知识图谱视角下雄安新区研究现状分析

为了构建雄安新区研究知识图谱,针对目前对雄安新区科学研究产出分析几乎空白的情况,基于CNKI和Web of Science数据库的4638篇中英文文献进行文献计量和文本挖掘分析,从知识图谱视角分析雄安新区研究的趋势、研究主体、研究主题和研究热点情况。研究表明:随着雄安新区设立时间的增长,国内学术界的研究热度逐渐褪去,研究数量呈现下降趋势;雄安新区的主要研究阵地在中国,国际研究机构与中国合作密切;京津冀协同发展、雄安新区建设规划、雄安新区水文与环境研究、雄安新区智慧城市建设研究是当前雄安新区研究的热点。基于知识图谱视角对当前研究态势进行客观数据分析,可为雄安新区各领域的理论研究和实践探索提供科学参考依据,为进一步研究雄安新区提供新视角、新思路。

深色有隔内生真菌(DSE)功能和重金属耐性机制研究进展

重金属污染具有滞留时间久、难恢复和难治理等特点,重金属污染土壤修复备受关注。深色有隔内生真菌(Dark septate endophytes,DSE)可与多种植物建立良好的共生关系,其在促进植物生长、与植物联合共生增强植物对重金属的耐性机制及修复重金属污染土壤方面发挥着重要作用。为系统阐述DSE功能及其对重金属耐性机制,本文综述了DSE的结构特征及定植规律,其促进宿主植物生长的作用机制,重点分析了重金属胁迫下DSE的应答机制(吸附螯合、调控基因表达、抗氧化应激和“区室化”作用等),总结了DSE-植物共生体系在修复重金属污染土壤中的应用现状和前景,以期为DSE在重金属污染环境中的应用提供理论参考。

微生物燃料电池人工湿地对污水氮降解及产电性能研究

对比分析不同阳极材料构成的微生物燃料电池人工湿地对生活污水中氮的降解作用和产电性能的影响,为更有效地处理生活污水提供基础。2023年9-10月构建以活性炭、锰矿、黄铁矿为阳极的3种微生物燃料电池人工湿地,通过分析污水净化效果、装置产电性能以及微生物群落结构来研究其在处理秦皇岛北戴河团林污水处理厂实际污水中氮降解及产电性能。结果显示:针对去除有机氮为主的生活污水,与活性炭燃料电池人工湿地(CW-MFC)相比,黄铁矿燃料电池人工湿地(PCW-MFC)对总氮和有机氮的去除效率提高了29.64%和35.60%,锰矿燃料电池人工湿地(MCW-MFC)对总氮和有机氮的去除效率分别提高了12.83%、18.32%;对于NH4+-N的去除,PCW-MFC去除效率比CW-MFC高19.61%,可能黄铁矿发生铁氧化还原循环进而促进硝化作用;锰矿促进了对NO_(3)^(-)-N的去除,去除效率比CW-MFC高25.02%,可能是锰氧化物发生氧化还原反应促进电子转移增强了反硝化作用。PCW-MFC在整个试验阶段产生的平均电压和最大功率密度都高于CW-MFC,说明黄铁矿在微生物燃料电池人工湿地系统中起到较好的导体作用。研究结果表明增加阳极填料的电子循环作用,可以有效提高微生物燃料电池人工湿地对生活污水的处理效果。

柚皮素磷脂复合物纳米混悬剂制备及其体内药动学研究

目的制备柚皮素磷脂复合物纳米混悬剂,并考察其体内药动学。方法高压均质法制备磷脂复合物纳米混悬剂。以稳定剂种类、稳定剂与磷脂复合物用量比例、均质压力、均质次数为影响因素,粒径、PDI、Zeta电位为评价指标,单因素试验优化处方。在透射电镜下观察形态,进行X射线粉末衍射分析,测定溶解度、油水分配系数、磷脂复合物解离率、累积释放度。24只大鼠随机分为4组,分别灌胃给予柚皮素及其磷脂复合物、纳米混悬剂、磷脂复合物纳米混悬剂的0.5%CMC-Na混悬液(30 mg/kg),于0、0.25、0.5、1、1.5、2、3、4、5、6、8、10、12 h采血,HPLC法测定柚皮素血药浓度,计算主要药动学参数。结果最优处方为磷脂复合物用量50 mg,稳定剂PVP K30+TPGS(1∶1),稳定剂与磷脂复合物用量比例3∶1,均质压力100 MPa,均质次数10次。所得磷脂复合物纳米混悬剂呈类球形或椭圆形,平均粒径、PDI、Zeta电位分别为(260.53±25.86)nm、0.160±0.024、(-31.08±1.37)mV。柚皮素以无定型状态存在于磷脂复合物纳米混悬剂中,溶解度、油水分配系数、磷脂复合物解离率升高,4 h内累积释放度达90%以上。与原料药、纳米混悬剂比较,磷脂复合物纳米混悬剂t_(max)缩短(P<0.05),C_(max)、AUC_(0~t)、AUC_(0~∞)升高(P<0.05,P<0.01),相对生物利用度增加至4.38倍。结论磷脂复合物纳米混悬剂可提高柚皮素溶解度、溶出度,促进其体内吸收。

雄安新区生态安全保障构架与管控对策

绿色生态宜居城市是雄安新区建设的主要目标之一,城市生态系统服务能力提升、生态安全保障,以及与此相适应的国土空间管控是保障这一建设目标实现的重要基础。本文从雄安新区的生态功能定位、新区可持续发展,以及居民福祉提升的目标出发,考虑新区生态安全格局结构完整性和生态系统服务内在需求,首先,分析了新区生态安全保障的内涵和要求,明确了雄安新区生态安全所依赖的特征空间尺度;然后,基于新区多尺度的生态安全保障要求,提出了包括生态保护红线、生态安全管控体系、白洋淀国家公园建设、生态补偿机制的面向生态安全保障的国土管控策略,并从生态安全监测、生态安全预警和生态安全管理三个方面,探讨了新区生态安全管控体系;最后,针对京津冀、大清河流域、雄安新区三个生态安全保障的特征尺度,从不同尺度相应关键生态系统服务供需的角度,提出了生态安全保障的对策建议,为新区生态城市的建设提供参考。

养殖场圈舍环节粪污酸化氨减排技术研究与应用

本研究针对养殖场圈舍环节氨挥发量大,缺少可原位实施的氨减排技术的现状,欲探究一种经济、高效、可实施并可广泛推广的圈舍原位氨减排技术。本研究利用圈舍模拟试验探索了不同剂量的硫酸和青贮渗出液对粪尿氨挥发的影响,筛选可用于圈舍原位氨减排的酸化条件;并进一步研发动物圈舍原位酸化氨减排设备,将模拟试验筛选出的酸化条件应用于原位圈舍,从氨减排效果和经济两个方面综合探究动物圈舍原位酸化技术的可行性。研究结果表明,硫酸和青贮液可快速降低粪尿氨挥发:以不喷酸作为对照,按0.03 g·m^(-2)的喷施量,在试验开始喷洒一次硫酸和青贮液,可分别降低氨挥发排放速率39.1%(P<0.05)和42.7%(P<0.05),但其减氨效果仅维持8 h左右。鉴于硫酸难以市场流通、青贮液无法雾化,原位圈舍采用青贮液的主要成分乳酸作为酸化剂。本研究利用原位酸化氨减排设备对圈舍粪尿以不同频率喷酸时,每天按0.03 g·m^(-2)的剂量喷洒乳酸(0.01 mol·L^(-1))3次(8:00、16:00、0:00)时氨减排效率最高,与不喷酸相比,氨减排效率为55.6%(P<0.01);每天喷洒2次(8:00、16:00)氨减排成本最低,为147元·kg^(-1)(NH_(3))。本研究为养殖场圈舍环节提供了一项可实施的高效减氨技术,但其成本仍较高,该技术的广泛推广和应用还需进一步降低设备成本。

可鲁克湖-托素湖流域水化学和同位素特征研究

为了解可鲁克湖-托素湖流域内淡、咸水转化关系及其离子来源,文章于2017年分别采集了可鲁克湖、托素湖及河水的枯水期和丰水期水样。利用统计学、Gibbs图和离子比值等方法,分析了水体氢氧稳定同位素和水化学演化机制。结果表明:湖水、河水大部分水体均呈弱碱性(pH均值为8.55)和较强的氧化潜力(ORP均值为52.55 mV)。枯水期到丰水期,可鲁克湖由微咸水转为淡水,托素湖由微咸水转为盐水,河水部分淡水转变为咸水,湖泊和河流的水化学类型以Cl·SO_(4)-Na·Ca·Mg和Cl·HCO_(3)-Na型为主。枯水期痕量金属元素(Fe、Mn、As、Ni)超标率大于丰水期。在蒸发强烈和湖身闭塞的影响下,托素湖最终成为内陆咸水湖,其水体氢氧稳定同位素最为富集(δ^(2)H:-47.91‰~8.64‰,δ^(18)O:-34.18‰~43.24‰),可鲁克湖和河水次之。湖泊水化学成分主要受蒸发结晶影响,其次为岩石风化作用,而河水以水-岩相互作用为主;水质优劣依次为可鲁克湖、托素湖和河水,水质参数表现为Na^(+)、Cl^(-)、SO_(4)^(2-)和NO_(3)^(-)。结果旨在为我国西北流域地表水水质保护提供科学依据。

聚乳酸/芦苇纤维复合材料降解性能研究

采用熔融共混法制备了不同比例的聚乳酸/芦苇纤维(PLA/RF)共混物,并通过吹塑制备了相对应的薄膜。研究了在蛋白酶K的作用下不同RF含量的PLA/RF薄膜的生物降解性能,同时用差示扫描量热法(DSC)和扫描电子显微镜(SEM)测定了样品降解过程中的结晶行为以及表面形貌变化。结果表明,RF对PLA的酶解降解有促进作用,随着RF含量的增加PLA/RF复合材料的酶解速率提升,其中含有30%(质量分数,下同)芦苇纤维的PLA/RF薄膜的降解速率最大,16天内可降解81.11%。研究还表明,加入芦苇纤维可以降低PLA的结晶度,从而影响降解速度。

妫水河流域水化学和同位素特征及其指示意义

为研究北京妫水河流域河水和地下水的水化学成因以及相互关系,文章采用Piper三线图、Gibbs图、多元统计分析和模糊综合评价等方法对妫水河流域2019年采集到的河水、浅层地下水和深层地下水水样进行分析。结果表明,妫水河流域河水和地下水均属于弱碱性水;硝态氮是水体中氮素的主要存在形态;河水、浅层地下水和深层地下水的优势阴离子均为HCO_(3)^(-),河水和浅层地下水的优势阳离子为Ca^(2+),而深层地下水的优势阳离子为Na^(+)和Ca^(2+);水质整体较好,Ⅰ类水占比均超70%。流域水体氢氧同位素(δD、δ^(18)O和δ^(17)O)特征深度变化明显,因河水受较强烈的蒸发作用,自地表往下同位素逐渐相对贫化。岩石风化是流域水体溶质的主要来源,蒸发盐岩、碳酸盐岩和硅酸盐岩占主导作用;另外,区域内农业活动也是水体溶质的重要影响因素。

基于注意力机制和深度先验的注视点检测网络

人类注视行为作为一种非语言线索,对揭示人类意图起着重要作用,注视点检测在机器视觉领域已引起广泛关注。然而,现有方法多聚焦于图像的纹理信息提取,忽视了立体深度信息对注视点估计的重要性,难以应对纹理复杂场景。对此,提出了一种新的基于注意力机制和深度先验的注视点检测网络,包括面部视线方向预测与场景显著性检测两个阶段。在视线方向预测阶段,建立通道-空间注意力机制模块以重校准纹理特征,并设计头部位置编码分支,实现纹理和头部位置感知增强的高表征特征,以准确预测视线方向。进一步,提出将表征三维场景中立体或距离信息的深度作为先验引入到显著性检测阶段的策略,同时通过通道-空间注意力机制增强多尺度纹理特征,充分发挥深度几何信息和图像纹理信息的优势,提高注视点检测的准确性。实验结果表明,在两个权威数据集GazeFollow和DLGaze上与其他先进方法相比,该模型表现出显著的优越性。

复合抗生素对生菜种子萌发及土壤酶活性的影响

为探讨抗生素和灌溉水源变化对生菜、土壤的影响,以及其在培养第3、7 d时间上的变化,设计添加11种常见抗生素的复合污染水平(0、2.2、5.5、11 mg/kg)和2种不同灌溉水源的种子萌发及胁迫试验,并在发芽期间收集2次样品。结果表明,大部分生菜种子萌发指标(如种子的发芽势、发芽率、鲜重和苗长)在处理组与对照组间没有显著差异。在添加11 mg/kg浓度抗生素且灌溉水源为再生水时生菜种子的根长被显著抑制。采样期内(培养的第3、7 d),抗生素的添加和灌溉水源的变化没有扰乱生菜种子的抗氧化系统正常工作。培养第3~7 d,大多数处理组的土壤脲酶、土壤碱性磷酸酶活性有所上升,部分处理组与对照组之间存在显著差异,土壤酶活性相比植物萌发指标和植物酶活性对抗生素的添加更为敏感。

柔性光伏组件竖直与水平布置方式性能对比

柔性光伏组件为近年来热门的分布式光伏发电系统提供了轻质化解决方案。通过对比实验,对柔性光伏组件采用竖直布置和水平布置方式时的发电量、发电能力、积雪、积灰及热形变影响进行了分析研究。研究结果表明:水平布置的柔性光伏组件尽管存在积雪、积灰的影响,但其整体发电量仍略高于竖直布置时的,且实验组的发电能力明显较低;水平布置情况受积雪、积灰影响更严重,造成发电效率降低21%;柔性光伏组件若采用水平布置及C型钢安装的方式,长时间运行后可能会出现不可恢复的热形变。

密闭反应器堆肥技术氨减排潜力研究

堆肥是将粪尿肥料化处理循环利用于土壤的重要技术,但堆肥过程中约有50%的氮素以氨气形态挥发,不仅降低了堆肥产品的养分价值,更诱发了雾霾天气发生,严重污染大气环境。因此,减少堆肥过程的氨排放对于提高有机肥品质、降低堆肥过程产生的环境影响具有重要意义。针对实际生产中不同堆肥技术氨排放量不明,氨减排潜力及经济效益缺乏的问题,本研究通过生产规模试验,定量分析了条垛式堆肥和密闭反应器堆肥过程中的氨排放量、氨回收效率及其影响因素,并对不同堆肥技术进行了经济效益分析。结果表明,与条垛式堆肥相比,密闭反应器堆肥可减少氨挥发61.1%(P<0.01),结合氨气洗涤回收技术(洗气塔)可实现82.3%(P<0.01)的氨减排;氨气回收效率随吸收时间显著降低,吸收液温度和铵根离子浓度是影响氨回收效率的关键因素。密闭反应器堆肥技术粪便处理成本(116.9元∙t^(-1))高于传统条垛式堆肥处理成本(87.4元∙t^(-1));然而,以条垛式堆肥为对照,密闭反应器堆肥及反应器结合洗气塔技术每减少1 kg氨气的成本为22.0元和16.5元,低于欧盟氨减排成本。综上所述,密闭反应器堆肥可显著降低堆肥过程中的氨挥发,与洗气塔结合使用可将堆肥过程中排放的大部分氨气进行回收,是一种高效、可行且具有较大氨减排潜力的堆肥技术。

不同pH条件下河道底泥净化再生水试验研究

北方城市景观河流的主要用水来自再生水,但其氮含量较高,有造成河流富营养化与地下水污染的风险。河道底泥作为河水与地下水间的介质,能够通过物理、化学和生物反应对水体起到净化作用,河道水环境酸碱条件对底泥NO_(3)^(-)-N净化效果有一定影响。通过河槽模拟装置,探究进水pH为4、7和10条件下河槽系统中底泥对NO_(3)^(-)-N的净化效果。结果表明:3种pH条件下河槽系统对NO_(3)^(-)-N均有显著净化作用,整体去除率分别为51.3%、57.5%和69.9%;尤其在河槽底泥10、20和30 cm处NO_(3)^(-)-N净化效果较好,去除率均在89.0%以上;在50和70 cm处3种pH处理之间NO_(3)^(-)-N去除率差异明显,在pH=4条件下去除效果较好;在NO_(3)^(-)-N浓度的垂向变化上,3种pH条件下底泥中NO_(3)^(-)-N浓度在10、20和30 cm处均较低,50和70 cm处较高。pH=4和10条件下底层水NH_(4)^(+)-N浓度高于pH=7条件下NH_(4)^(+)-N浓度,即酸碱条件下底泥对氨氮去除能力较差;NO_(3)^(-)-N在pH=7和10条件下试验前期与pH=4条件下试验中期产生累积,但最终实现对其的去除。在pH=7和10条件下底层水pH与NO_(3)^(-)-N浓度呈现显著负相关(P<0.05)。当进水pH分别为4、7和10时,底泥中pH仍然在7~9之间,说明水环境对外来酸碱变化有一定缓冲性,即具有抗酸、抗碱能力。该研究表明在不同酸碱条件下河道底泥对再生水具有净化作用,碱性条件下底泥对NO_(3)^(-)-N净化效果较好,中性条件下底泥对NH_(4)^(+)-N净化效果较好,可为北方再生水安全回补河湖提供参考。

复苏河湖生态环境背景下地下水环境变化研究

复苏河湖生态环境是推动新阶段水利高质量的一项重要工作,地下水水位的回升和水质保障是复苏河湖生态环境的关键环节。本文对复苏河湖生态环境背景下地下水的水量、水质变化形式进行了系统性总结,阐明了生态补水过程的潜在影响。在此基础上,从地下水超采综合治理、现场监测、信息共享和水网建设方面出发,提出应对地下水环境变化的途径和主要内容。为保障河湖生态复苏稳固推进,切实提高生态系统质量和稳定性提供参考。

再生水补水的北京典型河流滨岸带植被分布特征及多样性研究

为探讨再生水补水河流滨岸带植物分布特征及多样性,2019年7月对永定河和潮白河自然河水和再生水补水滨岸带的典型区域开展植被调查,并基于重要值、多样性指数和聚类分析等统计方法对滨岸带植物物种的组成、分布特征、多样性指数及生活型进行研究。结果表明:(1)研究区内共发现34科、73属、90种植物,其中永定河自然段为19科、40属、47种,永定河再生水补水段19科、34属、37种,潮白河自然段为24科、43属、49种,潮白河再生水补水段为20科、36属、44种,均以菊科、禾本科和莎草科的物种数较多,芦苇、葎草和狗尾草为自然河滨岸带常见植物,芦苇和香蒲为再生水补水滨岸带常见植物;(2)聚类分析表明,4个调查区内的群落可划分为9种类型:芦苇+葎草+香蒲群落、葎草+芦苇群落、芦苇+香蒲+三叶鬼针草群落、香蒲+芦苇群落、芦苇+狗尾草群落、香附子+芦苇群落、芦苇+褐穗莎草群落、芦苇+香蒲+香附子群落、芦苇+香蒲群落;(3)再生水补水滨岸带植物物种多样性指数(物种丰富度、Shannon-Wiener、Pielou、Simpson)均低于自然岸带,但其植物平均株高和总盖度均高于自然岸带;(4)调查区内各种植物的生活型中,自然滨岸带植物生活型较再生水补水岸带丰富,但两者均以一年生草本和多年生草本为主要优势生活型。本研究可对再生水补水滨岸带植被恢复与重建以及物种多样性保护提供数据支持。

养殖废水中磷鸟粪石结晶法回收潜力及影响因子研究

磷作为生命所必需的营养物质因其不可再生性、资源消耗和浪费导致的环境水体富营养化而引起人们的广泛关注。大量研究通过鸟粪石结晶技术从无机合成废水和真实废水中进行磷素回收,降低水体富营养化风险,并形成磷酸镁铵肥料。然而,鸟粪石结晶过程只涉及无机磷,而真实废水中有机磷含量高达总磷的30%~40%,导致鸟粪石结晶技术在实际应用中磷素回收率变异极大。目前,鸟粪石结晶法在真实废水与无机合成废水中磷回收率差距的量化分析缺乏,导致差异产生的机制和影响因子不明。本研究从103篇文献中收集了1186项观测数据,定量分析了在真实废水与无机合成废水中鸟粪石结晶磷回收率,解析了磷回收差距的潜在影响因子。结果表明,鸟粪石结晶法对无机合成废水中总磷的去除率(83.6%)高于真实废水(76.9%)。在真实废水中,鸟粪石结晶对pH和钙等外来离子更敏感,导致其总磷去除率变异较大,在20.4%和99.9%之间。镁离子和钙离子是影响鸟粪石结晶的重要因子,当Mg∶P比在1和2之间时,镁离子对鸟粪石结晶有积极的影响,而钙离子的存在对鸟粪石的形成有抑制作用。磷结晶沉淀作为一种非生物过程,有机磷矿化是总磷回收的限制因素。因此,曝气在有机磷矿化过程中起着重要作用,额外提供6 L∙min^(−1)的曝气流量有利于提高总磷和无机磷的回收率。提高镁磷比并不是提高磷回收率的关键因素,但对鸟粪石的组成和纯度具有显著影响。

基于BERT-GAT的科技论文审稿专家推荐算法研究

随着科技论文投稿数量的快速增长,对评审推荐算法的改进势在必行。确保送审论文的高质量、送审论文与专家的精准匹配是改进评审推荐算法亟需解决的问题。文章提出融合语义信息的图注意力网络(BERT-graph attention networks,BERT-GAT)算法解决论文推荐审稿专家问题,首先基于专家已发表论文,提取关键词形成专家的研究方向并构建二分图,然后使用BERT提取论文摘要或标题的语义信息,并基于二分图构建GAT模型,最后将论文的语义信息和GAT融合得到BERT-GAT模型。在《电网技术》期刊论文评审数据集和论文引文推荐数据集上进行实验,对比其他推荐算法,BERT-GAT算法在各评价指标上取得了较好的结果,表明了该算法的有效性。

基于虚拟/增强现实技术的装备维修交互式电子手册数据研究

随着信息技术的快速发展,IETM与生俱来的数字化图文信息,很容易与VR/AR技术结合在一起。本文结合VR/AR三维模型数据格式及其特点,对VR/AR技术应用于IETM所需数据库和数据流构建等进行分析,提出三维数据格式、数据库选用及数据流构建工具等三方面的建议,促进具有VR/AR功能的IETM在装备维修方面的有效运用,提高装备的装配与维护能力。

雄安建设初期白洋淀水质时空差异及其对降雨和土地利用的响应

为查清雄安建设初期白洋淀水质状况,基于白洋淀2020年12月至2021年11月的6个代表性监测点的水质数据,采用土地利用类型遥感解译、Pearson相关分析、综合污染指数和主成分分析等方法,对白洋淀水质的时空分布特征及其对降雨和不同空间尺度下土地利用结构的响应关系进行了研究.结果表明:(1)白洋淀水质在春季最好,夏季最差.入淀区南刘庄处营养物质污染最重,受府河影响较大;生活区采蒲台处有机物污染最重.(2)五点综合污染指数呈现:南刘庄>烧车淀>光淀张庄>采蒲台>圈头,主要超标污染物为TN,污染指数1.55已达到重度污染水平.白洋淀水质较雄安新区建设前明显好转.(3)1.5 km缓冲区内建设用地和耕地对浊度、NH_(4)^(+)-N和TP影响最大.芦苇湿地作为截流吸收污染物的“汇”的同时,在800 m缓冲区内也是污染物的“源”,释放氮营养盐.(4)雨季各指标与土地利用的相关性低于非雨季,是由于雨季上游水库泄水的稀释作用,减弱了降雨径流中污染物对白洋淀水质的影响.