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基于遗传-模式搜索算法的微尺度管控区域大气污染物PM2.5溯源

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浙江大学学报（工学版） 2024年第6期58卷 1296-1304页

作者：董红召金灿唐伟佘翊妮林盈盈浙江工业大学智能交通系统研究所浙江杭州310014 杭州市生态环境科学研究院浙江杭州310014

针对微尺度管控区域可能发生的大气污染提出有效的靶向诊断方法-结合高斯烟羽模型和遗传-模式搜索算法的大气污染物分布式溯源方法.将污染源反算模型得到的污染物理论质量浓度与传感器网络观测值的数据对应关系作为目标函数,使用模式搜... 详细信息

针对微尺度管控区域可能发生的大气污染提出有效的靶向诊断方法-结合高斯烟羽模型和遗传-模式搜索算法的大气污染物分布式溯源方法.将污染源反算模型得到的污染物理论质量浓度与传感器网络观测值的数据对应关系作为目标函数,使用模式搜索算法嵌入遗传算法加快反算模型的搜索过程,反算得到污染源强度和位置.依托杭州市亚运板球场馆大气感知器网络进行实验验证,监测2021年10月PM2.5质量浓度、气象数据,对所提出的混合式大气污染溯源方法进行实验验证.实验结果表明:改进遗传-模式搜索算法对于多维变量的搜索效果较好,能快速精准地反算污染源的位置和强度,可以为微尺度管控区域突发性气体污染防治提供应急决策参考.

关键词：源强反算遗传-模式搜索算法高斯烟羽模型微尺度管控颗粒物污染溯源

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水声材料声振特性的驻波管测量方法

声学学报 2024年第4期49卷 905-912页

作者：李水易燕莫喜平刘永平何涛佟昊阳杭州应用声学研究所杭州311400 中国科学院声学研究所北京100190

提出了一种基于驻波管的测量方法,以获得水声材料在静水压条件下的声学和振动特性参数。设计了带有气压补偿功能的低频发射换能器,作为驻波管的声源,通过水柱将换能器的平面活塞振动耦合到水面下的被测样品。在被测样品背衬上安装加速度... 详细信息

提出了一种基于驻波管的测量方法,以获得水声材料在静水压条件下的声学和振动特性参数。设计了带有气压补偿功能的低频发射换能器,作为驻波管的声源,通过水柱将换能器的平面活塞振动耦合到水面下的被测样品。在被测样品背衬上安装加速度计,测量样品背面振速;同时在管壁中嵌入一对水听器,测量水柱声压。导出样品声波入射面的振速和声压,进而计算出样品前表面和背衬面之间的振速传递系数(去耦系数)、样品的输入阻抗和声压反射系数。建立低频驻波管测试系统,声管尺寸为内径300 mm、外径600 mm、高3 m,工作频率范围100~1000 Hz,利用水层样品和多层穿孔橡胶样品开展了实验研究。实验结果显示,测量数据与仿真计算数据吻合较好,验证了测量方法的有效性。

关键词：水声材料声振特性驻波管测量方法

基于离散单元法的不同含水率土壤在转鼓中的流动行为研究

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计算力学学报 2024年第4期41卷 659-665页

作者：陈萌瑶周连勇黄泽廖晓玲赵永志浙江大学能源工程学院化工机械研究所杭州310027 杭州市特种设备检测研究院杭州310003

机械化学法修复POPs污染土壤应用前景良好,但由于无法通过实验手段获取球磨罐内颗粒运动信息,难以对工艺参数进行优化。考虑到土壤颗粒在球磨罐中的流动状态与在转鼓中十分相似,本文采用离散单元法(DEM)研究不同含水率土壤在转鼓中的流... 详细信息

机械化学法修复POPs污染土壤应用前景良好,但由于无法通过实验手段获取球磨罐内颗粒运动信息,难以对工艺参数进行优化。考虑到土壤颗粒在球磨罐中的流动状态与在转鼓中十分相似,本文采用离散单元法(DEM)研究不同含水率土壤在转鼓中的流动行为。为了模拟土壤的结块特性,本文采用基于JKR理论的Surface Cohesive Force模型建立土壤粘聚力模型,并以转鼓试验过程颗粒的坍塌周期和质心角为指标验证了仿真参数的合理性。根据试验与仿真的结果可得,土壤的含水率越高,转鼓中土体坍塌周期和单次坍塌块体体积越大;土壤含水率在仿真过程中以表面能极性分量为表征,含水率越高,表面能极性分量越大,土壤内聚力作用下的结块现象越明显。此外,在仿真过程中,土壤的滚动摩擦系数显著影响转鼓内土壤颗粒整体的分层效果。由于本文使用球形颗粒代替土壤团聚体,摩擦系数的选取不应限于SiO_(2)材料的摩擦系数取值范围,才能保证仿真与试验结果的一致性。

关键词：离散单元法土壤结块转鼓表面能

基于线粒体COI序列片段研究华鳈不同地理群体及其他鳈属鱼类的遗传多样性

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浙江农业学报 2024年第8期36卷 1779-1788页

作者：黄辉储忝江谢楠刘凯杭州市农业科学研究院水产研究所浙江杭州310024

鳈属(Sarcocheilichthys)鱼类是东亚地区常见小型淡水鱼类,并具有一定的养殖开发潜力。深入了解鳈属鱼类的遗传结构及其地域变异,对科学制定保护计划和可持续利用野生资源具有重要意义。试验采用鳈属鱼类包括小鳈(***,XQ)20尾,江西鳈(**... 详细信息

鳈属(Sarcocheilichthys)鱼类是东亚地区常见小型淡水鱼类,并具有一定的养殖开发潜力。深入了解鳈属鱼类的遗传结构及其地域变异,对科学制定保护计划和可持续利用野生资源具有重要意义。试验采用鳈属鱼类包括小鳈(***,XQ)20尾,江西鳈(***,JXQ)20尾,黑鳍鳈(***,HQQ)20尾,东北鳈(***,DBQ)24尾,华鳈(***)淮河群体(HQ_(HH))20尾、闽江群体(HQ_(MJ))17尾、江西群体(HQ_(JX))15尾和建德群体(HQ_(JD))17尾,并对每个群体的线粒体细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ(cytochrome C oxidase subunitⅠ,COI)序列片段进行了测序和分析。试验结果表明,在获得的153个样本序列(668 bp)中,保守位点507个,变异位点154个,简约信息位点150个,碱基缺失或插入位点27个,平均转换与颠换比值为5.2。HQQ群体的单倍型多样性(Hd)最低(0.442),HQHH群体的Hd略高于HQQ群体(0.574),DBQ群体的Hd则稍高于HQHH群体(0.707),而XQ群体的Hd最高(0.963),HQMJ和HQJX群体的Hd则略低于XQ群体(0.860、0.848)。核苷酸多样变化趋势则与Hd结果类似。153尾个体定义了56种单倍型,各群体的单倍型网络中均存在各自群体的主要单倍型,如Hap_2、Hap_33和Hap_37等。基于遗传距离构建的UPGMA分子系统发育树、层次聚类树和NeighborNet分子系统发育网络表明,XQ、HQQ、JXQ和其他鳈属鱼类间遗传关系较远,而DBQ与HQHH群体间遗传关系较近。该研究利用COI序列片段评估了4个华鳈地理群体及其他4种鳈属鱼类的遗传多样性。研究结果将有助于了解华鳈不同地理群体及其他4种鳈属鱼类野生资源的遗传多样性现状,为今后华鳈以及其他4种鳈属鱼类种质资源保护及利用提供参考。

关键词：华鳈鳈属线粒体 COI 遗传多样性

利用组合双曲调频信号的目标径向速度测量与测距去偏

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声学学报 2024年第5期49卷 979-989页

作者：孙旭李然威周利生马永峥景杨杭州应用声学研究所杭州310012

为测定有源声呐运动目标的径向速度,提出了利用组合双曲调频信号的目标径向速度测量与测距去偏方法。分析了实数域双曲调频信号的多普勒不变性和目标测距偏差原理,给出了组合双曲调频信号的目标径向速度测量与测距去偏差的实现表示式,... 详细信息

为测定有源声呐运动目标的径向速度,提出了利用组合双曲调频信号的目标径向速度测量与测距去偏方法。分析了实数域双曲调频信号的多普勒不变性和目标测距偏差原理,给出了组合双曲调频信号的目标径向速度测量与测距去偏差的实现表示式,并研究了目标回波多亮点强度起伏背景下的组合双曲调频信号目标径向速度测量误差特性。通过对信号组合方式、信号带宽的选择以及对回波强度波形的相关处理,可提升目标径向速度的测量精度。数值仿真与海试数据分析结果表明,该方法可准确地实现对目标径向速度的单帧测定和对目标测距偏差的修正,有效支持了对目标动静的判断。

关键词：双曲调频多普勒不变性动目标判断测距偏差

稻-红螯螯虾共作模式下浮游生物的群落变化特征及其与虾生长之间的关系

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浙江农业学报 2024年第7期36卷 1537-1547页

作者：唐金玉黄福勇戴杨鑫楼宝郭水荣浙江省农业科学院水生生物研究所浙江杭州310021 杭州市农业科学研究院水产研究所浙江杭州310024 杭州市农业技术推广中心(杭州市植保植捡中心) 浙江杭州310013

为探究稻渔综合种养模式下浮游生物的群落变化特征及其与养殖对象之间的关系,2022年6月-9月采用18S rRNA基因高通量测序技术调查了浙江省海宁市6处稻红螯螯虾(Cherax quadricarinatus)养殖水体中浮游生物的群落组成及多样性的变化,并结... 详细信息

为探究稻渔综合种养模式下浮游生物的群落变化特征及其与养殖对象之间的关系,2022年6月-9月采用18S rRNA基因高通量测序技术调查了浙江省海宁市6处稻红螯螯虾(Cherax quadricarinatus)养殖水体中浮游生物的群落组成及多样性的变化,并结合Spearman相关性热图分析了优势种类和多样性指数与生长性状之间的关系。结果显示:红螯螯虾的体长、头胸甲宽、体重、增重率、特定生长率和肥满度在不同稻田间无显著差异,但体长、头胸甲宽和体重随着养殖时间的延长明显增加,特定生长率则显著下降。虾引入稻田后会相对改善水体中浮游生物的群落多样性,然而,随着养殖时间的延长,群落稳定性逐渐降低。隐藻(Cryptomonas)、衣藻(Chlamydomonas)、小球藻(Chlorella)和中剑水蚤(Mesocyclops)是共作期间常见的优势种类。浮游植物的优势种或主要种类(浮游生物中排名前50的种类)与浮游动物的变化趋势不同,前者的相对丰度逐渐增加,后者则逐渐降低。分析发现,季节变化是驱动稻虾共作模式下浮游生物群落演替的主要原因。此外,虾的摄食作用也会对群落变化产生一定影响。相关性分析显示,肥满度与小球藻生物量显著负相关,表明养殖水体的水质对虾的生长和健康状况具有重要影响,因此需平衡好水稻种植区和水产养殖区对营养水平需求不同的矛盾。

关键词：浮游生物稻渔综合种养红螯螯虾高通量测序多样性

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竖直表面氦的膜状冷凝过程传热传质机理

工程热物理学报 2024年第7期45卷 1897-1907页

作者：韦涛陈鑫朱少龙植晓琴邱利民浙江大学制冷与低温研究所杭州310027

液氦作为沸点最低(4.21 K)的重要低温流体,被应用于各种低温系统及低温实验室等。氦的膜状冷凝效率是当前使用低温制冷机的小型氦液化及再冷凝回收系统实现性能提升的关键因素,但目前尚缺乏针对性的理论和实验研究。本文基于现有的实验... 详细信息

液氦作为沸点最低(4.21 K)的重要低温流体,被应用于各种低温系统及低温实验室等。氦的膜状冷凝效率是当前使用低温制冷机的小型氦液化及再冷凝回收系统实现性能提升的关键因素,但目前尚缺乏针对性的理论和实验研究。本文基于现有的实验研究,搭建低温竖直表面氦的膜状冷凝CFD模型,模拟不同冷凝温差下氦在竖直表面的膜状冷凝过程,揭示其液膜分布与传热特性,本研究旨在为小型氦液化系统中氦冷凝器的设计及优化方向提供理论指导。

关键词：氦液化膜状冷凝 CFD模拟冷凝液膜传热系数

2010 - 2022年杭州市肾综合征出血热流行病学特征及时空聚集性分析

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中华地方病学杂志 2024年第7期43卷 586-592页

作者：王哲黄仁杰朱雷冯爽贺兆锴霍亮亮孙昼杭州市疾病预防控制中心(杭州市卫生监督所)公共卫生应急办杭州杭州市疾病预防控制中心(杭州市卫生监督所)传染病防制所杭州

目的探索杭州市肾综合征出血热(hemorrhagic fever with renal syndrome, HFRS)的流行病学及时空分布特征, 为HFRS防控提供科学依据。方法通过中国疾病预防控制信息系统传染病监测报告信息系统, 收集杭州市2010年1月1日至2022年12月31... 详细信息

目的探索杭州市肾综合征出血热(hemorrhagic fever with renal syndrome, HFRS)的流行病学及时空分布特征, 为HFRS防控提供科学依据。方法通过中国疾病预防控制信息系统传染病监测报告信息系统, 收集杭州市2010年1月1日至2022年12月31日报告的HFRS病例信息, 采用描述流行病学方法分析杭州市HFRS流行概况及三间分布特征。采用Joinpoint回归分析杭州市2010 - 2022年HFRS发病率的变化趋势。分别采用全局和局部空间自相关分析杭州市HFRS空间分布规律和发病热点区域;并采用时空扫描分析杭州市HFRS时空聚集区域。结果 2010 - 2022年, 杭州市累计报告HFRS病例224例, 年均发病率为0.18/10万。病例分布呈现明显的季节性, 春季(3 - 5月)和秋季(9 - 11月)为发病高峰, 分别占30.80%(69/224)、26.34%(59/224);全市各区(县、市)均有HFRS病例报告, 其中萧山区(66例, 29.46%)、淳安县(41例, 18.30%)、建德市报告病例数(25例, 11.16%)居前3位;病例主要为31 ～ 60岁(65.18%, 146/224)、男性(74.55%, 167/224)、农民(46.43%, 104/224)。Joinpoint回归分析显示, 2010 - 2022年杭州市HFRS发病率整体呈下降趋势[平均年度变化百分比(average annual percent change, AAPC) = - 5.01%, 95%置信区间(confidence intervals, CI):- 9.46% ～ - 0.34%, t = - 2.10, P = 0.036]。全局空间自相关分析显示, 2011 - 2014、2018、2020年杭州市各街道(乡镇)HFRS发病率均存在空间正相关聚集性(莫兰指数均> 0, 均Z > 1.96, 均P 杭州市热点区域(高-高)街道(乡镇)数分别为0、2、3、3、3、3、0、0、4、0、1、0、1个, 且相对固定在西南部区(县、市)。时空扫描共探测到3个聚集区, 一类聚集区的时间为2011年8月至2015年1月, 以淳安县汾口镇为中心, 涉及淳安县的5个乡镇;二类聚集区1的时间为2012年8月至2016年3月, 以萧山区浦阳镇为中心, 涉及萧山区的5个乡镇;二类聚集区2的时间为2019年6月至2020年6月, 以建德市下涯镇为中心, 不涉及其他街道(乡镇)。结论 2010 - 2022年, 杭州市HFRS病例以中年男性农民为主。HFRS疫情整体呈现下降趋势, 主要集中于杭州市西南部区(县、市)。今后应当对重点地区和重点人群开展精准防控。

关键词：肾综合征出血热流行病学特征 Joinpoint回归空间自相关时空聚集性

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富春江水库浮游植物功能群变化的成因

环境科学 2024年第1期45卷 181-193页

作者：张萍王炜朱梦圆国超旋邹伟许海朱广伟中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室南京210008 杭州市生态环境局淳安分局杭州311700

为探究富春江水库浮游植物群落结构的演替特征、水华风险机制及关键影响因素,分别于2020年8月和11月与2021年1月和4月在富春江库区及上下游11个断面采样分析浮游植物、浮游动物群落结构及相关理化指标,对浮游植物进行功能群(FG)分类,并... 详细信息

为探究富春江水库浮游植物群落结构的演替特征、水华风险机制及关键影响因素,分别于2020年8月和11月与2021年1月和4月在富春江库区及上下游11个断面采样分析浮游植物、浮游动物群落结构及相关理化指标,对浮游植物进行功能群(FG)分类,并应用非度量多维尺度分析(NMDS)和冗余分析(RDA)等统计方法探讨功能群变化的影响因素.结果发现,富春江水库浮游植物可分为18个功能类群,其中10个为优势类群;功能群的组成存在显著时空差异:空间上,库区上游江段主要以小环藻(Cyclotella)为代表的C类群和以沟链藻(Aulacoseira)为代表的P类群占优,与该江段中富营养混合水体的环境特征相符;富春江库区仍以P类群为主,但沿程优势度逐渐减小;库区下游江段MP类群逐渐占优,且在钱塘江口占据绝对优势,反映了感潮河流扰动频繁、浊度较高的环境特征;季节上,夏季功能群类型最为丰富,为P+L0+J+M+S1+H1+MP型,除了全年都占优的沟链藻为代表的P类群,还包括多个以蓝藻和绿藻为代表的类群,反映出生境多变、生产力旺盛的水环境特征;秋季演替以长孢藻(Dolichospermum)为代表的H1类群占优,总体为P+H1,反映了水量减少、流态趋于静止的水环境特征;冬季小环藻的突增,C类群占据优势,总体为P+C,反映出换水减弱、富营养化加剧的环境条件变化;而春季类群又逐渐丰富,为C+D+P+MP,也反映出降雨增多、气温升高引起的河流生境多变的环境背景特征.根据C-R-S生长策略分析,R策略类群是富春江水库浮游植物的主导类群,与富春江流域各江段高干扰、低胁迫的总体生境特征吻合.RDA分析表明,水温、浮游动物生物量、高锰酸盐指数、流量、总氮和总磷与浮游植物功能群组成显著相关(P研究表明,水文气象过程对富春江流域浮游植物群落结构影响至关重要,夏季高温季节流态变化可能是诱发富春江库区蓝藻水华的关键因子;降低藻类水华的风险,应在河流氮磷负荷控制的基础上,充分考虑水利调度的协同控制.

关键词：浮游植物功能群流态气温河流型水库浮游动物