基于瓦片分区的雷达动态定量降水估测方法研究

雷达定量降水估测(QPE)考虑雨滴谱的时空变异性,是提高QPE的有效途径。雷达采用Z-R关系开展降水估测时,雨滴谱的差异,主要表现为Z-R关系式不同;利用瓦片分区方法,将降水估测区域进行瓦片分区,每个瓦片内利用雷达和自动站数据动态拟合Z-R关系式开展QPE。文中利用六次天气过程对瓦片分区降水估测方法进行评估,从QPE各项评价指标看,误差较传统的固定Z-R关系法和全域动态Z-R关系法,有很好的提升,降水估测结果与强降水中心基本一致,各项误差指标均最小;结果表明瓦片分区降水估测方法是提升雷达QPE的有效方式。

黄土-古土壤互层对土壤水分运移及土体微结构的影响

黄土地区地质灾害问题的发生大多与水在黄土中的入渗有关,而马兰黄土-古土壤互层结构对土壤水分入渗规律的影响显著。为揭示古土壤阻滞作用下黄土水分运移规律及其对黄土体微结构的影响,为黄土地区工程实践提供理论基础,该研究以陕西省泾阳县南塬的黄土为研究对象,采用土柱模型进行水分入渗试验,研究黄土-古土壤互层条件下土壤水分运移规律。在此基础上,通过微结构测试、分形维数和概率熵等指标的计算,分析黄土-古土壤互层条件下土壤水分运移对黄土微结构的影响。结果表明:古土壤层的透水性弱,湿润锋抵达黄土与古土壤界面处产生瞬态滞水,且随着入渗强度增加滞水时间增加;古土壤层影响下黄土与古土壤界面处的滞水会导致孔隙结构相互连通,孔隙空间平均增加4.13%,孔隙方向概率熵平均减少0.029,分形维数平均减小0.076,即古土壤层的阻水作用使得界面处黄土的孔隙空间增大,孔隙排列有序,孔隙形态规则。研究结果为黄土地区的工程建设和生态环境保护提供科学支撑。

测定驱油用聚合物静态吸附浓度损失的新方法及其应用

建立了一种测定(含)聚合物溶液静态吸附浓度损失的新方法,即运动黏度法。该方法是在静态吸附过程中同时开展待测组和参照组实验,建立参照组溶液的比浓黏度-质量浓度曲线,测定待测组溶液的黏度并代入上述方程,计算得到溶液质量浓度及静态吸附浓度损失,同时对该方法进行可行性验证。实验结果表明,该方法控制增比黏度在0.2~1.5之间,比浓黏度-质量浓度线性关系良好,精密度的相对标准偏差为0.61%,重复性的相对标准偏差为0.043%,用于单一常规聚合物溶液质量浓度测定时与淀粉-碘化镉法测定结果一致。与淀粉-碘化镉法相比,该方法具有不受杂质离子颜色干扰、无需控制化学反应进程、适用性广的优点,可广泛应用于(含)聚合物溶液静态吸附浓度损失的测定,为驱油用聚合物的评价和优选提供指导。

岩心油水两相渗流启动压力梯度实验研究

低渗储层油水两相渗流时存在启动压力梯度,充分认清水驱油时启动压力梯度的变化和影响因素对油藏水驱开发至关重要。为了搞清油藏储层油水两相渗流启动压力梯度特点及其影响因素,对不同渗透率、不同含水饱和度、不同润湿性岩心水驱油两相渗流的启动压力梯度进行了室内实验测定,根据实验现象和实验结果,分析了产生启动压力的岩心孔隙内部的阻力效应和微观成因。研究结果表明:气体渗透率小于50×10^(-3)μm^(2)的低渗岩心随含水饱和度增加,启动压力梯度增大;气体渗透率大于50×10^(-3)μm^(2)的中高渗岩心启动压力梯度随含水饱和度变化不大,总体呈下降趋势,且数值较小;对于低渗油藏,启动压力梯度随岩心渗透率降低而增大,随岩心润湿指数增加而减小;岩心边界层液体厚度越大,启动压力梯度越大。产生启动压力的附加阻力效应有油滴毛管力产生的摩擦阻力、静润湿滞后导致油珠变形产生的阻力及液阻效应产生的阻力,其大小和岩石孔喉半径、润湿指数、微观孔隙的油水分布状态、边界层厚度及固液界面张力有关。

非轴对称光纤三维折射率测量

针对光纤非轴对称的特点,利用数字全息显微层析技术搭建了测试的光路系统,以物光波携带被测样品的相位信息为依据,对其在CCD上的信息进行提取。由于光纤非轴对称的特点,采集了360°的数字全息图,采用角谱理论的算法提取出每一幅全息图物光波的相位分布信息,通过层析重建算法得到三维折射率分布,然后分别以长盈通和康宁光纤为测试样本,测得光纤纤芯与包层折射率的差值分别为0.005和0.006,与厂家提供的参数基本一致。为了进一步验证所提测试方法的有效性,对焊点处进行折射率测量研究,实验结果表明,该测量方法的准确性优于以往的光纤测量方法,具有对光纤样品无损、测量方法简单、测量速度快等优点。

负载型羟基磷灰石催化剂制备的研究进展

羟基磷灰石是一种新型催化剂载体,通过负载金属、元素掺杂等方法处理过的羟基磷灰石催化剂具有优异的催化活性和吸附性能,可广泛用于处理有害气体和净化有机污染物.基于近年来羟基磷灰石在催化领域的发展,简要介绍了其结构和制备方法,并对不同制备方法进行了比较.重点关注了负载型纳米羟基磷灰石催化剂的研究进展,并对其在一氧化碳和挥发性有机化合物方面的催化性能进行了介绍.总结了研究中存在的问题和未来的发展趋势,旨在为深入研究负载型羟基磷灰石催化剂提供参考.

氯化胆碱/草酸型低共熔溶剂氧化脱除模拟油硫化物

通过氯化胆碱和草酸在100℃下搅拌,合成了氯化胆碱/草酸型低共熔溶剂。以氯化胆碱/草酸为催化剂、过氧化氢为氧化剂、咪唑氟硼酸盐离子液体为萃取剂氧化萃取一体法脱除模拟油中的二苯并噻吩(DBT)。考察了反应温度、反应时间、氧化剂加入量、萃取剂类型、硫化物类型等因素对脱硫效率的影响。结果表明,当以咪唑氟硼酸盐为萃取剂,n(H2O2)/n(S)=8、反应温度30℃、反应80 min时,二苯并噻吩的脱除率可以达到95%。催化剂重复使用5次后,脱硫率仍然保持在90%。

替加环素单药及与5种抗菌药物联用对耐碳青霉烯类鲍曼不动杆菌的体外抑菌及生物膜清除作用研究

目的评价替加环素单用及与其他5种临床常用抗菌药物分别联合使用,对耐碳青霉烯类鲍曼不动杆菌(carbapenems-resistant Acinetobacter baumannii,CRAB)的体外抑菌及生物膜清除作用。方法微量肉汤稀释法测定替加环素、阿米卡星、美罗培南、环丙沙星、黏菌素和舒巴坦对42株CRAB的最低抑菌浓度(minimal inhibititory concentration,MIC)和最低生物被膜清除浓度(minimal biofilm eradication concentration,MBEC)。棋盘稀释法测定替加环素分别联用阿米卡星、美罗培南、环丙沙星、黏菌素和舒巴坦对42株CRAB的MIC值和MBEC值,并计算分级抑菌浓度指数(fractional inhibitory concentration index,FICI)和分级生物膜清除浓度指数(fractional eradication concentration index,FECI)。结果替加环素与5种抗菌药物分别联用后,对CRAB的抑菌作用和生物被膜清除作用表现为协同或无关,均未发现拮抗现象。其中替加环素与阿米卡星联用后具有较高的协同抑菌率(47.6%,20/42),而替加环素与环丙沙星联用后则具有较高的生物膜协同清除率(30.9%,13/42)。结论与单药相比,替加环素与5种药物分别联用,对CRAB的体外抑菌及生物膜清除作用具有一定的增强效果。

氨基酸功能化磷钨酸盐的制备及其催化氧化脱硫性能

以L-丙氨酸和磷钨酸为原料,合成氨基酸功能化磷钨杂多酸盐([Ala]3PW),并采用XRD、FT-IR对其结构进行表征。以[Ala]3PW为催化剂,过氧化氢作为氧化剂,甲基咪唑四氟硼酸盐([HMIM]BF4)为萃取剂氧化萃取一体法脱除模拟油中的二苯并噻吩(DBT)。考察了反应温度、催化剂加入量、O/S物质的量比、萃取剂加入量、硫化物类型等因素对脱硫效率的影响。结果表明,在模拟油为10mL、[Ala]3PW=0.04g、O和S的物质的量比为6、V([HMIM]BF4)/V(oil)=0.6、反应温度50℃、反应时间180min的条件下,DBT的转化率可达到98.2%。催化剂循环使用4次活性没有明显的降低。

黄蜀葵花总黄酮提取工艺

目的优选黄蜀葵花总黄酮的提取工艺。方法采用正交实验法,以总黄酮的含量为考察指标,选择主要影响提取效率的乙醇浓度、料液比、提取温度和提取时间为考察因素,优选总黄酮的提取工艺。结果黄蜀葵花总黄酮的最佳提取工艺为乙醇浓度70%,料液比1∶50,90℃水浴回流0.5 h。结论优选的工艺简便、准确、重现性好,可用于黄蜀葵花中总黄酮的提取。

微波等离子体炬原子发射光谱法测定铁增敏效应

针对在低功率下工作的微波等离子体炬原子发射光谱法(MPT-AES)存在对一些元素检测灵敏度较低和抗基体干扰能力弱的问题,以氩气为载气和工作气,研究了表面活性剂及镧盐对MPT-AES测定铁的增敏效应,考察了铁测定的工作条件和共存元素对铁测定的影响.实验结果表明,非离子表面活性剂对铁的测定有抑制作用,而阳离子表面活性剂和镧盐对铁的测定有增敏作用,其中镧盐增敏效果最好.以镧盐为增敏剂,不仅可提高MPT-AES测定铁的灵敏度,还可增加共存元素的允许量.当体系中镧浓度为0.500 mg/m L时,至少可使40倍的锌,30倍的钴,20倍的镍、锰,15倍的钙,10倍的镁、铜和钠不影响铁的测定.与不加镧时相比,铁的发射强度提高了2.4倍,检出限由原来的27.5×10^(-3)μg/m L下降为8.5×10^(-3)μg/m L.将本方法应用于原油样品中铁的测定,所得结果与火焰原子吸收光谱法测定结果一致.

近20年北方草原生态价值核算及其时空差异特征

草原是我国重要的陆地生态系统和自然资源,具有多元生态服务,探索草原生态价值核算方法对于草原保护修复与可持续管理具有重要意义,但当前草原生态价值尚未形成公认的评估框架和准确的核算方法。定位于北方草原,以内蒙古天然草原为典型案例区,提出了“支持-供给-调节-文化”服务价值四类共计19项的草原生态价值评估体系,基于地面采样、野外观测、遥感解译、模型模拟和统计等多源数据,在像元尺度上核算了2000—2020年草原生态价值并分析其空间分异特征和动态演变规律。结果表明:近20年来内蒙古草原生态价值多年均值为17640.60亿元/a,约为自治区同期国内生产总值(GDP)(8607.23亿元/a)的2.05倍,每公顷草原提供的生态价值为2.34万元/hm^(2),总体呈现“东北高—西南低”的空间分布格局特征。其中,草原调节服务价值最高,多年均值6676.44亿元/a,占比53.68%;其次为草原支持服务价值,多年均值为6293.96亿元/a,占比35.13%;草原供给和文化服务价值多年均值分别为3796.27亿元/a(6.24%)和873.93亿元/a(4.95%)。从具体指标来看,防风固沙价值量最高(5858.86亿元/a和33.21%);从各地区来看,锡林郭勒盟草原生态价值最高(4701.81亿元/a和26.65%)。20年间,草原生态价值呈显著增加趋势(439.45亿元/a,P<0.05),其中以草原文化服务价值增加最为明显。本方法和案例可为量化草原生态价值提供参考范式,并有助于生态产品价值实现机制的建立,推动草原侵占用等生态补偿方案的优化。

苏州城市颗粒物与臭氧相互作用的数值模拟研究

利用南京大学城市空气质量预报模式（NJU-CAQPS）研究苏州城市颗粒物和臭氧的相互作用,评估各效应对污染物的影响和冬夏两季相对重要性.研究表明冬季颗粒物的辐射效应造成模拟域向下短波辐射减小5.4%~22%,近地面气温降低0.25~0.48℃,湍能和风速减小,边界层高度降低,城区PM2.5、NO_2、NO和SO_2浓度分别增加1.01%、0.48%、1.58%和0.71%,O_3浓度降低0.99%;颗粒物的光化学效应造成PM2.5、硫酸盐、硝酸盐、O_3和NO浓度分别降低0.04%、0.07%、0.04%、4.33%和8.09%,NO_2浓度升高3.59%;颗粒物的非均相效应造成PM2.5、硫酸盐、硝酸盐和NO浓度分别升高4.72%、22.07%、6.93%和2.59%,O_3、NO_2和SO_2浓度分别降低5.05%、1.19%和11.38%.非均相效应对颗粒物、O_3和SO_2起主导作用;光化学效应对NO_2和NO起主导作用.夏季各效应引起污染物浓度变化趋势与冬季相近,但夏季辐射效应对除O_3外的NO_2、NO和SO_2影响程度加强,对颗粒物影响程度减弱;光化学效应对各污染物（除NO）的影响程度加强尤其对硝酸盐和硫酸盐;非均相效应对各污染物（除硝酸盐）的影响程度加强.

苏州城市气溶胶和臭氧相互作用的观测分析

利用2014年苏州地区观测资料对城市气溶胶与O_3之间的相互作用进行研究,结果表明:苏州市晴空指数(CI)与PM_(10)、PM_(2.5)呈显著负相关; PM_(10)、PM_(2.5)质量浓度每增加1μg/m3,晴天条件下白天向下短波辐射(DSR)分别下降1. 48 W/m2和1. 52 W/m2; DSR与O_3呈显著正相关; O_3与PM_(10)、PM_(2.5)呈负相关,表明气溶胶对O_3浓度存在衰减作用。2014年11月10日—12日个例研究表明,在到达地面的DSR几乎不变的情况下,气溶胶与O_3之间发生非均相化学反应,造成O_3浓度降低。2014年12月13日—14日个例研究表明,气溶胶通过对太阳辐射的消光作用,造成到达地面的DSR减弱,O_3浓度降低。

氮肥对甘蔗叶片内生固氮菌nifH基因表达的影响

为了探究氮肥对甘蔗叶片内生固氮菌nifH基因表达的影响,从RNA和蛋白质水平,采用RT-PCR和Western blot等技术分析施氮和不施氮处理下3个甘蔗品种叶片中nifH基因表达的差异性及对固氮酶相对表达量的影响。结果表明,在大田生长的甘蔗,在施氮肥和对照处理的叶片内,都可检测到固氮菌nifH基因在基因水平和蛋白质水平的表达。施氮处理会抑制或降低叶片内固氮菌的nifH基因的表达,但有利于nifH在蛋白质水平的表达,3个甘蔗品种内生固氮菌nifH基因的相对表达量都是施氮处理下较高,尤其是甘蔗品种ROC22,处理与对照间达到了显著差异。

微波等离子体炬原子发射光谱法测定原油中钙

微波等离子体炬原子发射光谱法(MPT-AES)是利用微波源提供能量,其与电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)特点类似,具有原子化效率高、分析速度快和操作简单等优点,但是目前对该技术的应用研究仅限于仪器工作条件的优化,对某些共存元素的干扰缺乏有效的解决措施。实验以氩气为载气和工作气,详细考察了MPT-AES测定原油中钙的工作条件和共存元素对钙测定的影响。结果表明,选择Ca 393.366nm为分析谱线,微波功率为85 W,载气流量为1 350 mL/min,工作气流量为650 mL/min,钙质量浓度在0.010~6.00μg/mL范围内与其对应的发射强度呈线性,线性相关系数r=0.999 8;方法中钙的检出限为5.6×10-3μg/mL。干扰试验结果表明,7倍于钙质量浓度的钠,3倍于钙质量浓度的铁、钴,1倍于钙质量浓度的镁、铜、铝不影响钙的测定;1倍于钙质量浓度的钒、镍干扰钙的测定。在0.5mL 5g/L EDTA和0.5mL 10g/L邻菲罗啉溶液的联合作用下,可使铝、钴、镍、镁、铁、铜、钒的允许量至少提高到5倍。将实验方法应用于原油中钙的测定,测定结果与火焰原子吸收光谱法(FAAS)基本一致,相对标准偏差(RSD,n=6)为1.6%~2.2%。

城市小区建筑物和屋顶绿化对小区气象环境影响的数值模拟研究

为了研究城市小区建筑物和屋顶绿化对小区气象环境影响,利用USDSM(城市小区气象与污染扩散数值模式)对杭州市一临钱塘江小区进行敏感性试验。结果表明:(1)小区建筑物的拖曳、阻尼和摩擦作用造成敏感小区内10 m高度平均水平风速减小0.56 m·s-1;对风速的影响范围:迎风向为500 m,背风向为500~600 m,侧风向为200 m,影响高度达到建筑物群平均高度的两倍以上。(2)小区建筑物存在导致低层污染扩散能力减弱,平均污染物浓度达到初始浓度0.01的时间延迟7.6 min。(3)100%的屋顶绿化面积可造成敏感小区平均地表温度下降0.56℃;5 m高度平均气温下降0.70℃;小区平均建筑物高度处气温下降0.94℃。敏感小区内10 m高度平均水平风速增加0.14 m·s-1;小区建筑物下游水平风速显著减小,影响范围达到了600~800 m。

草原生态价值的内涵、核算及评估

草原是我国面积最大的陆地生态系统,是具有重要生产、生态和生活功能的自然资源,是我国重要的绿色生态安全屏障,是传承草原文化的重要载体,是建设生态文明和美丽中国的重要基础。开展草原生态价值核算与评估有两个核心目标,一是为草原资源的合理定价、有效补偿、科学管理和可持续发展提供理论依据,即尝试将生态效益纳入经济社会发展决策,二是为草原生态保护和修复成效评价提供科学方法,即通过货币化改变和影响生态保护和修复的行为与决策。借鉴生态经济学和生态系统评估理论,将草原生态价值定义为由草原生态系统结构与功能决定的可直接向人类提供各种服务及惠益的价值化形式。结合草原生态学基础理论,综合参考生态系统服务价值、自然资本、生态系统生产总值,梳理构建草原生态价值评估指标体系,确定分项指标物质量估算与价值核算的空间计量方法,构建了评估框架,可评价草原生态价值高低及其时空动态变化。以内蒙古自治区呼伦贝尔市为例,开展草原生态系统支持、供给、调节、文化生态价值的核算和空间分异格局分析,以及不同行政区草原分项价值的横向对比评估,应用结果显示出指标综合全面、核算科学合理、评估方法灵活、能够反映时空分异特征等优势,进而展望了未来需要开展深入研究的几个方面。由此可见,草原生态系统作为“钱库”的重要性,决定了需要从草原生态价值角度进一步认识草原的功能与地位,切实加强草原的科学保护与合理利用。

基于直流电压动态修正的柔性多状态开关自适应下垂控制

为了满足配电网的多种互联需求,柔性多状态开关(flexible multi-state switch,FMSS)已衍生出多种互联应用的技术形态,多端FMSS与双端FMSS相比更具经济性和可靠性,已成为研究热点。传统下垂控制通过改变直流侧电压实现不平衡功率的消纳,但直流侧电压的偏离会影响系统安全可靠运行。针对模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的多端FMSS系统,提出了一种改进型下垂控制策略,根据换流器消纳的有功功率实时动态改变直流电压的参考值和下垂增益,实现了直流电压的无偏差运行,既能避免换流站过载,又能解决不平衡功率消纳引起的电压偏离问题,提高了系统的稳定性。另外,由于MMC自身结构特性和PI参数整定困难,将传统的电流内环改为模型预测控制,并采用典型的二阶Runge-Kutta法对状态方程进行离散化,提高了控制精度。最后基于MATLAB/Simulink仿真软件搭建了四端FMSS系统模型,验证了所提控制策略的可行性与有效性。

钨酸锰催化氧化脱除模拟油硫化物

通过直接沉淀法制备钨酸锰,采用高温煅烧和双氧水活化的钨酸锰为催化剂,过氧化氢为氧化剂,咪唑氟硼酸盐离子液体为萃取剂,氧化脱除模拟油中的二苯并噻吩(DBT)。研究了反应时间、反应温度、催化剂的加入量、氧化剂用量、萃取剂类型、硫化物类型等因素对催化氧化脱硫的影响,同时考察催化剂/萃取剂脱硫体系循环使用性能。结果表明,最优工艺条件为:反应温度为50℃,H2O2加入量为0.3 m L,催化剂为0.03 g,以咪唑氟硼酸盐为萃取剂,反应时间为60 min时,二苯并噻吩的脱除率可达90%。催化剂/离子液体回收重复使用5次,催化活性无明显下降。