检索结果-南通市图书馆

水中胞外抗性基因的污染与富集回收方法的研究进展

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环境科学 2024年

作者：谷纪元李伟英周宇张国晟同济大学环境科学与工程学院长江水环境教育部重点实验室

抗生素广泛应用于治疗细菌感染等疾病，然而抗生素的滥用导致了抗性细菌和胞内胞外抗性基因的传播扩散，使我国成为抗生素耐药性发生率最高的国家之一，威胁大众健康.作为环境新污染物之一的胞外抗性基因可长期存在于水中，通过基因水... 详细信息

抗生素广泛应用于治疗细菌感染等疾病，然而抗生素的滥用导致了抗性细菌和胞内胞外抗性基因的传播扩散，使我国成为抗生素耐药性发生率最高的国家之一，威胁大众健康.作为环境新污染物之一的胞外抗性基因可长期存在于水中，通过基因水平转移在不同细菌之间进行传递，从而导致抗药性的传播.目前受限于检测分析方法，水中胞外抗性基因的深入研究鲜见报道，无法对其进行有效的监管与风险评估.基于文献分析与调研，阐述了水中胞外抗性基因的污染来源、现状及特征，比对分析了其富集与回收方法的优缺点，并通过实践案例对富集与回收方法进行验证，以期为探讨水中胞外抗性基因对抗生素抗药性传播等研究提供理论借鉴，为胞外抗性基因的阻控及其健康风险评估提供技术依据.

关键词：抗生素胞外抗性基因(eARGs) 水体污染富集与回收健康风险

微生物电合成系统阴极材料表面修饰及固碳强化措施研究进展

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环境科学学报 2024年

作者：王荣昌孙茂欣陈高祥同济大学环境科学与工程学院长江水环境教育部重点实验室

由于温室效应对人类社会的影响日趋严重，人们对碳捕获和利用（CCU）技术的研究也越来越多.微生物电合成系统（MES）作为新型碳捕获和利用生物技术之一，能够在固定CO2的同时产生更高价值的化学品，从而受到研究人员们的广泛关注.本文... 详细信息

由于温室效应对人类社会的影响日趋严重，人们对碳捕获和利用（CCU）技术的研究也越来越多.微生物电合成系统（MES）作为新型碳捕获和利用生物技术之一，能够在固定CO2的同时产生更高价值的化学品，从而受到研究人员们的广泛关注.本文重点对近年来在MES阴极材料开发、阴极材料表面修饰方法和固碳产酸强化措施等方面取得的重要进展进行了综述，首先简要介绍了MES阴极固碳产酸机理，重点总结了现阶段MES常用阴极材料及其表面修饰方法的最新研究进展，最后提出了MES阴极固碳产酸强化措施及其下一步的研究方向，以期为MES固碳产酸的推广应用提供技术参考.

关键词：微生物电合成二氧化碳还原阴极材料表面改性

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基于车载视觉的端到端驾驶员疲劳检测模型

同济大学学报（自然科学版） 2024年第2期52卷 284-292页

作者：高珍陈超许靖宁余荣杰宗佳琪同济大学软件学院上海201804 同济大学道路与交通工程教育部重点实验室上海201804

营运驾驶员长时间疲劳驾驶是导致事故发生的重要原因,为此,企业在营运车辆上安装相机采集驾驶员面部视频,基于模型和算法自动识别驾驶员的疲劳状态,通过语音提醒甚至启用远程护航进行疲劳干预,以此提高驾驶安全。现有的疲劳检测研究大... 详细信息

营运驾驶员长时间疲劳驾驶是导致事故发生的重要原因,为此,企业在营运车辆上安装相机采集驾驶员面部视频,基于模型和算法自动识别驾驶员的疲劳状态,通过语音提醒甚至启用远程护航进行疲劳干预,以此提高驾驶安全。现有的疲劳检测研究大多数都是基于面部关键点检测的算法,该类算法对面部视频的质量要求严格。在真实的营运行车环境中,夜晚光线过差,相机位置安装不理想,驾驶员面部遮挡等均会造成关键点检测失效,从而影响模型的准确性。基于卷积神经网络(CNN)和长短时记忆神经网络(LSTM)设计了一种端到端营运驾驶员疲劳检测模型,该模型以相机采集的驾驶员面部视频作为输入,使用CNN网络提取视频单帧特征,在此基础上将时序单帧特征作为LSTM网络的输入来最终识别驾驶员的疲劳状态,实验表明,模型的接收者操作特征曲线下面积(AUC)为0.9,远优于现有的面部关键点模型。此外,为了提高该模型在实际行车环境中的鲁棒性,基于光线变化及相机变化的模拟操作在训练数据上进行了数据增强,通过模型重训练进一步提高了模型的精度及鲁棒性。实验结果表明,改进前,营运车辆行车环境下模型的AUC相比实验室模型下降37.3%,而改进后AUC仅下降9.7%,模型的鲁棒性得到改善,能够更好地适应复杂的营运车辆自然驾驶环境。

关键词：车载视觉疲劳检测端到端模型鲁棒性

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三峡库区马尾松林土壤铁、铝对有机碳的影响

中国环境科学 2024年第1期44卷 251-260页

作者：李一林敦梅魏培邹翠赵洋沈蓉蔡肖凌王尘辰朱广宇郭劲松重庆大学三峡库区生态环境教育部重点实验室重庆400044

为了解不同形态铁、铝矿物对土壤有机碳稳定的影响,以三峡库区典型土壤质地类型的马尾松林为研究对象,采用选择性溶解提取法测定晶质矿物(DH)、短程有序矿物(HH)和有机金属络合物(PP)中的铁、铝矿物及其结合有机碳的含量,并通过相关性... 详细信息

为了解不同形态铁、铝矿物对土壤有机碳稳定的影响,以三峡库区典型土壤质地类型的马尾松林为研究对象,采用选择性溶解提取法测定晶质矿物(DH)、短程有序矿物(HH)和有机金属络合物(PP)中的铁、铝矿物及其结合有机碳的含量,并通过相关性分析和多元回归模型探讨了不同形态铁、铝矿物及其结合有机碳与土壤有机碳的相互关系.结果表明:不同形态铁、铝矿物含量分布为DH>PP>HH,且随土壤黏粒组分增加有明显的上升趋势.DH、PP和HH提取碳含量分别为(6.11±0.35)mg/g,(6.25±0.46)mg/g和(1.14±0.06)mg/g,分别占土壤有机碳的(32.06%±1.95%),(32.61%±2.33%)和(5.95%±0.33%).提取碳与金属物质的量比值(C:Fe+Al)表现为PP>DH≈HH,表明铁、铝矿物随结晶度的增加,与有机碳的结合方式从共沉淀和络合向吸附作用转变.提取碳含量与对应提取金属(Fe+Al)含量呈显著正相关(P<0.05),且提取铁、铝矿物是土壤有机碳变异性的第一解释变量(74.65%).总体而言,铁、铝矿物与有机碳的相互作用驱动了三峡库区马尾松林土壤有机碳的稳定累积,其中晶质铁、铝矿物和有机金属络合物起主导作用.

关键词：植被恢复马尾松林土壤有机碳铁、铝矿物稳定机制

面向冲突化解的双线交汇区段列车编队双层优化模型

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同济大学学报（自然科学版） 2024年第1期52卷 18-26页

作者：宁正张雷何积丰同济大学上海市轨道交通结构耐久与系统安全重点实验室上海201804 同济大学道路与交通工程教育部重点实验室上海201804

针对虚拟编组列车在双线交汇区段上面临的冲突与通过效率问题,提出了多种速度组编协调策略。将列车汇入时间、次序、编队组合和速度序列决策集成在双层优化模型中,上层模型优化通过效率,下层模型提高编队质量;设计双层嵌套粒子群算法,... 详细信息

针对虚拟编组列车在双线交汇区段上面临的冲突与通过效率问题,提出了多种速度组编协调策略。将列车汇入时间、次序、编队组合和速度序列决策集成在双层优化模型中,上层模型优化通过效率,下层模型提高编队质量;设计双层嵌套粒子群算法,将汇入时间作为双层模型的中间交互变量,使列车群能根据环境需求收敛于不同队形。仿真结果表明,加入协调速度优化可以提高组编过程效率,双层编队模型可以在确保编队结构稳定性和均衡性的同时提高既有线路通过率。

关键词：虚拟编组列车编队方法双层优化模型冲突化解编队协调

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我国地表水中多氯联苯的时空演变及管控策略

中国环境科学 2024年第6期44卷 3217-3225页

作者：高云泽杨超许梓尧 Gedion Tsegay Hailu 冯甘雨朱宁正孟祥周同济大学环境科学与工程学院长江水环境教育部重点实验室上海污染控制与生态安全研究院上海200092 污染控制与资源化研究国家重点实验室上海200092 嘉兴同济环境研究院浙江嘉兴314033

基于文献调研和现场调查,系统探讨我国地表水体中多氯联苯(PCBs)的历史变化规律,分析典型湖泊(滇池和太湖)中PCBs的赋存特征及潜在来源,并剖析PCBs管控政策的有效性.结果表明,我国地表水环境PCBs污染水平呈现“M”形演变特征,分别在1930... 详细信息

基于文献调研和现场调查,系统探讨我国地表水体中多氯联苯(PCBs)的历史变化规律,分析典型湖泊(滇池和太湖)中PCBs的赋存特征及潜在来源,并剖析PCBs管控政策的有效性.结果表明,我国地表水环境PCBs污染水平呈现“M”形演变特征,分别在1930s和2000s达到峰值.全国地表水历史检出浓度最大值达到3110ng/L.目前环境浓度普遍较低但部分区域存在点源释放.潜在的PCBs污染来自于颜料/油漆行业、电子废物及医疗垃圾焚烧等.生态系统风险评价显示太湖水体中PCBs对水生生物健康存在负面效应,需要进一步强化PCBs的源头管控,从混合毒性当量角度制定水环境标准,提升水生生物多样性保护水平.

关键词：多氯联苯历史趋势污染现状生态风险管控策略

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应力加载对花岗岩粗糙裂隙渗透率影响规律

地球科学 2024年第5期49卷 1810-1820页

作者：那金谢康路袁可涵袁益龙油气地球化学与环境湖北省重点实验室(长江大学资源与环境学院) 湖北武汉430100 吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室吉林长春130021

本研究选取青海共和盆地干热岩靶区储热层印支期花岗岩为目标层,利用高压流体驱替实验装置开展岩心裂隙渗流-应力耦合下循环加卸载试验,分析应力加载过程对花岗岩粗糙裂隙渗透率影响规律,并通过数值模拟技术分析实验过程中花岗岩裂隙渗... 详细信息

本研究选取青海共和盆地干热岩靶区储热层印支期花岗岩为目标层,利用高压流体驱替实验装置开展岩心裂隙渗流-应力耦合下循环加卸载试验,分析应力加载过程对花岗岩粗糙裂隙渗透率影响规律,并通过数值模拟技术分析实验过程中花岗岩裂隙渗透率的演化特征.研究结果表明:(1)应力加载导致裂隙接触面产生变形,是影响裂隙渗流的主要因素,裂隙渗透率与围压呈负相关关系;(2)裂隙渗透率对不同应力加载模式敏感性存在差异;(3)在试验基础上得出数学经验公式,并通过数值模拟分析花岗岩裂隙通道内渗流演化规律,模拟结果同实验拟合较好.

关键词：花岗岩应力加载裂隙渗透率渗流-应力耦合数值模拟地热能源

我国主要河流水系硝态氮污染特征及定量源解析

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环境科学 2024年第2期45卷 755-767页

作者：韦英怀胡敏鹏陈丁江浙江大学环境与资源学院杭州310058 浙江大学环境修复与生态健康教育部重点实验室杭州310058 浙江大学浙江省农业资源与环境重点实验室杭州310058

准确定量污染来源组成是有效控制水体硝态氮污染的关键科学基础.采用荟萃分析的方法,收集了2000~2022年我国167条主要水系河流的硝态氮浓度和硝态氮的氮氧同位素等数据,分析了七大主要河流水系硝态氮污染的时空变异规律及其转化特征,定... 详细信息

准确定量污染来源组成是有效控制水体硝态氮污染的关键科学基础.采用荟萃分析的方法,收集了2000~2022年我国167条主要水系河流的硝态氮浓度和硝态氮的氮氧同位素等数据,分析了七大主要河流水系硝态氮污染的时空变异规律及其转化特征,定量识别了河流硝态氮的污染来源组成.结果表明,我国主要河流水系ρ(NO_(3)^(-)-N)平均值为(4.54±3.99)mg·L_(-1),其中9.6%的河流硝态氮浓度超过我国地表水环境质量标准(GB 3838-2002)规定的限值(10.0 mg·L_(-1)),海河水系的硝态氮污染最为严重.东部地区河流水系的硝态氮浓度总体高于西部,各大河流水系支流的硝态氮浓度高于干流.除黄河水系以外,其他水系枯水期的硝态氮浓度总体高于丰水期.珠江水系、黄河水系中下游地区、辽河水系中游地区、松花江水系,以及海河水系河流水体存在显著的硝化作用,而长江水系、淮河水系和珠江水系下游地区存在显著的反硝化作用.污水/粪肥是长江水系、海河水系、辽河水系,以及东南诸河水系硝态氮的主要来源(>50%),土壤氮是松花江水系硝态氮的主要来源(56.4%),化肥氮、土壤氮和污水/粪肥对珠江水系、淮河水系和黄河水系硝态氮的污染贡献为20%~40%.污水/粪肥对水系支流硝态氮贡献率总体大于干流的,土壤氮对干流硝态氮的贡献总体大于支流的.土壤氮、化肥氮和大气沉降氮对丰水期河流硝态氮的贡献率高于枯水期,而污水/粪肥对枯水期河流硝态氮的污染贡献率高于丰水期.因此,海河水系、长江水系、辽河水系、黄河水系支流与下游干流地区和珠江水系下游地区应重点控制生活和生产的污水排放等点源污染,而淮河水系、松花江水系、黄河水系中游干流地区和珠江水系中上游地区要重点控制化肥和土壤氮等流失造成的非点源污染.研究结果可为有效控制我国各河流水系硝态氮的污染提供科学依据.

关键词：硝态氮源解析河流氮氧同位素非点源污染点源污染

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越江越海隧道入口处自发光标线应用效果

长安大学学报（自然科学版） 2024年第2期44卷 101-114页

作者：李琛陈丰林子鉴姜茗馨林宏伟同济大学道路与交通工程教育部重点实验室上海201804

针对越江越海隧道入口处事故多发问题,提出了一种基于自发光标线的改善策略。采用实车试验研究不同光环境下自发光标线的视认性能,以此验证自发光标线代替普通标线的可行性,并探究不同亮度与颜色之间的差异;构建越江越海隧道入口段三维... 详细信息

针对越江越海隧道入口处事故多发问题,提出了一种基于自发光标线的改善策略。采用实车试验研究不同光环境下自发光标线的视认性能,以此验证自发光标线代替普通标线的可行性,并探究不同亮度与颜色之间的差异;构建越江越海隧道入口段三维场景进行驾驶模拟试验,分析驾驶人在不同场景下的驾驶行为与主观感受,以此验证自发光标线设置于越江越海隧道入口段的应用效果。试验结果表明:在环境照度大于50000 lx时,与280、2500 cd/m^(2)相比,亮度为1500 cd/m^(2)的自发光标线视认性能最佳,其视认距离均值与普通标线接近,最高可达89 m;与黄色和白色相比,橙色自发光标线在视认性与舒适度方面均表现更好。在环境照度小于100 lx时,不同色温及亮度的自发光标线相较普通标线均可提升20 m以上的视认距离。此外,亮度对舒适度影响显著,其中280 cd/m^(2)表现最佳,而色温对舒适度影响不显著。相较于普通标线场景,自发光标线场景中车辆的车道保持性能更佳,行驶车速降低5~20 km/h。通过自发光标线的提前警示,驾驶人刹车踩踏频率、最大刹车力度与持续距离均有所减少,驾驶人主观感受上其紧张感与操作难度有所降低,自发光标线的应用对越江越海隧道入口处安全改善具有一定的效果。研究结果可为自发光标线或类似地面发光设施的亮度设置、应用方案设计等提供参考。

关键词：交通工程行车安全驾驶模拟自发光标线视认性越江越海隧道