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基于三维数字模型的新月形沙丘移动轨迹拟合

中国沙漠 2024年第2期44卷 48-56页

作者：李爱敏赵培臣韩致文菏泽学院城市建设学院山东菏泽274015 菏泽学院数学与统计学院山东菏泽274015 中国科学院西北生态环境资源研究院沙漠与沙漠化重点实验室甘肃兰州730000

在塔克拉玛干沙漠腹地的新月形沙丘演变监测区,运用华测X90 GNSS接收机RTK工作模式,获取精度为毫米级的高时空分辨率三维坐标数据。利用CASS 9.0和ArcGIS 10.0建立沙丘三维数字模型并对相邻监测期的三维数字模型进行叠加,在AutoCAD 201... 详细信息

在塔克拉玛干沙漠腹地的新月形沙丘演变监测区,运用华测X90 GNSS接收机RTK工作模式,获取精度为毫米级的高时空分辨率三维坐标数据。利用CASS 9.0和ArcGIS 10.0建立沙丘三维数字模型并对相邻监测期的三维数字模型进行叠加,在AutoCAD 2010中利用起点、端点和夹角三要素,对8个典型沙丘对应特征点移动轨迹曲线进行拟合。结果表明:在第1、2和第3、4监测期间,沙丘逆时针旋转角度分别为33°~38°和25.5°~30°,移动轨迹均为自NE指向SW且凸向NW的曲线,长度较大;在第2、3监测期间,沙丘顺时针旋转角度为31°~37°,移动轨迹均为自NE指向SW且凸向SE或SW的曲线,方向不一,长度较小。测区NNE、N和NNW向有效起沙风与沙丘轴向线的北偏角>30°,E和ENE向有效起沙风与轴向线的南偏角>30°时,沙丘出现逆时针或顺时针旋转,说明测区沙丘移动轨迹应为曲线而非直线,拟合结果与沙丘实际移动轨迹更吻合。新月形沙丘移动轨迹的拟合可为其他流动性沙丘移动轨迹拟合和正确获取移动距离和速度等第一手研究数据资料提供技术和方法支持,并可为改进和完善流动性沙丘移动速度计算公式,深入研究流动性沙丘移动速度和移动方向相关的诸多问题奠定基础。

关键词：塔克拉玛干沙漠新月形沙丘三维数字模型移动轨迹拟合

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堆肥低温启动菌剂的研制与效果评价

生态与农村环境学报 2024年第1期40卷 138-146页

作者：杨明珠许欢欢郭传旭夏燕维缪有志郑树林张瑞福江苏省固体有机废弃物资源化高技术研究重点实验室/南京农业大学资源与环境科学学院江苏南京210095 菏泽金正大生态工程有限公司山东菏泽710000

针对冬季低温堆肥启动困难这一技术问题,优化和复配低温复合菌剂,并在有机肥厂冬季堆肥生产中对菌剂的应用效果进行评估。选取分离于极地的菌株,对菌株低温生长特性、产蛋白酶性能进行测定,选择供试菌株边缘假单胞菌MP-1(Pseudomonas ma... 详细信息

针对冬季低温堆肥启动困难这一技术问题,优化和复配低温复合菌剂,并在有机肥厂冬季堆肥生产中对菌剂的应用效果进行评估。选取分离于极地的菌株,对菌株低温生长特性、产蛋白酶性能进行测定,选择供试菌株边缘假单胞菌MP-1(Pseudomonas marginalis)、硬结节杆菌AS-3(Arthrobacter scleromae)和水稻节杆菌AO-4(Arthrobacter oryzae)进行复配,3个菌株在15℃条件下均可快速生长,菌株MP-1、AS-3和AO-4于15℃条件下培养24 h,蛋白酶活性分别可达82.1、64.3和80.3 U·mL^(-1)。将3个菌株按照体积比2∶1∶1复配复合菌剂(IM)。利用中药渣、鸡粪和茶粕堆肥的原料浸提液进行菌剂生长试验,结果表明,IM菌剂在中药渣堆肥浸提液中24 h生长量为1.04×10^(10)cfu·mL^(-1);在鸡粪堆肥浸提液中生长量为1.41×10^(10)cfu·mL^(-1);在茶粕浸提液中生长量为3.6×10^(6)cfu·mL^(-1)。将IM复合菌剂应用于有机肥厂冬季堆肥生产中,设置市售常规堆肥接种剂为对照,结果表明IM菌剂可有效促进冬季低温环境下鸡粪堆肥快速启动,启动阶段IM处理升温速度为19.4℃·d^(-1),对照组为15.84℃·d^(-1);与对照处理相比,IM提前3 d进入高温期;堆肥35 d时,处理组全磷和全钾含量分别增加2.32和4.27个百分点,IM种子发芽指数(GI)可达到93.3%,比对照组高10.2个百分点。综上所述,接种IM菌剂可有效促进低温堆肥快速启动,缩短堆肥周期,促进有毒物质分解,加快低温堆肥的无害化进程,提高冬季低温堆肥效率。

关键词：堆肥低温启动微生物菌剂农业固体废弃物

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不同水化环境的水泥基固废充填材料性能研究

矿业研究与开发 2024年第6期44卷 72-80页

作者：李公成刘国磊何国志马秋峰孟圣师刘树龙山东理工大学资源与环境工程学院山东淄博市255049 临沂矿业集团菏泽煤电有限公司郭屯煤矿山东菏泽市274000 北京科技大学土木与资源工程学院北京100083

为研究不同水化环境对水泥基固废充填材料力学性能和微观结构的影响机制,设计了标准恒温恒湿养护(C1)、套袋恒温恒湿养护(C2)、自然空气养护(C3)、水中养护(C4)、30℃养护(C5)、40℃养护(C6)等6种水化环境,探究了不同水化环境下试块的... 详细信息

为研究不同水化环境对水泥基固废充填材料力学性能和微观结构的影响机制,设计了标准恒温恒湿养护(C1)、套袋恒温恒湿养护(C2)、自然空气养护(C3)、水中养护(C4)、30℃养护(C5)、40℃养护(C6)等6种水化环境,探究了不同水化环境下试块的破坏形态,采用X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)分析了充填材料水化产物的作用机理。结果表明:养护温度是影响充填体早期抗压强度快速提升的关键因素,能够加快硅铝酸盐原料的溶解-重构-缩聚反应,增加水化产物钙矾石和C-S-H凝胶的产出量,产物快速生长,相互交织填充于骨料孔隙之间,形成致密的三维结构,在C6水化环境,充填体3 d和7 d抗压强度分别达到最大值2.08 MPa和3.07 MPa。但过高的温度导致水化产物分布不均匀,阻隔了胶凝活性离子的溶出,影响了后期强度的提升。湿度决定了充填体后期强度的发展,能够为水化反应提供水分子,当养护龄期为28 d时,不同水化环境下充填体的抗压强度为C6>C4>C1>C5>C3>C2。

关键词：水化环境充填材料力学性能水化机理微观结构

断层切割孤立煤体应力动态特征及协同卸压技术

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煤矿安全 2024年第2期55卷 116-124页

作者：焦仕学胡兆锋万晓白光超张斌李波成云海梁记忠山东科技大学资源学院山东泰安271019 山东新巨龙能源有限责任公司山东菏泽274918 湖南科技大学资源环境与安全工程学院湖南湘潭411201 山东科技大学采矿工程研究院山东泰安271019

为了研究由断层切割形成的孤立煤体应力特征,防止孤立煤体应力集中区域在工作面回采期间发生冲击危险;以新巨龙煤矿6305工作面为例,建立了孤立煤体受力估算模型,得到冲击危险性指数Ic;提出了针对孤立煤体区域两侧巷道实施的“大直径钻... 详细信息

为了研究由断层切割形成的孤立煤体应力特征,防止孤立煤体应力集中区域在工作面回采期间发生冲击危险;以新巨龙煤矿6305工作面为例,建立了孤立煤体受力估算模型,得到冲击危险性指数Ic;提出了针对孤立煤体区域两侧巷道实施的“大直径钻孔卸压+爆破切顶卸压”协同卸压技术,并通过FLAC^(3D)模拟协同卸压前后孤立煤体应力动态特征。结果表明:冲击危险性指数I_(c)=2.6>1.5,即孤立煤体平均支承压力超过临界冲击阈值易发生冲击;卸压前过F_(311)断层后XF_(2)断层处回采帮采动应力突增7.85 MPa,冲击危险程度升高;卸压后孤立煤体突出部位回采帮应力平均降低25.3%,非回采帮应力平均降低12.5%,卸压区域无大能量微震事件发生,钻屑量正常,卸压效果良好。

关键词：断层切割孤立煤体采动应力微震协同卸压

2000—2022年山东省森林覆盖时空动态及其对气候变化的响应

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应用生态学报 2024年第10期35卷 2803-2812页

作者：曹越李豪张春华李运源吴京奇柴新远牛瑨正陶禹鋆鲁东大学资源与环境工程学院

精确掌握区域尺度森林覆盖时空动态及其对气候变化的响应，对森林资源监测和生态环境保护至关重要。基于2000—2022年MODIS VCF产品和气象数据，利用线性回归、相关分析和遥感变化监测相结合的方法，研究山东省森林覆盖时空动态及其对... 详细信息

精确掌握区域尺度森林覆盖时空动态及其对气候变化的响应，对森林资源监测和生态环境保护至关重要。基于2000—2022年MODIS VCF产品和气象数据，利用线性回归、相关分析和遥感变化监测相结合的方法，研究山东省森林覆盖时空动态及其对气候变化的响应。结果表明：山东省森林覆盖度和面积分别由2000年的43.0%和197.06万hm2增加到2022年的43.1%和326.08万hm2。在空间分布上，森林覆盖度由鲁西南、鲁西北向鲁中、鲁东递增，90.6%区域的森林覆盖度呈增加趋势，其中，显著升高区域集中分布在鲁中南山地丘陵、鲁东低山丘陵等地区。森林覆盖面积以扩张为主（52.3%），主要位于聊城市、德州市、菏泽市、济宁市、滨州市等平原地带。森林覆盖度与气温以正相关为主，而与降水量主要表现为负相关，研究期间气温是影响森林覆盖度变化的主要气候因素。

关键词：森林覆盖度森林覆盖面积空间分析方法 MODIS VCF数据气候变化

利用ECOSTRESS探究LCZ类间和类内城市热环境日动态变化

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地球信息科学学报 2024年第3期26卷 679-692页

作者：张伟伟贾若愚田明徐新良刘佳雯韩冬锐贺曈孙宗耀从辉乔治天津大学环境科学与工程学院天津300072 石家庄市环境监控中心石家庄050022 河北科技工程职业技术大学资源与环境工程系邢台054000 中国科学院地理科学与资源研究所资源与环境信息系统国家重点实验室北京100101 山东省农业科学院农业信息与经济研究所济南250100 北京师范大学环境学院北京100875 天津大学建筑学院天津300072 天津华北地质勘查总院有限公司天津300170

在全球气候变暖与城市化进程加快的背景下,城市热环境受到广泛关注。了解城市热环境时空变化和城市空间形态对城市局地气候的影响对于缓解城市热岛效应至关重要。ECOSTRESS在昼夜不同时刻获取高时间分辨率地表温度(Land Surface Tempera... 详细信息

在全球气候变暖与城市化进程加快的背景下,城市热环境受到广泛关注。了解城市热环境时空变化和城市空间形态对城市局地气候的影响对于缓解城市热岛效应至关重要。ECOSTRESS在昼夜不同时刻获取高时间分辨率地表温度(Land Surface Temperature,LST)为从精细化时空尺度对城市热环境进行动态评估提供了数据支持。本文基于局地气候区(Local Climate Zones,LCZ)视角,利用ECOSTRESS LST数据探究了北京市六环内夏季地表城市热岛强度(Surface Urban Heat Island Intensity,SUHII)的日尺度时空变化特征以及LCZ类间和类内SUHII差异。结果表明:(1)研究区夏季SUHII具有时空异质性,清晨6时左右,SUHII最低,上午10时左右,SUHII达到最高,下午SUHII逐渐下降,傍晚18时左右开始上升,21时左右达到夜间最高值;(2)在日尺度上,不同类型LCZ表现出显著的热源/汇角色差异。建筑类型LCZ(除LCZ 9)和自然类型LCZ E~F整体上为热源,LCZ 9和LCZ B~C整体上为热汇,LCZ A和LCZ G存在昼夜源汇角色变化;(3) LCZ类内SUHII表现出显著的昼夜和类型差异。LCZ类内SUHII差异在清晨6时左右最小,在下午13时左右达到最大值。建筑类型LCZ中,低层建筑类内SUHII差异总体上高于中高层建筑。自然类型LCZ中,LCZ C和LCZ E类内SUHII差异相对较小,而LCZ D、LCZ F和LCZ G类内SUHII差异相对较大;(4) LCZ类型表现出昼夜不同的热特性和源汇角色变化。LCZ G存在昼夜源汇变化,夜间呈现出明显的城市热源特性。本文所采用的10个时刻的ECOSTRESS LST数据克服了以往利用单一固定时刻的LST数据对于SUHII的高估和低估,所得到的LCZ类间和类内SUHII差异对比结果降低了城市热环境定量研究的不确定性,并为城市热环境源汇景观设计的昼夜权衡提供了理论依据和实践支持。

关键词：城市热岛强度局地气候区类间差异类内差异日变化源汇理论 ECOSTRESS 北京市

深部构造区大倾角工作面回撤致冲机理及防治技术

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煤矿安全 2024年第3期55卷 127-138页

作者：梁文昭刘国磊郑寓超王峰孟圣师崔嵛马秋峰山东理工大学资源与环境工程学院山东淄博255022 山东万祥矿业有限公司潘西煤矿山东济南271104 山东能源集团鲁西矿业有限公司郭屯煤矿山东菏泽274704

深部构造区大倾角工作面回撤期间冲击风险较高,为研究回撤期间致冲机理及防治技术,以潘西煤矿6199工作面为背景,采用理论分析、数值模拟,结合现场数据开展研究。结果表明:工作面受多因素影响处于复杂高静载环境,上部基本顶尖角区剪应力... 详细信息

深部构造区大倾角工作面回撤期间冲击风险较高,为研究回撤期间致冲机理及防治技术,以潘西煤矿6199工作面为背景,采用理论分析、数值模拟,结合现场数据开展研究。结果表明:工作面受多因素影响处于复杂高静载环境,上部基本顶尖角区剪应力集中明显,工作面液压支架撤离,上覆岩层压力向工作面前方转移,局部超过极限载荷可能发生高静载加载型冲击,基本顶破断及断层活化产生动载,可能诱发动静载叠加型冲击;根据回撤前矿压数据,前方岩层活动较为剧烈,工作面微震预警事件发生前后支架阻力升高,存在基本顶破断及断层活化可能,冲击风险较高。基于回撤致冲机理提出卸压-支护协同防冲技术,即通过弱化高静载影响,降低动载产生可能性,辅助提高顺槽支护强度、控制工作面顶板降低回撤期间冲击风险;工作面回撤期间矿压监测数据无明显升高,卸压-支护协同防冲技术效果较好。

关键词：深部构造区大倾角工作面工作面回撤致冲机理冲击地压防治

污水处理过程中双酚A的环境健康风险分析综述

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净水技术 2024年第6期43卷 20-28,62页

作者：秦瑛蔚刘兵胡杨王静陈禹兮史水合山东建筑大学市政与环境工程学院山东济南250101 山东建筑大学资源与环境创新研究院山东济南250101 山东交通规划设计院山东济南250101 山东省菏泽生态环境监测中心山东菏泽250000

双酚A(BPA)是市政污水处理厂常见的内分泌干扰物。作为一种新污染物,BPA具有低剂量、较高毒性的特征,对生态环境及人类健康存在潜在影响。文章系统总结了污水处理厂中BPA常见去除方法及其特点,通过分析部分污水处理厂再生水中BPA残留现... 详细信息

双酚A(BPA)是市政污水处理厂常见的内分泌干扰物。作为一种新污染物,BPA具有低剂量、较高毒性的特征,对生态环境及人类健康存在潜在影响。文章系统总结了污水处理厂中BPA常见去除方法及其特点,通过分析部分污水处理厂再生水中BPA残留现状,得出BPA的主要去除途径为污泥吸附和生物降解,且其处理效果受设备参数、操作条件等综合因素影响。文章同时对不同工艺流程中BPA去除效果进行对比分析,指出了深度处理工艺对提高BPA去除效果的重要性。环境健康风险评价表明,现阶段污水处理过程中的BPA对人类健康风险较低,处于可接受范围,但其潜在风险仍值得人们关注,亟需探究科学合理的去除手段和完善的风险评价方法。最后,文章针对污水处理过程中BPA环境健康风险分析方面研究提出了合理化建议。

关键词：污水处理厂双酚A 去除效果人体暴露健康风险评价

退耕还林(草)工程前后黄河流域生态系统碳储量时空演变与模拟预测

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环境科学 2024年第10期45卷 5943-5956页

作者：段绪萌韩美孔祥伦孙金欣张慧欣山东师范大学地理与环境学院黄河三角洲水土资源保护和高质量发展特色实验室济南250358

“双碳”背景下,探讨退耕还林(草)工程实施对黄河流域生态系统碳储量的影响,对于完善新一轮退耕还林(草)工程政策实施,提高黄河流域生态系统碳汇能力具有重要参考意义.选取退耕还林(草)工程实施前的1990年作为研究时段的起始年,选择两... 详细信息

“双碳”背景下,探讨退耕还林(草)工程实施对黄河流域生态系统碳储量的影响,对于完善新一轮退耕还林(草)工程政策实施,提高黄河流域生态系统碳汇能力具有重要参考意义.选取退耕还林(草)工程实施前的1990年作为研究时段的起始年,选择两轮工程实施结束后的2020年作为研究时段的终了年,基于1990~2020年的30 a生态系统类型数据,运用InVEST模型对1990~2020年间黄河流域工程实施区域生态系统的土壤碳库、地上碳库、地下碳库、死亡有机质碳库及总碳储量进行逐年核算.基于2020年生态类型数据,运用PLUS模型对2035年自然发展、深度退耕、中度退耕和耕地保护这4种情景的生态系统栅格数据进行预测,进而测算生态系统的总碳储量.结果表明:①1990~2020年,黄河流域森林生态系统的面积在两轮工程实施后扩张26610.06 km^(2),农田面积减少46849.06 km^(2);空间上,黄河上游以草地、其他生态系统为主,黄河中游主要以农田、森林和草地生态系统分布为主,黄河下游以农田生态系统为主;②1990~2020年工程实施区碳储量呈波动增加趋势,2009年时总碳储量达到峰值(219.47×10^(8) t),2010~2020年由于草地生态系统的减少导致总碳储量波动下降至2020年的218.59×10^(8) t;空间上,碳储量高值区分布在林草聚集的上游四川阿坝藏族羌族自治州、甘肃南部等和中游山西全域、陕西中南部等,陕西商洛和内蒙古的阿拉善盟为平均碳密度最高和最低的地级市;③2035年的自然发展情景碳储量损失0.83×10^(8) t,其余3种情景均增加.中度退耕情景下,黄河流域生态系统固碳能力最强,预测碳储量比2020年增加2.72×10^(8) t,深度退耕情景为综合性最优情景.因此,未来黄河流域可以参考深度退耕情景来优化调整退耕还林(草)工程实施方案,同时碳储量预测值可为实现双碳目标提供一定数据支持.

关键词：黄河流域碳储量时空演变特征未来趋势 PLUS模型 InVEST模型