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餐厨垃圾好氧发酵产物对复垦土壤结构和水力特性的影响

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安全与环境学报 2024年第8期24卷 3220-3226页

作者：王翔翔朱康健李梦莹林梦婉薛同站李卫华李佳鸿安徽建筑大学环境与能源工程学院合肥230261 安徽建筑大学水污染控制与废水资源化安徽省重点实验室合肥230601

淮南矿区复垦土壤存在土壤板结、透水性和保水性差等问题,严重影响了农业生产;此外,大量餐厨垃圾得不到有效处理,造成了环境破坏和资源浪费。研究以淮南潘一矿区复垦土壤为研究对象,向复垦土壤添加不同质量分数的餐厨垃圾好氧发酵产物(F... 详细信息

淮南矿区复垦土壤存在土壤板结、透水性和保水性差等问题,严重影响了农业生产;此外,大量餐厨垃圾得不到有效处理,造成了环境破坏和资源浪费。研究以淮南潘一矿区复垦土壤为研究对象,向复垦土壤添加不同质量分数的餐厨垃圾好氧发酵产物(Fermentation Products of Kitchen Waste, FPKW),通过一维垂直入渗试验,测定各处理土壤体积质量、孔隙度、土壤入渗量、湿润锋及土壤水分特征曲线的变化,探究FPKW作为土壤改良剂,改良矿区复垦土壤结构组成以及土壤水力特性的可行性。研究结果显示,添加了不同质量分数的FPKW后,土壤体积质量降低2.26%~13.53%,土壤孔隙度增加16.16%~51.83%,土壤饱和含水量增加3.71%~3.76%,优化了土壤结构,提高了土壤的保水性;当FPKW添加的质量分数为5%时,土壤体积质量降低效果和孔隙度增大效果最佳,当质量分数为3%时入渗效果与饱和含水量最佳,因此在质量分数为5%时综合效果最佳。使用FPKW作为土壤改良剂,不仅能够有效改善矿区复垦土壤的结构和水力特性,还能促进餐厨垃圾的资源化利用,为矿区土壤的可持续管理和环境保护提供一个新的思路和方法。研究对于推动矿区土壤复垦和农业可持续发展具有重要意义。

关键词：环境工程学餐厨垃圾土壤结构土壤水力特性

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利用条件生成对抗网络建立曲流河地质模型

沉积学报 2024年第1期42卷 201-218页

作者：胡勇高小洋何文祥李顺利朱建斌司锦陆雨诗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)武汉430100 中国地质大学(北京)能源学院北京100089 长庆油田分公司第一采油厂陕西延安716000

【目的】在传统的河道建模方法中,基于目标的方法难以刻画曲流河点坝且条件化困难,多点地质统计学则难以再现河道的连续形态。条件生成对抗网络可以生成满足一定条件的复杂图形,可解决曲流河地质模型建立过程中点坝、河流形态刻画困难... 详细信息

【目的】在传统的河道建模方法中,基于目标的方法难以刻画曲流河点坝且条件化困难,多点地质统计学则难以再现河道的连续形态。条件生成对抗网络可以生成满足一定条件的复杂图形,可解决曲流河地质模型建立过程中点坝、河流形态刻画困难及难以条件化的问题。【方法】以鄂尔多斯盆地苏里格气田南部地区某气田为例,开展了基于条件生成对抗网络的曲流河三维建模方法研究。在建模过程中,首先采用Alluvsim建模方法根据工区曲流河特征建立了200个曲流河模型;再通过卷积神经网络对200个模型进行深度学习,提取模型的特征矩阵,利用条件生成对抗网络建立可以生成曲流河模型的生成器;最后以工区井点数据作为输入数据,利用生成器建立满足曲流河复杂形态和井点数据的三维模型。【结果与结论】所建立的模型可以很好地展现曲流河中河道与点坝的三维形态及对应关系。为明确影响模型结果的关键因素,通过对比训练次数与输入数据发现,适当的训练次数(160次)与大量地输入样本(200个)是建立满足工区条件模型的前提。另外,通过对比传统地质建模方法,条件生成对抗网络建模方法可以很好地再现河道沉积体的空间形态,克服传统曲流河建模方法在条件化方面的困难,为曲流河沉积环境的河道砂体建模提供了新的解决思路,建立的曲流河模型可为油田开发阶段提供参考。

关键词：人工智能深度学习条件生成对抗网络储层建模河道砂体

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云南省磷矿成矿规律及找矿方向

岩石矿物学杂志 2024年第5期43卷 1157-1174页

作者：董涛杜斌王枫杨淑胜黄太平米云川段召艳周骞云南省地质调查院(云南省地质科学研究院) 云南昆明650216 自然资源部三江成矿作用及资源勘查利用重点实验室云南昆明650051 云南省三江成矿作用及资源勘查利用重点实验室云南昆明650051 昆明理工大学国土资源工程学院云南昆明650093

磷矿是重要的战略矿产资源,其保障程度事关国家资源能源和粮食安全,云南省磷矿资源在全国占有重要地位,具有分布集中、矿床类型简单、大中型矿床多、矿石质量好、易开采等特点。随着近年镇雄羊场磷矿取得找矿重大突破,云南省磷矿成为矿... 详细信息

磷矿是重要的战略矿产资源,其保障程度事关国家资源能源和粮食安全,云南省磷矿资源在全国占有重要地位,具有分布集中、矿床类型简单、大中型矿床多、矿石质量好、易开采等特点。随着近年镇雄羊场磷矿取得找矿重大突破,云南省磷矿成为矿床研究热点之一。本文系统梳理了云南省磷矿矿床类型、资源储量等,选取不同类型的典型矿床进行了详细解剖,从时空分布特征、含矿岩系特征等方面系统总结了成矿规律,在羊场磷矿床研究基础上完善了云南省沉积型磷矿成矿模式,结合潜力评价工作成果,圈定了8处重点找矿远景区,为云南省磷矿今后的找矿工作提供了方向。

关键词：磷矿成矿规律找矿方向云南省

稀有金属世界的神族兄妹——电容“钽”与超导“铌”

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矿物岩石地球化学通报 2024年

作者：范志伟熊伊曲邵拥军王李昌孙志标许康琦李想邸洪飞有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室有色资源与地质灾害探测湖南省重点实验室中南大学地球科学与信息物理学院中南大学国家自然资源科普基地

稀有金属在21世纪的材料科学与工程领域备受重视，是高新技术发展不可或缺的关键材料之一。其中，钽、铌元素作为稀有金属的重要组成部分，扮演着至关重要的角色。随着现代信息、新能源、空间、生物和超导等高新技术的蓬勃发展，钽、铌...

稀有金属在21世纪的材料科学与工程领域备受重视，是高新技术发展不可或缺的关键材料之一。其中，钽、铌元素作为稀有金属的重要组成部分，扮演着至关重要的角色。随着现代信息、新能源、空间、生物和超导等高新技术的蓬勃发展，钽、铌金属的需求量急剧增加。美国政府在2018年将钽、铌列入关键矿产目录，随后于2022年，美国地质调查局再次将钽、铌等稀有金属列入《对美国安全至关重要的50种关键矿物目录》，而欧洲、澳大利亚等发达地区和国家也已将钽、铌视为战略性矿产。

关键词：

光催化二氧化碳还原制多碳产物的先进光催化剂设计与机制:现状与挑战

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Chinese Journal of Catalysis 2024年第5期60卷 25-41页

作者：杜晨宇盛剑平钟丰忆何烨 Vitaliy P.Guro 孙艳娟董帆电子科技大学资源与环境学院四川成都611731 中国气象局气候资源经济转化重点开放实验室重庆401147 电子科技大学基础与前沿研究院碳中和与环境能源技术研究中心四川成都611731 乌兹别克斯坦共和国科学院通用和无机化学研究所乌兹别克斯坦什干100047

在可持续碳资源利用的研究中,光催化CO_(2)转化为高附加值化学品的前景日益凸显.相较于常见的CO_(2)还原产物如甲烷、一氧化碳或甲酸,具有两个或更多碳原子的C_(2+)化合物因其具有更高的附加值而备受关注.然而,目前的研究面临着C–C偶... 详细信息

在可持续碳资源利用的研究中,光催化CO_(2)转化为高附加值化学品的前景日益凸显.相较于常见的CO_(2)还原产物如甲烷、一氧化碳或甲酸,具有两个或更多碳原子的C_(2+)化合物因其具有更高的附加值而备受关注.然而,目前的研究面临着C–C偶联过程和多质子耦合电子转移效率的限制,导致光催化CO_(2)的还原反应产物主要为C1化合物.常规光催化剂难以突破这些动力学和热力学壁垒,导致目标产物C_(2+)化合物的生成量远低于实际工业应用所需要的水平.因此,开发具有良好性能的光催化剂,以实现C_(2+)化合物的高效制备,仍是当前面临的重要科学挑战.本文系统性地概述了光催化CO_(2)还原为C_(2+)化合物领域的最新研究进展.首先,从光催化的基本原理及C_(2+)产物的生成路径出发,在光催化剂设计方面,为突破C–C偶联和多质子耦合电子转移的限制,需要解决以下问题:(1)关键中间产物的生成与吸附转移;(2)活性位点对于中间产物的选择性;(3)光生电子的寿命与定向转移.随后,详细介绍了高效、高选择性光催化剂的合理设计策略,包括缺陷工程、双金属位点、表面等离子体共振以及异质结构造等.同时,深入探讨了C–C偶联和多电子偶联的质子转移过程的催化机制.最后,展望了光催化CO_(2)还原制C_(2+)高附加值产物的未来研究方向,催化剂设计与机制研究的关键方向包括:(1)设计高选择性和高效吸附*CO中间体的活性位点,以提升催化性能;(2)设计具有轨道匹配的双活性位点以减少邻近*CO中间体间的静电排斥,促进C–C耦合;(3)从分子轨道相互作用角度深入理解C–C耦合和电子转移过程,揭示反应机制;(4)鉴别反应过程中的自由基组分,阐明多质子耦合电子转移过程的机理.综上所述,本文系统地梳理了光催化CO_(2)还原制C_(2+)高附加值产物的研究进展、关键问题、催化剂设计原理以及未来研究方向,旨在为开发设计高效、高选择性催化剂提供有益的参考.

关键词： CO_(2)还原 C_(2+)产物光催化活性位反应机理

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镁熔体净化技术的研究进展

中国有色金属学报 2024年第1期34卷 229-253页

作者：余镕田阳杨斌徐宝强梁栋王立鹏昆明理工大学省部共建复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室昆明650093 昆明理工大学真空冶金国家工程研究中心昆明650093 昆明理工大学冶金与能源工程学院昆明650093 昆明理工大学云南省有色金属真空冶金重点实验室昆明650093

镁作为新兴轻质材料在汽车、3C和航空航天领域的应用逐渐普及,伴随行业节能减排的要求提升以及材料行业的迭代更新,镁及其合金所涉及的产业领域将会进一步扩大。而镁及其合金在铸造与变形加工前,镁熔体纯净度会对其性能产生巨大影响,如... 详细信息

镁作为新兴轻质材料在汽车、3C和航空航天领域的应用逐渐普及,伴随行业节能减排的要求提升以及材料行业的迭代更新,镁及其合金所涉及的产业领域将会进一步扩大。而镁及其合金在铸造与变形加工前,镁熔体纯净度会对其性能产生巨大影响,如熔体纯净度低会显著降低合金的抗拉强度、伸长率等力学性能,导致合金出现炸裂、破损现象。为此,镁熔体的高效除气除杂净化技术成为研究热点。镁熔体净化作为镁熔炼过程中的重要环节,一直是科研工作者不断改进优化的研究课题。本文在简要介绍镁熔体中夹杂物来源的基础上,归纳了适用于镁熔体的熔剂净化、无熔剂净化、复合净化法及其净化效果,且对真空蒸馏法净化镁熔体的相关研究进行了探讨,系统综述了镁熔体净化技术研究进展,展望了该技术的未来研究方向。

关键词：镁熔体夹杂物熔剂净化法无熔剂净化法复合净化法

基于多元线性回归模型的生物质与烟煤混燃灰熔融特征温度预测

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农业工程学报 2024年第15期40卷 174-182页

作者：齐鹏远姚锡文刘清华许克强任海芳许开立营口理工学院辽宁省菱镁矿高值利用工程研究中心营口115014 东北大学资源与土木工程学院沈阳110819 宁德时代新能源科技股份有限公司宁德352100

生物质中钾、钠等碱金属含量高,极易导致生物质与煤混燃灰沾污结渣严重。灰熔融特征温度是用于表征积灰结渣倾向的重要指标。该研究在充分考虑灰中酸/碱性组分对熔融特征温度影响的基础上,以生物质与烟煤混燃灰中Al_(2)O_(3)、SiO_(2)、... 详细信息

生物质中钾、钠等碱金属含量高,极易导致生物质与煤混燃灰沾污结渣严重。灰熔融特征温度是用于表征积灰结渣倾向的重要指标。该研究在充分考虑灰中酸/碱性组分对熔融特征温度影响的基础上,以生物质与烟煤混燃灰中Al_(2)O_(3)、SiO_(2)、P_(2)O_(5)、SO_(3)、K_(2)O、CaO、Fe2O_(3)7种氧化物作为变量,利用Matlab软件建立了基于多元线性回归模型的生物质与烟煤混燃灰熔融特征温度预测模型,并以中国农村典型的玉米秸秆和神木烟煤为试样,测定其在不同掺混比例、不同温度和不同停留时间下的灰分组成及熔融特征温度。试验结果表明:随着混合燃料中玉米秸秆的质量分数由25%增至75%时,灰样中MgO、K_(2)O、CaO、Na2O等碱性氧化物的含量增加,特别是对于K_(2)O而言,其质量分数由5.89%升至14.41%,而Al_(2)O_(3)、P_(2)O_(5)和SO_(3)等酸性氧化物的含量逐渐减少,其中Al_(2)O_(3)的质量分数由12.05%降至7.78%,P_(2)O_(5)的质量分数由3.66%降至1.07%,SO_(3)的含量由7.70%降至1.48%。随着灰化温度升高和停留时间延长,Cl元素的含量明显减少。将该模型的预测结果与经验公式预测结果及试验结果对比,发现该预测模型中P_(2)O_(5)、SO_(3)对灰熔融特征温度的影响系数较大,这与试验结果基本相符。灰熔融特征温度与Al_(2)O_(3)、SiO_(2)、P_(2)O_(5)、CaO等氧化物含量呈正相关,表明这些氧化物成分有助于抑制熔融结渣。利用试验测量及经验公式等方法对该预测模型的结果进行检验,利用该模型预测的熔融特征温度与试验值的误差在5%以内,验证了该模型的准确性和可靠性。该模型研究结果可为准确预测生物质与烟煤混燃灰熔融特征温度以及防治锅炉积灰结渣提供参考。

关键词：生物质混燃灰熔融特性回归预测神经网络

数字化能源管理系统促进工业界节能减碳的分析与建议

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中国科学院院刊 2024年第2期39卷 311-322页

作者：耿端阳许通朱庆华 Steve EVANS 英国剑桥大学工程系制造研究所剑桥CB30FS 英国剑桥大学土地经济系环境能源与自然资源管理中心剑桥CB33QZ 上海交通大学安泰经济与管理学院上海200030

工业生产是碳排放的主要来源。减少能源浪费、达成生产节能对实现我国“双碳”目标至关重要。随着数字化技术进步,数字化能源管理系统可通过将不可见的能源可视化,促进企业节能。文章分析了英国、美国、德国、日本和瑞典应用能源管理系... 详细信息

工业生产是碳排放的主要来源。减少能源浪费、达成生产节能对实现我国“双碳”目标至关重要。随着数字化技术进步,数字化能源管理系统可通过将不可见的能源可视化,促进企业节能。文章分析了英国、美国、德国、日本和瑞典应用能源管理系统的现状,总结了其特点与应用条件,与我国在此方面的发展进行了对比,并探讨了我国在部署能源管理系统过程中所面临的挑战。文章还提出从“工厂、产线和设备”到“产品”角度分析能耗,构建“基于生产步骤的单位产品能耗标签”的方法论框架。探讨了政府、企业等利益相关者在该方法论中的角色,并提出了政府支持发展数字化能源管理系统的对策,包括推动系统建设、支持合作、确定能耗基准和引导企业对标行业最优实践。

关键词：数字化技术能源浪费能源管理能源系统碳中和

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湖北主要矿产资源供需分析及对策建议

资源环境与工程 2024年第3期38卷 256-265页

作者：王琪李书涛王小敏杨成钟石玉汤旋陈洁湖北省自然资源厅国土资源资料馆湖北武汉430071 湖北省地质调查院湖北武汉430034 湖北省矿业联合会湖北武汉430022

湖北省作为长江经济带重要组成部分,产业结构持续调整,新兴产业发展迅速,矿产资源需求旺盛,然而进入后疫情时代,矿产资源供需形势复杂。准确预测未来湖北省主要矿产资源消费需求量并分析供需变化形势具有重要意义,可为相关政府部门规划... 详细信息

湖北省作为长江经济带重要组成部分,产业结构持续调整,新兴产业发展迅速,矿产资源需求旺盛,然而进入后疫情时代,矿产资源供需形势复杂。准确预测未来湖北省主要矿产资源消费需求量并分析供需变化形势具有重要意义,可为相关政府部门规划部署下一步工作提供资料支撑。在国内外矿产资源总体形势分析基础上,收集整理湖北省域范围主要矿种历年勘查开发利用及消费数据,基于矿产资源人均消费“S”形规律判断增长阶段,采用回归分析对历史消费数据进行函数拟合,前推预测2030年矿产资源需求量,结合资源禀赋、矿产勘查开发和产业发展情况,开展其供需分析并提出对策建议。结果表明,湖北省石油、铁、铜、金供需失衡明显,但页岩气极具潜力;磷、盐供应充足,可覆盖部分外省需求,但供给质量不高;水泥用灰岩和建筑用石料供需较平衡,但矿山布局不合理,基础保障能力不强。建议加快实施新一轮找矿战略突破行动,推进页岩气勘探开发,加大老矿山深边部勘查力度,增加能源和战略性金属矿产资源储量;持续做好磷、盐保护性开采工作,提升供给质量;进一步优化建材类矿产露天矿山布局,加强综合利用,多渠道利用砂石资源。

关键词：矿产资源 “S”形规律供需分析对策建议湖北