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基于支持向量机的煤自燃声学预警方法研究

清华大学学报(自然科学版) 2025年第4期65卷 769-776页

作者：孔彪郑永超冯新刘纪凡山东科技大学安全与环境工程学院安全工程系

煤自燃火灾监测预警是制约煤炭行业安全发展的一大难题，现有煤自燃监测预警方法中，采用单一指标分析精确度不足，基于统计分析法的多指标判定方法会受指标数量和种类的限制，使得判定过程复杂，结果差异较大，而支持向量机算法可以从... 详细信息

煤自燃火灾监测预警是制约煤炭行业安全发展的一大难题，现有煤自燃监测预警方法中，采用单一指标分析精确度不足，基于统计分析法的多指标判定方法会受指标数量和种类的限制，使得判定过程复杂，结果差异较大，而支持向量机算法可以从有限的样本中学习出全部的规律，有望应用于煤自燃监测预警领域。该文首先建立煤自燃过程中次声波和声发射信号测试系统，研究发现次声波和声发射的主频幅值与温度具有较高的相关性（相关系数R2>0.90）,可作为监测煤自燃的有效指标。其次，在分析支持向量机原理的基础上，将次声波和声发射的主频幅值作为特征向量，选用“一对一”方法建立煤自燃支持向量机模型，并验证分析不同核函数对识别结果的影响，形成基于支持向量机的煤自燃声学预警方法。研究结果表明，该支持向量机模型能根据煤自燃产生的次声波、声发射主频幅值数据特征较好地划分煤自燃的不同阶段，其中次声波多项式核函数支持向量机与声发射Gauss核函数支持向量机的分类效果最好，总体识别率在90.00%以上。本文的研究为煤自燃高效监测预警提供了一种新方法。

关键词：煤自燃支持向量机次声波声发射预测预警

大麦HvMYB2分子特性及响应干旱胁迫的功能分析

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作物学报 2025年第4期51卷 873-887页

作者：王林陈晓雨张文梦龙汪思琦程冰云程靖秋潘锐张文英长江大学农学院湖北荆州434025

干旱是全球农业生产中最主要的环境胁迫之一,严重影响作物的生长发育和产量形成。挖掘野生大麦优异的抗旱基因对于我国干旱、半干旱区域抗旱大麦品种的选育与利用具有重要意义。为阐明HvMYB2基因的分子特性及其响应干旱胁迫的功能,本研... 详细信息

干旱是全球农业生产中最主要的环境胁迫之一,严重影响作物的生长发育和产量形成。挖掘野生大麦优异的抗旱基因对于我国干旱、半干旱区域抗旱大麦品种的选育与利用具有重要意义。为阐明HvMYB2基因的分子特性及其响应干旱胁迫的功能,本研究从抗旱野生大麦EC_S1中扩增HvMYB2编码序列(CDS),获得了912 bp长的CDS序列,编码303个氨基酸。保守结构分析显示,HvMYB2为R2R3型MYB转录因子,含有2个HTH_MYB结构域,其编码蛋白定位于细胞核。系统发育分析表明,HvMYB2与小麦PIMP1蛋白同源性最高(87.5%)。表达模式分析显示,HvMYB2在苗期地上部分表达水平最高。在干旱胁迫条件下,HvMYB2在抗旱野生大麦EC_S1中表达水平显著升高。过表达HvMYB2的拟南芥株系在干旱条件下表现出更强的抗旱性,干旱胁迫下叶片相对含水量、叶绿素a和叶绿素b含量显著高于野生型拟南芥,相对电导率则显著降低,叶片气孔导度显著低于野生型植株。反之,沉默HvMYB2导致了大麦植株在干旱胁迫下的抗旱性显著降低,表现为更高的水分损失和细胞损伤,以及更大的气孔导度。由此推测HvMYB2通过调节叶片气孔导度正调控大麦的抗旱性。互作蛋白预测结果显示,HvMYB2可能与HvMYB27和HvMYB29转录因子形成复合物以调节下游基因表达。此外,HvMYB2启动子分析揭示其包含多个干旱诱导和激素响应元件,野生大麦HvMYB2启动子中181 bp特异性片段插入导致其转录水平受干旱显著诱导,可能提高了野生大麦EC_S1的抗旱性。本研究为全面解析HvMYB2抗旱分子调控机制奠定了基础,为大麦品种抗旱遗传改良提供了新的基因资源。

关键词：野生大麦 MYB转录因子干旱胁迫基因克隆 VIGS沉默

冻融循环作用下多工况粗颗粒硫酸盐渍土路基变形特性

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长安大学学报(自然科学版) 2025年第1期45卷 13-23页

作者：刘伟杨晓华张莎莎太原学院建筑与环境工程系山西太原030032 长安大学公路学院陕西西安710064

为了深入研究粗颗粒硫酸盐渍土路基在冻融循环作用下的变形特性,根据实际环境条件,针对现场粗颗粒硫酸盐渍土,开展封闭状态、降水及地下水盐补给3种工况、7个冻融循环周期的粗颗粒硫酸盐渍土路基变形模型试验,得到冻融循环过程中路基温... 详细信息

为了深入研究粗颗粒硫酸盐渍土路基在冻融循环作用下的变形特性,根据实际环境条件,针对现场粗颗粒硫酸盐渍土,开展封闭状态、降水及地下水盐补给3种工况、7个冻融循环周期的粗颗粒硫酸盐渍土路基变形模型试验,得到冻融循环过程中路基温度及变形的变化规律。结合路基中含水率和含盐量的变化,对比分析冻融循环作用下降水、地下水盐补给对粗颗粒盐渍土路基变形的影响,提出相应路基的变形率。研究结果表明:在7个冻融循环周期过程中,3种工况粗颗粒硫酸盐渍土路基不同深度处土体的温度均呈周期性变化,且深度越大,土体温度的变化幅度越小;封闭状态和地下水盐补给条件下路基在周期末的总变形随冻融循环次数的增加,先增大后逐渐趋于稳定,而降水条件下路基在周期末的总变形呈先增大后减小的趋势;各工况下路基的变形均表现为盐胀累加,且封闭状态、降水及地下水盐补给工况下路基的最大变形量分别为0.915、12.385、0.957 mm;降水条件下路基的最终总变形量为封闭状态下路基最终总变形量的10.5倍,降水对该粗颗粒盐渍土路基变形的影响较大;封闭状态和地下水盐补给条件下路基在周期内的最大盐胀变形量分别为0.402、0.421 mm,两者的最终总变形量分别为0.603、0.611 mm,地下水盐补给对该粗颗粒盐渍土路基的变形影响相对较小;3种工况下路基的最大变形率分别为0.153%、2.064%、0.160%。

关键词：道路工程粗颗粒硫酸盐渍土试验研究冻融循环变形封闭状态降水地下水盐补给

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硒化芹菜素的制备及其抗氧化活性分析

食品工业科技 2025年第4期46卷 109-116页

作者：高雅文吴国鹏韩博王荣武娄方明湖北民族大学化学与环境工程学院湖北恩施445000

本研究以亚硒酸钠为硒化剂,黄酮类化合物芹菜素(Apigenin,AP)为底物制备硒化芹菜素(Selenated Apigenin,Se-AP)。通过多种分析技术对Se-AP进行结构表征并推测其可能出现的配位结构。由结构表征分析结果可知,硒化修饰后AP在不改变黄酮母... 详细信息

本研究以亚硒酸钠为硒化剂,黄酮类化合物芹菜素(Apigenin,AP)为底物制备硒化芹菜素(Selenated Apigenin,Se-AP)。通过多种分析技术对Se-AP进行结构表征并推测其可能出现的配位结构。由结构表征分析结果可知,硒化修饰后AP在不改变黄酮母环主体结构的基础上形成新的Se-O、C-O-Se化学键,Se元素在Se-AP中均匀分布,并得出Se-AP可能存在的1种配位结构,由原子荧光光谱法测得Se-AP中硒含量约为1.91%±0.11%。设计ABTS^(+)、DPPH、OH自由基清除实验研究硒化前后AP的抗氧化活性。由抗氧化活性实验结果可知,SeAP在400 mg/L时对ABTS^(+)自由基的清除率为93.82%±0.63%,在800 mg/L时对DPPH、OH自由基的清除率分别为39.53%±0.67%、96.54%±0.77%。硒化修饰后AP对DPPH自由基的清除能力略有增强,对ABTS^(+)、OH自由基的清除能力明显提高(IC_(50)分别为53.52±1.85 mg/L、11.33±0.64 mg/L),在800 mg/L时与同浓度下VC清除能力相当。因此说明硒化修饰后AP抗氧化活性提高,生物活性增强,可为硒化黄酮相关食品、药物的研发利用提供新途径。

关键词：黄酮类化合物芹菜素硒化芹菜素配位结构抗氧化活性

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顾及人体骨架区域特征的行为识别研究

武汉大学学报(信息科学版) 2025年第3期50卷 571-578页

作者：李雯静刘鑫武汉科技大学资源与环境工程学院湖北武汉430000

基于人体骨架数据的行为识别研究目前已经取得较好的进展,然而现有方法大多仅考虑关节点的空间位置信息,忽视了关节点的区域变化特征。提出一种顾及人体骨架区域特征的行为识别方法,使用人体骨架数据表征人体行为特征,按照人体运动规律... 详细信息

基于人体骨架数据的行为识别研究目前已经取得较好的进展,然而现有方法大多仅考虑关节点的空间位置信息,忽视了关节点的区域变化特征。提出一种顾及人体骨架区域特征的行为识别方法,使用人体骨架数据表征人体行为特征,按照人体运动规律对骨架图进行区域划分,在关节坐标数据的基础上考虑区域内关节的角度变化情况,并将两种数据分别作为时空图卷积网络的输入,对两种数据流的预测结果进行融合。实验结果表明,所提方法较单个数据流的检测结果提高了1.9%;与几种经典模型比较,其Top-1和Top-5准确率分别达到了32.4%和54.2%,相较其他模型有更好的检测结果。

关键词：行为识别区域特征骨架图时空图卷积网络

外源性物质对消化沼液中DOM光谱特征的影响

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环境工程学报 2025年第2期19卷 364-372页

作者：余羿琼周翠红冯书耕张明玉王梦涵北京石油化工学院机械工程学院环境工程系北京102617

餐厨垃圾厌氧消化产酸是其资源化、能源化利用的重要途径,但消化过程中产生的沼液成为限制技术发展的关键因素,沼液处理成为亟需解决的问题,需要明确其组分才能更好实现沼液产品的增值化。通过添加外源性物质与自身源物质对比,采用三维... 详细信息

餐厨垃圾厌氧消化产酸是其资源化、能源化利用的重要途径,但消化过程中产生的沼液成为限制技术发展的关键因素,沼液处理成为亟需解决的问题,需要明确其组分才能更好实现沼液产品的增值化。通过添加外源性物质与自身源物质对比,采用三维荧光光谱结合区域积分和平行因子技术,探究餐厨垃圾消化沼液中溶解性有机物(DOM)的荧光组分和荧光强度差异与餐厨垃圾厌氧消化产酸性能。研究结果表明,加入外源性物质的餐厨垃圾厌氧消化能够缩短乙酸产出时间,总氮含量与区域积分法分析出的芳香类蛋白质Ⅰ有显著正相关关系,区域积分分析与平行因子分析能够揭示沼液中溶解性有机物的类别并显示各组分的变化,加入外源性物质能够促进餐厨垃圾厌氧消化DOM的产生。本研究结果可为沼液产品增值化的应用提供理论参考。

关键词：厌氧消化餐厨垃圾溶解性有机物区域积分法平行因子法

近年北京市环境空气臭氧及其背景浓度的对比分析

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环境科学 2025年第3期46卷 1275-1284页

作者：李云凤汤济霖纪元元王亚飞李红高锐北京石油化工学院机械工程学院环境工程系北京102617 中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室北京100012

为了解北京市近年来O_(3)污染变化趋势及区域背景的贡献,基于2018~2022年北京市34个站点的O_(3)在线监测数据,对比分析了北京市及其城区点、郊区点、清洁点、区域点和交通点等不同类型点位的O_(3)浓度时序变化和超标情况,并利用美国德... 详细信息

为了解北京市近年来O_(3)污染变化趋势及区域背景的贡献,基于2018~2022年北京市34个站点的O_(3)在线监测数据,对比分析了北京市及其城区点、郊区点、清洁点、区域点和交通点等不同类型点位的O_(3)浓度时序变化和超标情况,并利用美国德克萨斯州环境质量委员会(TCEQ)提出的区域背景估算方法计算区域背景(没有前体物排放时的O_(3)浓度)和本地生成对O_(3)的贡献率.结果表明,在2018~2022年期间,2019年北京市O_(3)体积分数年评价值最高,2021年最低,2022年出现反弹;除交通点外,北京市及其他各类型点位O_(3)体积分数均呈下降趋势.各点位O_(3)月评价值最高均出现在6月,清洁点位月评价值常高于其他点位.O_(3)超标率和重度污染天数占比均呈波动变化,清洁点更易出现O_(3)重污染天.O_(3)超标天中以轻度污染为主,2020~2022年重度污染天O_(3)平均体积分数均高于2019年.为剔除NO对O_(3)“滴定”效应的影响,TCEQ法采用总氧化剂O_(x)(O_(x)=O_(3)+NO_(2))代替O_(3)进行估算,结果表明北京市区域背景和本地生成均呈下降趋势,区域背景对O_(3)的贡献明显高于本地生成;但由于光化学活动的增强,夏季区域背景的贡献有所降低.总体而言,虽然2018~2022年北京市O_(3)体积分数呈现下降趋势,但重污染天O_(3)没有表现出同样的变化趋势.为实现“十四五”基本消除重污染天气目标,并有效控制O_(3)污染,建议北京市在加强本地O_(3)前体物排放管控的同时,进一步优化京津冀及周边区域的大气污染联防联控机制,减少区域背景对O_(3)污染的贡献.

关键词：北京臭氧(O_(3)) 浓度变化区域背景本地生成

外源复合酶对纤维素类生物质共消化系统的效能强化研究

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中国环境科学 2025年

作者：常享琳李治波谢娟曹思凡李令虎李玉友王晓昌陈荣邢保山西安建筑科技大学环境与市政工程学院日本东北大学土木与环境工程系

为探究外源复合酶对厌氧共消化系统产甲烷效能的强化策略，首先采用玉米秸秆和餐厨垃圾为混合基质，通过批次试验和响应面法优化了外源复合酶的组合及浓度。木质素单因子试验筛选了复合酶组分和浓度范围；通过响应曲面法设计了20组以漆... 详细信息

为探究外源复合酶对厌氧共消化系统产甲烷效能的强化策略，首先采用玉米秸秆和餐厨垃圾为混合基质，通过批次试验和响应面法优化了外源复合酶的组合及浓度。木质素单因子试验筛选了复合酶组分和浓度范围；通过响应曲面法设计了20组以漆酶、内切-β-1，4-葡聚糖酶和木聚糖酶浓度为变量的试验，并以产甲烷促进率作为优化目标，根据试验数据成功建立了模型并进行了方差分析，根据响应面分析最终确定了漆酶（1.5-4.0 U/mL）、木聚糖酶（12-20 U/mL）和内切-β-1，4-葡聚糖酶（50-85 U/mL）的范围内可到达高产甲烷促进率的酶组合作为合适的复合酶组分。通过连续流试验验证复合酶的效能，结果表明：投加复合酶促进了水解酶和乙酸型产甲烷菌的增殖，释放更高活性的木质素、纤维素酶和厌氧消化酶，进而促使厌氧共消化系统的甲烷产率提高19.5%，为木质纤维素类生物质共消化系统产甲烷效能的增强提供了外源复合酶强化新途径。

关键词：玉米秸秆餐厨垃圾复合酶产甲烷厌氧共消化

BOPPPS教学模式下环境工程综合实验的教学设计与实践

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实验室研究与探索 2025年第2期44卷 95-100页

作者：刘俊杰梁宝瑞李婧男宋娜汪群慧北京科技大学天津学院环境工程系天津301830 北京科技大学能源与环境工程学院北京100083

为解决学生实验课学习兴趣不高、参与度不够、工程和创新思维训练薄弱等问题,基于课程教学目标和课程设计思路,将BOPPPS教学模式引入环境工程综合实验,借助学习通、虚拟仿真实验等线上平台和线下实验操作平台,以粉煤灰配制混凝土实验为... 详细信息

为解决学生实验课学习兴趣不高、参与度不够、工程和创新思维训练薄弱等问题,基于课程教学目标和课程设计思路,将BOPPPS教学模式引入环境工程综合实验,借助学习通、虚拟仿真实验等线上平台和线下实验操作平台,以粉煤灰配制混凝土实验为例进行教学设计与实践。实践证明,BOPPPS教学模式可激发学生学习的兴趣和参与度,促进学生的自主学习和创造性思维,提升学生学习效果和综合素质。这种教学模式在教学实践中具有重要意义,为教学研究提供新的视角和方法。

关键词：环境工程综合实验教学模式教学设计