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洞庭湖生源要素分布特征及生态效应

北京大学学报（自然科学版） 2024年第2期60卷 341-349页

作者：林婕李斌陈倩北京大学深圳研究生院环境与能源学院深圳518055 北京大学环境工程系教育部水沙科学重点实验室北京100871

根据洞庭湖城陵矶站1990—2015年月平均COD,TN和TP浓度的监测资料,基于趋势分析方法,系统地研究洞庭湖水体生源要素的年内变化和年际变化规律,进一步揭示其化学计量比例特征,在此基础上探讨生源要素浓度及结构对藻类生长的影响。结果表... 详细信息

根据洞庭湖城陵矶站1990—2015年月平均COD,TN和TP浓度的监测资料,基于趋势分析方法,系统地研究洞庭湖水体生源要素的年内变化和年际变化规律,进一步揭示其化学计量比例特征,在此基础上探讨生源要素浓度及结构对藻类生长的影响。结果表明,多年平均COD,TN和TP浓度的年内变化规律相似,均表现为非汛期>汛期;多年变化趋势方面,1990年以来,洞庭湖城陵矶站年平均COD,TN和TP浓度均呈现显著的上升趋势,对应C:N和C:P随时间推移而下降,N:P则表现为上升。洞庭湖城陵矶站水体C:N:P平均为13:18:1,冗余分析结果表明水体生源要素浓度及化学计量比会影响藻类生长,其中C:N,C:P和COD起主导作用。研究时段内城陵矶站水体氮磷含量整体偏高,已满足藻类生长需求,为避免水华爆发等不良生态后果,应控制外来氮磷输入,保持湖体化学计量比的平衡。

关键词：洞庭湖生源要素化学计量比趋势分析

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长江入海热通量及其生态效应

北京大学学报（自然科学版） 2024年第4期60卷 682-690页

作者：尹航杨善卿梁恩航李斌教育部水沙科学重点实验室北京大学环境科学与工程学院环境工程系北京100871

通过对陆地卫星Landsat 5,7,8长时间序列遥感影像资料的提取和分析,采用实用单通道算法反演1997—2016年长江入海口逐月的长序列水温数据集,同时基于全球径流数据,核算同期长江河口处的多年月均热通量,分析其时空变化规律及对气候变化... 详细信息

通过对陆地卫星Landsat 5,7,8长时间序列遥感影像资料的提取和分析,采用实用单通道算法反演1997—2016年长江入海口逐月的长序列水温数据集,同时基于全球径流数据,核算同期长江河口处的多年月均热通量,分析其时空变化规律及对气候变化和人类热排放的响应特征。在此基础上,结合全球海洋表面温度数据和哥白尼全球海洋颜色与生物–地球–化学数据集,探究长江入海热通量变化对近海水温和近海生态环境的影响。结果表明,长江河口热通量总值为77.5EJ/年,热通量的季节性变化明显,对近海的热作用以输“热”为主,显著强于其他典型大河系统,预计年均向近海输入6.1EJ的热量,增温效应明显。相较海岸带,长江口对近海水域温度的影响程度更大,影响的空间范围更远。可将近海水温的空间影响划分为两个梯度,即温度下降的河流强作用带(0~40km)以及温度上升的海洋强作用带(40km以上)。1997-2016年间,长江口的近海水域温度整体上呈现先增后减的变化规律。进一步的分析表明,长江河口热通量的变化对近海水温产生深刻影响(R^(2)=0.7495),同时与近海初级生产力密切相关(R^(2)=0.9651),说明长江对近海的热输入是调控近海热环境和生态环境的重要因素。

关键词：长江口热通量环境遥感近海生态环境

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黄河典型入干支流噬菌体群落结构特征研究

北京大学学报（自然科学版） 2024年第2期60卷 306-314页

作者：王冰雪吴宗治陈天一刘树枫梁恩航刘唐北京大学深圳研究生院环境与能源学院深圳518055 教育部水沙科学重点实验室北京大学环境工程系北京100871 深圳大学化学与环境工程学院深圳518061

利用宏基因组学技术,分析黄河典型入干支流湟水河、渭河和洛河水体及沉积物中噬菌体的群落结构,并对三条支流的噬菌体多样性、宿主和功能潜能进行比较。结果显示,从宏基因组中识别出的99.77%的未知vOTUs无法与NCBI Refseq参考数据库聚类... 详细信息

利用宏基因组学技术,分析黄河典型入干支流湟水河、渭河和洛河水体及沉积物中噬菌体的群落结构,并对三条支流的噬菌体多样性、宿主和功能潜能进行比较。结果显示,从宏基因组中识别出的99.77%的未知vOTUs无法与NCBI Refseq参考数据库聚类,表明噬菌体群落的物种新颖度较高。检出的噬菌体隶属15科158属,湟水河中特有的噬菌体属最多,Pbi1virus,Badnavirus,Ea214virus和Gammabaculovirus仅在该支流中检出。3条支流的噬菌体群落结构具有显著差异,且沉积物中群落的空间异质性更大。多种辅助代谢基因(AMGs)表明噬菌体可能参与了湟水河、渭河及洛河采样区域的氮、碳和磷等元素的循环过程,但3条支流中的AMGs分布无差异。噬菌体群落的宿主范围跨越18个原核生物门,以变形菌门、放线菌门和拟杆菌门为主,1.8%的噬菌体具有跨门感染的潜在能力。洛河的水体及沉积物中富集了感染Planctomycetota的噬菌体,渭河沉积物样本中感染Chloroflexota的噬菌体含量较高。细菌群落和噬菌体群落存在显著的相关性,且水体中噬菌体与其宿主的一致性比沉积物更高。

关键词：支流病毒宏基因组学噬菌体群落群落结构特征

给水系统病毒群落及其潜在宿主和功能基因的分布特征

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北京大学学报（自然科学版） 2024年第4期60卷 701-712页

作者：莫秋月晏思岑陈琪陈天一吴宗治刘唐陈倩刘树枫深圳大学化学与环境工程学院深圳518060 北京大学深圳研究生院环境与能源学院深圳518055 教育部水沙科学重点实验室北京大学环境工程系北京100871

基于宏基因组测序,对饮用水供应系统重要监测断面的病毒群落结构、潜在宿主和特定功能基因开展研究。结果表明,该类系统中存在大量未知分类的病毒,双链DNA病毒丰度为94%~100%。Siphoviridae和Myoviridae等噬菌体是已知病毒的主要类群。... 详细信息

基于宏基因组测序,对饮用水供应系统重要监测断面的病毒群落结构、潜在宿主和特定功能基因开展研究。结果表明,该类系统中存在大量未知分类的病毒,双链DNA病毒丰度为94%~100%。Siphoviridae和Myoviridae等噬菌体是已知病毒的主要类群。常规净水工艺和深度处理可降低病毒物种丰富度、多样性和潜在活跃度,经过输配管网后,丰富度和多样性有所回升。水处理过程抑制了病毒作为辅助代谢基因交换媒介的作用,水源地病毒主要携带与能量代谢、糖类/氨基酸/辅因子合成有关的多样化基因,可提高细菌宿主的新陈代谢能力。常规净水工艺处理后,病毒主要编码青霉素结合蛋白辅助代谢基因。值得注意的是,长期置于医院环境的样本中携带抗生素抗性基因的病毒丰度(35%)远远高于其他样本(≤2.6%),且抗性基因种类更加多样化。研究结果阐释了饮用水处理过程、管网输配和环境风险暴露对病毒群落和功能的显著影响,可为给水系统后续运营管理的优化提供理论依据。

关键词：给水系统病毒群落潜在宿主辅助代谢基因抗生素抗性基因宏基因组

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耦合LNG冷能的液态空气和液态CO系统对比分析

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化工学报 2024年

作者：卢昕悦陈锐莹姜夏雪梁海瑞高歌叶正芳中海油气电集团技术研发中心北京大学环境科学与工程学院水沙科学教育部重点实验室

为解决压缩气体储能系统中外加冷源的供应问题，同时高效利用液化天然气（LNG）冷能，构建了耦合LNG的液态空气（LNG-LAES）和耦合LNG的液态CO2储能系统（LNG-LCES），并进行了热力学和经济对比分析。结果表明：气体压缩、膨胀做功和LN... 详细信息

为解决压缩气体储能系统中外加冷源的供应问题，同时高效利用液化天然气（LNG）冷能，构建了耦合LNG的液态空气（LNG-LAES）和耦合LNG的液态CO2储能系统（LNG-LCES），并进行了热力学和经济对比分析。结果表明：气体压缩、膨胀做功和LNG换热环节在两系统中?损较大，是系统优化关键环节；适当增加储释能压力及LNG压力会提升系统性能，而LNG温度过低会降低系统性能。LNG-LAES的最优?效率、膨胀发电量和储能密度分别为57.53%、13.08 MW和79.61 kWh/m3，均高于LNG-LCES(43.42%、5.44 MW和41.16 kWh/m3)；但LNG-LCES的循环效率和冷能利用率更高，对LNG温度波动有更强适应性，并在经济性方面表现较优。该结果首次比较了耦合LNG的两种液态气体储能系统性能，相比常规未耦合LNG的储能系统，循环效率提高了7%～25%，为改进储能系统性能提供一定参考。

关键词： LNG冷能液态空气储能液态CO 储能过程系统热力学经济

17α-乙炔雌二醇胁迫下零价铁对硝化污泥中抗性基因的影响

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中国环境科学 2024年第1期44卷 548-554页

作者：王丽丽李安婕张传国交通运输部天津水运工程科学研究院水路交通环境保护技术交通行业重点实验室天津300456 北京师范大学环境学院水沙科学教育部重点实验室水环境模拟国家重点实验室北京100875

采用硝化污泥序批式反应器去除17α-乙炔雌二醇(EE2),基于宏基因组测序技术考察了零价铁(ZVI)对硝化污泥去除17α-乙炔雌二醇(EE2)过程中抗生素抗性基因(ARGs)的影响,结合菌群结构分析了其潜在影响机制.结果表明,硝化污泥处理EE2过程中A... 详细信息

采用硝化污泥序批式反应器去除17α-乙炔雌二醇(EE2),基于宏基因组测序技术考察了零价铁(ZVI)对硝化污泥去除17α-乙炔雌二醇(EE2)过程中抗生素抗性基因(ARGs)的影响,结合菌群结构分析了其潜在影响机制.结果表明,硝化污泥处理EE2过程中ARGs丰度提高了724.42TPM(每百万转录本中来自于某基因的转录本数目),但ZVI削减了此过程中的ARGs丰度增长趋势,EE2及ZVI改变了ARGs亚型的分布,但对ARGs类型及亚型种类无明显影响.EE2使得硝化污泥中属于高风险等级(Q1及Q2)的ARGs丰度增加了555.75TPM及151.08TPM,ZVI降低了硝化污泥中的抗性风险.多重耐药是硝化污泥中丰度占比最大的高风险(Q1和Q2等级)ARGs类型,占比高达49.23%.微生物群落是硝化污泥中ARGs的重要驱动因子,鞘脂单胞菌属(Sphingopyxis)等菌属与多种ARGs显著正相关,可能是多种ARGs的共同潜在宿主.

关键词：硝化污泥 17α-乙炔雌二醇(EE2) 抗生素抗性基因(ARGs) 零价铁(ZVI)

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建筑结构隔震技术研究进展

工程力学 2024年第5期41卷 39-54页

作者：潘鹏曾一曹迎日艾华浩王海深清华大学土木工程系北京100084 土木工程安全与耐久教育部重点实验室清华大学北京100084

建筑结构隔震技术通过在建筑结构底部或中间楼层设置隔震装置,延长结构的自振周期,并提供适当的阻尼使得结构的响应大幅度减小,能够更有效地保护房屋结构以及室内设备的安全,可显著提升建筑震后功能可恢复能力。目前建筑结构隔震技术已... 详细信息

建筑结构隔震技术通过在建筑结构底部或中间楼层设置隔震装置,延长结构的自振周期,并提供适当的阻尼使得结构的响应大幅度减小,能够更有效地保护房屋结构以及室内设备的安全,可显著提升建筑震后功能可恢复能力。目前建筑结构隔震技术已经有较为成熟的技术产品和工程应用,已广泛应用于住宅、医院、学校、博物馆和图书馆等建筑中。随着《建设工程抗震管理条例》的颁布,预期隔震技术将有更广阔的应用场景。隔震建筑也将逐步从低层、简单建筑结构向高层、复杂建筑结构的方向发展。目前常用的隔震装置存在着抗拉能力不足、对竖向地震或竖向环境振动减振效果不足、控制频宽窄、适应性不足以及使用状态及损伤状态难以监测等问题。为此,众多学者针对以上问题进行了深入研究,开发了抗拉隔震支座、三维隔震(振)支座、半主动隔震支座和隔震支座的健康监测系统,为扩展隔震技术的应用范围提供了解决方法。目前,相关研究偏重于新型隔震装置的性能研究,未来应全面考虑新型隔震装置对于建筑的影响,提出配套的设计方法,并进行示范性工程应用,加快隔震技术的推广。

关键词：隔震技术抗拉支座三维隔震(振)支座半主动隔震系统健康监测综述

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多孔介质中过热蒸汽迁移过程的模型试验

中国环境科学 2024年第7期44卷 3892-3899页

作者：陈植欣胡黎明清华大学水利水电工程系水圈科学与水利工程全国重点实验室水利部水圈科学重点实验室北京100084

过热蒸汽在多孔介质中的热湿迁移是采用蒸汽注入加热技术修复有机污染土壤的关键过程.研发过热蒸汽加热二维模型试验系统,开展系统试验研究过热蒸汽在不同粒径多孔介质中热湿迁移规律.结果表明:采用定流量过热蒸汽注入可以在较短的时间... 详细信息

过热蒸汽在多孔介质中的热湿迁移是采用蒸汽注入加热技术修复有机污染土壤的关键过程.研发过热蒸汽加热二维模型试验系统,开展系统试验研究过热蒸汽在不同粒径多孔介质中热湿迁移规律.结果表明:采用定流量过热蒸汽注入可以在较短的时间内实现模型整体升温,相同位置处蒸汽压力的增长速率低于升温速率.玻璃珠模型中蒸汽压力场与温度场的演化过程基本一致,表明玻璃珠模型中的热量传递主要来自于蒸汽迁移所带来的潜热释放.采用热红外成像仪可以合理地反映过热蒸汽迁移过程中温度场的整体演变.随着颗粒粒径的减小,蒸汽冷凝锋与过热蒸汽锋的推进均受到抑制.

关键词：过热蒸汽蒸汽注入加热技术有机污染土壤修复热湿迁移模型试验

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黏土中海上风力机桩-筒复合基础地震响应分析

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太阳能学报 2024年第2期45卷 189-197页

作者：张小玲李赟琪王丕光穆坤程星磊城市与工程安全减灾教育部重点实验室(北京工业大学) 北京100124 天津城建大学天津市软土特性与工程环境重点实验室天津300384

参考NREL海上风力机结构参数,基于ABAQUS软件平台,建立黏土中海上风力机桩-筒复合基础的三维整体有限元模型;采用总应力形式的非线性运动硬化模型描述黏土的不排水动应力应变响应,通过编制Matlab程序实现随机风荷载及波浪荷载的模拟;开... 详细信息

参考NREL海上风力机结构参数,基于ABAQUS软件平台,建立黏土中海上风力机桩-筒复合基础的三维整体有限元模型;采用总应力形式的非线性运动硬化模型描述黏土的不排水动应力应变响应,通过编制Matlab程序实现随机风荷载及波浪荷载的模拟;开展地震及风、浪、流荷载共同作用下海上风力机桩-筒复合基础的时域整体动力响应分析,揭示桩-筒复合基础的承载机理,分析地震烈度、土体强度及基础尺寸对桩-筒复合基础动力响应的影响规律。

关键词：海上风力机数值模拟地震响应黏土桩-筒复合基础