s。

关键词：选区激光熔化大粒径粉末 Ti6Al4V 高层厚工艺参数