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恶臭污染的测定方法与预测模型研究进展

地学前缘 2024年第2期31卷 13-19页

作者：祝富杰曲龙泽李平魏文侠李培中王立夫李本行王姣任更波吴志能马小东河北工业大学能源与环境工程学院天津300401 河北师范大学化学与材料科学学院河北石家庄050024 北京市科学技术研究院资源环境研究所北京100089

随着人们对环境问题的认识,恶臭污染已经成为一类典型的环境公害。我国的恶臭污染来源广泛,臭气浓度的测定成本昂贵,构建基于简易输入参数的臭气预测模型降低恶臭污染判定与控制的难度,是目前恶臭污染研究的热点问题。本研究从臭气定义... 详细信息

随着人们对环境问题的认识,恶臭污染已经成为一类典型的环境公害。我国的恶臭污染来源广泛,臭气浓度的测定成本昂贵,构建基于简易输入参数的臭气预测模型降低恶臭污染判定与控制的难度,是目前恶臭污染研究的热点问题。本研究从臭气定义的基本概念入手,总结对比了不同的臭气标准和测定方法。综述了目前常用的臭气预测模型,包括基于污染物浓度的多元线性回归法和不同的臭气浓度/强度预测模型,发现不同研究或者不同模型得到的结果差异较大。其中,为预测模型提供准确的嗅觉阈值是优化模型的关键。另外,作为一种环境问题,本研究也对臭气的大气扩散以及排放速率进行了综述研究,研究中使用不同的大气扩散模型对臭气的大气扩散过程进行预测。但不同模型需要的基础数据和知识背景不同,因此需要根据实际的应用场景选择合适的模型。排放速率作为大气扩散模型中的重要输入参数,可以通过不同的方法和装置进行测定,不同方法的测定结果存在差异,后续研究中需要依据更多的现场数据对预测结果进行验证。基于以上综述,本研究将为恶臭污染的识别和控制提供科学指导。

关键词：恶臭污染臭气浓度/强度测定方法预测模型大气扩散模型

埃达克岩与热液成矿过程中钾镁同位素分馏及其指示意义:以驱龙斑岩铜矿床为例

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地学前缘 2024年第3期31卷 150-169页

作者：字艳梅田世洪陈欣阳侯增谦杨志明龚迎莉唐清雨东华理工大学核资源与环境国家重点实验室江西南昌330013 东华理工大学地球科学学院江西南昌330013 自然资源部深地科学与探测技术实验室北京100094 华盛顿大学地球与空间科学系美国西雅图华盛顿98195 成都理工大学沉积与生物地球化学国际研究中心四川成都610059 中国地质科学院地质研究所北京100037 清华大学能源与动力工程系北京100084

为研究后碰撞埃达克质岩岩浆分异和热液过程中的钾镁同位素分馏行为及其对斑岩铜矿床岩石成因的指示意义,本文对藏南驱龙斑岩铜矿床的一套埃达克质岩石开展了钾镁同位素分析。该套岩石包括闪长质包体、花岗闪长岩和花岗斑岩,后者是超大... 详细信息

为研究后碰撞埃达克质岩岩浆分异和热液过程中的钾镁同位素分馏行为及其对斑岩铜矿床岩石成因的指示意义,本文对藏南驱龙斑岩铜矿床的一套埃达克质岩石开展了钾镁同位素分析。该套岩石包括闪长质包体、花岗闪长岩和花岗斑岩,后者是超大型斑岩铜矿床的成矿母岩。已有研究结果证实,这3套岩石很可能是由同一来源的不同程度的部分熔融和分离结晶作用形成的。研究结果表明,闪长质包体、花岗闪长岩和花岗斑岩的δ^(41)K组成分别为-0.38‰~-0.22‰、-0.43‰~-0.34‰和-0.59‰~-0.36‰。尽管3类岩石各自变化范围较小,但整体上δ^(41)K与K 2O和SiO_(2)含量呈现明显负相关趋势,表明全岩钾元素迁移和钾同位素发生了解耦,钾同位素产生了分馏。在闪长质包体花岗闪长岩演化期间,δ^(41)K与Sc和Y含量呈明显正相关关系,这指示了在该演化期间可能主要是角闪石分离结晶导致了钾同位素分馏。相比之下,花岗斑岩中具有明显的钾同位素组成变化,在花岗斑岩演化期间,δ^(41)K与Eu/Eu*和Sr含量呈正相关关系,表明在岩石演化晚期钾同位素的分馏可能主要跟斜长石分离结晶有关。然而,通过瑞利分馏模拟表明仅矿物分离结晶难以实现如此大的钾同位素分馏,花岗斑岩中的钾同位素分馏是岩浆热液共同作用的结果。值得注意的是,闪长质包体具有比地幔更重的钾同位素组成,导致这种现象的原因可能是复杂多样的:一方面,下地壳可能具有比地幔更重的钾同位素组成,岩浆混合机制下导致源区具有重钾同位素组成;另一方面,驱龙斑岩铜矿床的岩浆源区受到俯冲板片来源的富重钾流体/熔体所交代,导致其源区的钾同位素组成偏重。相比之下,这3类岩石的镁同位素组成比较类似(闪长质包体:-0.36‰~-0.19‰;花岗闪长岩:-0.28‰~-0.13‰;花岗斑岩:-0.44‰~-0.13‰),并且落在了地幔和下地壳范围内。这3类岩石的δ^(26)Mg跟MgO和SiO_(2)含量之间不存在相关性,表明埃达克质岩浆分异过程中(角闪石和黑云母)也不产生镁同位素分馏,与前人对花岗岩中镁同位素分馏行为的结论相一致。作为典型的热液型矿床,藏南驱龙斑岩铜矿床和江西德兴斑岩铜矿床在热液蚀变过程中均产生了钾镁同位素分馏。德兴斑岩铜矿床大部分蚀变岩的钾镁同位素值都高于新鲜岩浆岩,具有显著的钾镁同位素组成变化;相比之下,驱龙斑岩铜矿床埃达克质岩岩石的钾镁同位素组成大部分位于岩浆岩基线值范围内,受热液蚀变作用影响不显著。此外,驱龙斑岩铜矿床花岗斑岩中铜大量富集,岩浆热液流体出溶是导致铜大量富集的主要原因,可能至少有两种不同性质(温度、盐度)的热液流体导致花岗斑岩中钾镁同位素组成局部波动变化,这些流体不仅改变了花岗岩斑岩的钾镁同位素组成,并且从高度演化的岩浆中提取金属元素,最终导致铜成矿。

关键词：驱龙斑岩铜矿床埃达克质岩石钾镁同位素同位素分馏岩浆热液流体出溶

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北京文物时空分布特征与规律探究

干旱区资源与环境 2024年第10期38卷 70-79页

作者：周坤朋李友琪王鹏宇初子敬王崇臣李爱群北京建筑大学人文与社会科学学院北京100044 北京建筑大学环境与能源工程学院北京100044 北京建筑大学土木与交通工程学院北京100044

文物古迹是北京历史文化的“金名片”,全面掌握区域文物古迹时空分布特征与规律,是推动其系统保护的基础和前提。对此,基于北京市全国第三次文物普查和北京市文物局统计数据,利用图示分析法和地理信息系统(Geographic Information Syste... 详细信息

文物古迹是北京历史文化的“金名片”,全面掌握区域文物古迹时空分布特征与规律,是推动其系统保护的基础和前提。对此,基于北京市全国第三次文物普查和北京市文物局统计数据,利用图示分析法和地理信息系统(Geographic Information System,GIS),重点探究了区域文物古迹的空间、类型和年代分布特征与规律,以期为其保护利用提供参考借鉴。研究表明:北京文物古迹空间分布规律,中心城区文物古迹密度最高;呈大聚集、成片区的格局,成片分布于山前平原、盆地和谷地等平坦地带,并明显聚集于三大文化带和几个典型区域。类型多样,涵盖文物古迹所有遗产形态,以古建筑数量最多,约占总量41%;年代和空间分布根据文物类型而不同。年代跨度大、完整性和聚集性强,以明清两代数量最多,约占总量60%;随着年代变迁,类型由古遗址、古墓葬向古建筑和近现代文物转变,空间分布由周边山区向中心城区过渡。

关键词：北京文物古迹 GIS 时空分布特征与规律

过渡金属催化的关键反应在异戊烯基吲哚生物碱全合成中的研究进展

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有机化学 2024年第4期44卷 1160-1180页

作者：彭天凤赵玉祥浦绍健罗娟刘腾缪应纯沈先福曲靖师范学院生物资源与食品工程学院云南曲靖655011 曲靖师范学院化学与环境科学学院云南曲靖655011

异戊烯基吲哚生物碱是一类结构有趣和重要的天然产物家族化合物,其典型结构特征是有一个吲哚环或其衍生物(即螺环氧化吲哚或假吲哚),由一个或多个异戊烯基或异戊烯基的残基修饰.异戊烯基吲哚生物碱组成了一个庞大和结构多样化的具有广... 详细信息

异戊烯基吲哚生物碱是一类结构有趣和重要的天然产物家族化合物,其典型结构特征是有一个吲哚环或其衍生物(即螺环氧化吲哚或假吲哚),由一个或多个异戊烯基或异戊烯基的残基修饰.异戊烯基吲哚生物碱组成了一个庞大和结构多样化的具有广泛且重要的生物活性天然产物家族化合物.自然界以焦磷酸二甲基烯丙基(DMAPP)和焦磷酸异戊烯基(IPP)为起始原料,生物合成了许多异戊烯基吲哚生物碱,而异戊烯基吲哚生物碱的吲哚核心通常来源于L-色氨酸,或者少部分来源于吲哚-3-甘油磷酸酯.异戊烯基化是几乎所有生物普遍存在的过程,是有机合成中的关键转化.近年来,异戊烯基吲哚生物碱因其独特的结构单元和多样的生物学活性,受到合成化学家和药理学家的持续深入研究.迄今为止,发展一类直接和高效的方法来合成结构多样的异戊烯基吲哚生物碱是非常理想的,同时也是非常具有挑战性的研究工作.综述了近期过渡金属催化的关键反应在异戊基化吲哚生物碱全合成中的研究进展.

关键词：过渡金属催化异戊烯基吲哚生物碱天然产物手性季碳中心全合成

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球腔内低雷诺数流体中颗粒输运研究进展

力学学报 2024年第5期56卷 1284-1296页

作者：孙壮陈高峰胡安˙德˙巴勃罗蒋玺恺中国科学院力学研究所非线性力学国家重点实验室北京100190 中国科学院大学工程科学学院北京100049 芝加哥大学普利兹克分子工程学院美国芝加哥60637 阿贡国家实验室材料科学部美国莱蒙特60439

受限环境下低雷诺数流体中的颗粒输运与生物、医药、化工和能源等应用密切相关.近年来,球腔内低雷诺数流体中的颗粒输运引起了广泛关注,它在细胞内生命活动和微流控封装技术中发挥着关键作用.为了掌握颗粒输运规律、揭示微观力学机理,... 详细信息

受限环境下低雷诺数流体中的颗粒输运与生物、医药、化工和能源等应用密切相关.近年来,球腔内低雷诺数流体中的颗粒输运引起了广泛关注,它在细胞内生命活动和微流控封装技术中发挥着关键作用.为了掌握颗粒输运规律、揭示微观力学机理,各国学者进行了广泛的理论、数值和实验研究,取得了一系列成果.本文将梳理当前的研究进展,分别从理论模型、数值模拟和实验研究三方面,介绍关于球腔内低雷诺数流体中颗粒输运的重要工作.理论模型方面,主要工作包括刚性无滑移壁面、边界滑移和可变形壁面等情况下单个及多个颗粒输运的研究;数值模拟方面,重要工作包括模拟不同形状颗粒在静止与旋转球腔内的输运,研究颗粒的水动力迁移率与运动轨迹;实验研究方面,相关工作包含水液滴内颗粒三维轨迹、扩散系数的观测,以及利用球腔内颗粒布朗运动来计算受限环境性质的相关研究.通过总结相关成果,旨在为微纳尺度流动与颗粒输运领域的专家学者提供参考.

关键词：低雷诺数流体颗粒输运限域效应

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聚甲氧基二甲醚混合燃料喷雾特性试验研究

车用发动机 2024年第5期 25-31,41页

作者：周宇熊亚鑫林其钊六盘水师范学院物理与电气工程学院贵州六盘水553004 中国科学技术大学工程科学学院安徽合肥230026

发展替代燃料是缓解石油能源短缺和环境污染的重要手段,在众多替代燃料中,含氧燃料因为其可再生、含碳量较低、能降低尾气排放等优势,得到了极大的发展。聚甲氧基二甲醚(PODE)、乙醇和生物柴油都是极具发展潜力的含氧替代燃料。在实际... 详细信息

发展替代燃料是缓解石油能源短缺和环境污染的重要手段,在众多替代燃料中,含氧燃料因为其可再生、含碳量较低、能降低尾气排放等优势,得到了极大的发展。聚甲氧基二甲醚(PODE)、乙醇和生物柴油都是极具发展潜力的含氧替代燃料。在实际发动机中,替代燃料的喷雾行为直接影响后续的燃烧与排放过程。考虑到PODE可作为柴油-乙醇燃料的助溶剂,同时能弥补生物柴油高黏度和低挥发性的缺点,分别对柴油-乙醇-PODE和生物柴油-PODE混合燃料在定容燃烧室中的喷雾特性进行了研究。结果表明:在柴油中添加PODE对混合燃料的喷雾贯穿距(STP)影响不大,而在生物柴油中添加PODE,混合燃料的STP随着PODE比例的增加先增后减。在柴油中添加PODE和乙醇可以增加喷雾锥角(SCA),改善径向扩散,但对柴油的喷雾投影面积(SPA)影响不大,混合燃料对空气的卷吸能力与柴油相似。在生物柴油中添加PODE,混合燃料的喷雾锥角和喷雾投影面积均明显大于生物柴油,能够有效改善生物柴油的喷雾质量。

关键词：聚甲氧基二甲醚(PODE) 乙醇生物柴油柴油喷雾特性喷雾贯穿距喷雾锥角

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粮食安全：现状、问题及应对策略

中国农业科技导报 2024年

作者：陈立霞刘敬泽吴立柱沈银柱河北工业职业技术大学环境与化学工程系河北师范大学河北农业大学生命科学学院

人类作为生态系统中的重要功能单位，对地球环境产生了深远的影响。在社会和经济发展的过程中，随着人口数量的迅速增长，人们对自然资源不可持续的开发利用，使森林面积减少、土地退化、淡水资源紧缺、全球气温升高、严重破坏了生物多... 详细信息

人类作为生态系统中的重要功能单位，对地球环境产生了深远的影响。在社会和经济发展的过程中，随着人口数量的迅速增长，人们对自然资源不可持续的开发利用，使森林面积减少、土地退化、淡水资源紧缺、全球气温升高、严重破坏了生物多样性，使作物的产量明显下降，使粮食安全问题日益严峻。介绍了粮食安全问题现状及其产生的主要原因，同时提出了应对粮食安全问题的举措，诸如大力发展绿色能源、减少温室气体排放、调整研究目标和方法、推广多样化种植摸式、提高粮食生产率等多种可持续发展的对策，共同应对粮食安全的挑战，实观人类与地球的和谐共生，旨在为应对粮食安全问题提供借鉴。

关键词：人口爆炸土地退化气候变化粮食安全

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康乃馨扦插机器人设计与试验

农业工程学报 2024年第18期40卷 1-12页

作者：苏微阙煜赖庆辉杨湛威闫闯周生武昆明理工大学现代农业工程学院昆明650500 云南师范大学能源与环境科学学院昆明650500

针对康乃馨自动化标准扦插作业需求,解决现有人工扦插模式劳动强度大的问题,该研究设计了一种抓取-扦插一体化作业的扦插机器人系统。以康乃馨生根用插穗为对象,根据插穗物料特性参数和高产栽培农艺要求,提出辅助栽植式末端执行器作业... 详细信息

针对康乃馨自动化标准扦插作业需求,解决现有人工扦插模式劳动强度大的问题,该研究设计了一种抓取-扦插一体化作业的扦插机器人系统。以康乃馨生根用插穗为对象,根据插穗物料特性参数和高产栽培农艺要求,提出辅助栽植式末端执行器作业方式和抓插协同运动规划模型,基于YOLOv5s深度学习网络构建多目标插穗检测模型,建立扦插机器人运动学模型,提出基于MD-H(modified denavit-hartenberg)规则的逆运动学建模方法和时间最优轨迹规划算法。仿真结果表明,改进后的逆解算法和轨迹规划算法的运行时间与常规算法相比分别降低了38.3%和72.5%。搭建扦插机器人试验台,进行定位误差及整机性能试验。试验结果表明,抓取作业时X、Y方向的平均定位误差分别为2.33和2.38 mm;扦插作业时X、Y、Z方向的平均定位误差分别为2.21、2.25和2.05 mm;机器人单株平均作业总时间为14.787 s,其中识别抓取平均工作周期为6.803 s,占作业总时间的46.01%,扦插作业的平均工作时间为5.104 s,占作业总时间的34.52%;插深合格率为88%,扦插直立度为92%,漏插率和根部损伤率分别为5%和2%,基本满足自动化标准扦插作业要求。研究结果可为温室标准化扦插设备的研发与应用提供参考。

关键词：机器人扦插康乃馨 YOLOv5s 改进粒子群算法轨迹规划识别定位

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基于电池冷却用新型脉动热管性能的实验研究

化工学报 2024年第6期75卷 2222-2232页

作者：李新泽张双星杨洪海杜文静山东大学能源与动力工程学院山东济南250061 东华大学环境科学与工程学院上海201600

提出一种电池冷却用C形脉动热管(pulsating heat pipe,PHP),具有较好的散热性和包裹特性。选择甲醇、丙酮、去离子水、乙醇和甲醇-丙酮混合物为PHP工质,实验研究了不同加热功率和充液率(filling rate,FR)工况下PHP的性能。结果表明,FR... 详细信息

提出一种电池冷却用C形脉动热管(pulsating heat pipe,PHP),具有较好的散热性和包裹特性。选择甲醇、丙酮、去离子水、乙醇和甲醇-丙酮混合物为PHP工质,实验研究了不同加热功率和充液率(filling rate,FR)工况下PHP的性能。结果表明,FR过高或过低均不利于C形PHP稳定运行,实际应用中需综合考虑热阻、传热极限等指标,选取合适的FR。实验研究范围内,C形PHP最佳FR在45%左右。综合考虑蒸发温度与热阻,甲醇-丙酮混合物C形PHP具备更好的性能,能够满足第二代Mirai电池冷却需求,可将其表面温度控制在84℃以下,允许的电池最大体积功率密度为6 kW/L。依据应用场合选择工质和布置方式后,PHP能保证受控对象的安全运行。相关结论为电池热控制系统设计提供了重要的参考和借鉴。

关键词：脉动热管传热热力学性质气液两相流相变

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