Research on the Marine Antifouling Ability and Mechanism of Acrylate Copolymers and Marine Coatings Based on a Synergistic Effect

Marine biofouling is an urgent global problem in the process of ocean exploitation and utilization.In our work,a series of zinc-based acrylate copolymers(ACZn-x)were designed and synthesized using benzoic acid,zinc oxide(ZnO)and a random quaternion copolymer consisting of ethyl acrylate(EA),butyl acrylate(BA),acrylic acid(AA)and methacrylic acid(MAA)by free radical polymerization and dehydration condensation.The ACZn-x with a zinc benzoate side chain is able to hydrolyze in natural seawater under static conditions,resulting in the formation of a smooth surface.We investigated and confirmed the antifouling(AF)behavior of ACZn-x in the laboratory and revealed that they have better antibacterial(86%for S.aureus and 72%for E.coli)and anti-algal(≥60.1%for N.closterium and≥67.5%for P.subcordiformis)activities.We also assessed the marine AF properties of ACZn-x and corresponding coatings in Qingdao,China;the ACZn-x exhibited ideal AF properties with little silt and biological mucosa adhered to the ACZn-x surface after 6 months,and corresponding coatings exhibited little biofouling after 16 months in the ocean.Importantly,possible AF mechanisms were further proposed at the cellular level.These results could be helpful for the development and application of effective AF coatings.

基于蚁群算法的交通-配电网抢修恢复优化决策方法

极端事件导致大停电后,受损的交通道路会影响电网抢修车队前往故障线路区域的进度,从而延缓配电网恢复。为此,提出了一种结合损坏道路修复的配电网抢修恢复方法。首先,在分析不同受损道路对抢修车行驶影响的基础上,构建交通网抢修车约束。其次,考虑受损道路抢修对电网抢修的影响,以配电网失电量最小为目标,协调线路抢修和道路修复建立配电网抢修策略模型,并采用蚁群算法对所提模型进行求解。最后,以IEEE33节点配电网与一个12节点交通网相耦合的系统作为算例进行分析,仿真结果表明,所提方法切实有效提高了配电网抢修速度,减小了大停电后配电网负荷的失电量。所提方案更适用于灾害发生的实际情况,可为配电网灾后恢复提供参考。

安江大黄杏不同成熟度果实生理指标变化

为探究安江大黄杏低温贮藏条件下适宜的采收成熟度,以安江大黄杏为试材,根据转黄率将果实分为成熟度Ⅰ、成熟度Ⅱ和成熟度Ⅲ,置于(4±1)℃贮藏,每5 d测定相关指标的变化。结果表明,成熟度Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的杏果实、果核、果仁各项指标均无显著差异;贮藏天数表现为成熟度Ⅰ(>20 d)>成熟度Ⅱ(20 d)>成熟度Ⅲ(18 d);各成熟度果实的硬度、总酸含量、纤维素酶活力随着贮藏时间的延长逐渐下降,质膜透性(相对电导率)、总糖含量逐渐上升,多酚氧化酶、可溶性固形物含量、半乳糖醛酸含量呈先上升后下降的趋势,细胞壁、粗纤维、过氧化物酶呈先下降后上升趋势,且总酸、可溶性固形物含量、细胞壁、质膜透性、粗纤维动态变化全过程中成熟度间差异显著,成熟度Ⅱ、Ⅲ的糖酸比较高,分别为1.022和1.245;成熟度Ⅱ与过氧化物酶、质膜透性、细胞壁显著正相关,与果胶酶显著负相关,多元线性回归拟合方程拟合度极高,为1.00。综上,(4±1)℃低温贮藏下,安江大黄杏成熟度Ⅱ的果实贮藏期为20 d,口感较甜,糖酸比为1.022,12项生理指标中有6项相对稳定,适宜作为贮藏采收标准。

广西林火发生动态及气象影响因素研究

了解森林火灾的时空分布格局,定量分析其统计学规律,能够为该地区的火源管理与森林火灾科学预防提供基础支撑。根据广西1990—2020年的森林火灾数据、气象数据和基础地理数据,分析广西大尺度下的森林火灾时空分布趋势,同时构建零膨胀负二项回归模型,探讨气象因素对森林火灾的影响。结果表明,在年际变化上,广西林火数量呈“M”形波动,2005年以后森林火灾波动较大,季节上多发于冬季和春季,每年10月至次年4月累计发生13 249起,占比80%;森林火灾的发生具有明显的地域聚集性,主要发生在海拔0~400 m和斜坡为25°以下的平原低山地区;气象因子对森林火灾的发生具有重要影响,其中降雨量和平均风速对广西森林火灾的影响最为显著。未来广西应加大防火期,尤其是重要节假日前后的野外火源管控力度与应急处置能力,同时完善火险天气预警,以应对极端天气带来的森林火灾隐患。

气体二氧化氯对葡萄杀菌效果及品质的影响

以‘巨峰’葡萄为试材,从其表面分离优势菌并鉴定其为大肠杆菌与考克氏菌,利用NaClO2与干冰间接反应开发一种气体二氧化氯(ClO2)处理方法以灭活葡萄表面优势菌,通过测定菌落总数对数值减少量评估气体ClO2对葡萄的杀菌效果,同时通过测定4℃贮藏30 d期间葡萄样品的色泽参数、果实硬度、质量损失率以及可溶性固形物含量评估气体ClO2对葡萄品质的影响。结果表明,气体ClO2处理对接种于葡萄表面的大肠杆菌与考克氏菌具有良好杀灭效果。当ClO2累积浓度从131μL/(L·h)提升至599μL/(L·h),大肠杆菌菌落总数对数值减少量从1.6(lg(CFU/g))升至3.5(lg(CFU/g)),考克氏菌菌落总数对数值减少量从1.0(lg(CFU/g))升至4.5(lg(CFU/g))。与对照组(S0)相比,经ClO2处理后贮藏30 d期间葡萄色泽并没有明显变化,与S0和低累积浓度处理组(S1)相比,高累积浓度处理组(S2)在4℃贮藏30 d后,其软化、质量损失等情况得到明显抑制,可溶性固形物消耗量明显降低。最后,4℃贮藏30 d期间,气体ClO2处理葡萄的ClO2残留量小于0.4 mg/kg。本研究所利用的气体ClO2处理方法便捷、高效且成本低,具有良好的杀菌效果,能够提升葡萄相关品质,研究可为应用气体ClO2处理果蔬提供技术参考。

不同温度和成熟度对杏贮藏期腐烂率和品质的影响

【目的】不同采收成熟度在常温及冷藏处理下对杏果实品质、腐烂率的影响,为杏果实在常温贮藏、冷藏条件下适宜采收成熟度提供判断指标和科学依据。【方法】以小白杏、油光大白杏为试材,按“转黄率”将果实分别划分为3个成熟度Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,测定果实硬度、品质、腐烂率,分析相关性。【结果】同品种杏果实不同成熟度之间存在差异,特别是VC含量差异显著(P<0.05)。随着成熟度的增加,果实硬度降低、可滴定酸含量下降,腐烂率、果胶及纤维含量升高,其他指标存在小幅度变化。在腐烂率上,同一成熟度常温贮藏远高于冷藏,同品种成熟度Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ;常温条件下小白杏成熟度Ⅱ、油光大白杏成熟度Ⅰ表现较优,冷藏条件下小白杏成熟度Ⅲ、油光大白杏成熟度Ⅲ表现较优。【结论】常温储运时适宜采收小白杏成熟度Ⅱ、油光大白杏成熟度Ⅰ果实,冷藏储运时适宜采收小白杏成熟度Ⅲ、油光大白杏成熟度Ⅲ的果实。

计及输电线路开断时间的连锁故障快速阻断控制策略

从缩短控制时间的角度出发,基于过载主导型连锁故障的传播机理,建立一种兼顾经济性和快速性的连锁故障阻断控制方法。首先,利用线路过负荷保护模型量化线路开断时间,以开断时间最小的线路作为下一环节故障线路进行开断。基于此,考虑继电保护隐性故障构建连锁故障传播路径预测方法。然后,建立控制成本和阻断时间最小化的阻断控制模型,并定义故障环节风险重要度指标以选取阻断控制策略的最佳投入位置。最后,以IEEE 39节点系统和IEEE 118节点系统为算例进行仿真,结果表明所提模型可以在兼顾经济性的同时保证阻断控制策略实施的快速性,有效阻止故障蔓延,减少电网负荷损失。

考虑地震攻击交通网影响的配电网韧性评估及提升策略

严重的地震灾害不仅会造成配电网大面积停电,还会损坏交通网,阻碍配电网恢复资源的运输,进而减缓配电网恢复.考虑地震攻击交通网的影响,提出地震灾害下配电网的韧性评估方法及韧性提升策略.首先,基于地震动峰值加速度建立反映地震灾害与交通-配电网故障概率关系的地震攻击模型,量化地震灾害对交通-配电网的影响,并生成交通-配电网故障场景.其次,引入配电网抢修队等待道路修复疏通时间,提出配电网韧性评估指标.再次,构建考虑故障线路抢修、道路修复疏通以及应急资源调度的配电网恢复双层优化模型并求解,上层优化模型以最小失电负荷量为目标,下层优化模型以最短配电网抢修队等待道路修复疏通时间为目标.最后,采用12节点交通网与IEEE33节点配电网耦合算例,验证所提韧性指标的可行性以及恢复方法的有效性.结果表明:考虑地震攻击交通网影响的配电网韧性评估指标更准确,所提的恢复策略能有效提升地震灾害下配电网韧性.

计及能源转换负荷影响的气电耦合系统连锁故障评估

气电耦合系统中电转气负荷与气转电负荷为故障在电网与气网间的传播提供了通道,将电转气负荷与气转电负荷统称为能源转换负荷,其在电、气负荷中的占比与在阻断控制过程中的切除优先度可能对耦合系统连锁故障的传播特性带来无法忽视的影响。为此,提出了一种计及能源转换负荷影响的气电耦合系统连锁故障评估方法。首先,提出能源转换负荷占比与切除优先度模型,分析不同占比与切除优先度下故障在电、气网间连锁传播的机理与特性。然后,分别建立基于能源转换负荷占比与切除优先度的电力系统优化调度模型与天然气系统优化调度模型,两者交替迭代模拟连锁故障演化过程。基于此,提出表征拓扑完整性与物理运行特性的指标以定量评估连锁故障风险,从而构建气电耦合系统连锁故障评估模型。最后,利用IEEE RTS 24节点系统与29节点天然气系统构造气电耦合测试系统,通过对比不同场景,验证了所提方法可有效揭示能源转换负荷对连锁故障的影响。

基于计算机仿真的非交叉分散跑道间隔

非交叉分散跑道的起降安全间隔是航空器安全运行的重点。为保障具有非交叉分散跑道的机场安全和高效运行,建立了航空器起降间隔的数学模型,并自主搭建了计算机仿真平台,使用计算机仿真方式求解非交叉分散跑道起降间隔。以北京大兴国际机场为例,根据航空器类型分组,采用进离时间窗形式展现仿真结果。该数学模型和仿真平台对于其他机场有较强的通用性。

背景噪声互相关函数多尺度成像研究

当前研究表明噪声互相关函数中成分较为复杂,其包含各阶频散曲线信息,传统从互相关函数中提取基阶频散曲线信息成像方法存在有效信号遗漏风险.因此,本研究不再提取频散曲线,而是直接利用互相关函数进行成像,系统研究了基于两个台站的噪声互相关函数数据处理、正演和反演方法.此外,在地震勘探中,如何划分地层网格,并选择合适的反演频段对于高精度成像具有较为重要的意义.因此,本研究提出了层厚和反演深度随频率变化的多尺度反演方法.在成像中首先划分较粗的地层网格,选择较低的频段反演得到地下大尺度介质结构,由于较粗网格虽然反演稳定且计算量较小,但分辨率有限,因此对反演大尺度结果重新划分较细网格,并选择高频段进行反演,这一策略可以减少反演参数个数,从而提高反演稳定性,并且降低计算量,同时可以从模型尺度提高反演的分辨率.实际数据处理验证了方法可行性.本文噪声互相关函数成像方法为仅能布设少量地震台站的特殊地区的探测(如月球、火星等地外天体)提供了更多选择,并且为复杂介质多尺度成像方法的研发铺平了道路.

干旱胁迫下森林火灾受损程度研究

受极端高温天气影响,全球近年来森林火灾频发。2022年我国南方地区遭遇1961年以来最严重的气象干旱,四川、湖南、江西和广西等地受持续高温干旱影响,森林火灾呈多发态势。以2022年桂林市全州县“10·17”森林火灾为例,基于哨兵2号和中巴地球资源卫星04A星3期遥感影像、无人机航拍影像、气象数据及森林火灾后的实地调查数据,通过分析气象条件、林分干旱胁迫程度和干旱胁迫对林分受害程度的影响,探讨林分干旱胁迫程度与火灾受损程度间的关系。结果表明,森林火灾发生前研究区受干旱胁迫影响明显;干旱胁迫对杉木(Cunninghamialanceolata)林分火灾受损程度影响较大,近50%的火烧迹地杉木林分遭受不同程度干旱胁迫;干旱胁迫加重各龄组杉木林分重度受害程度。基于遥感影像的NDVI值能准确反映林分受干旱胁迫程度;建议充分发挥遥感影像在火灾监测、火险评估和灾后恢复等方面的潜力和优势,结合气象数据,实现极端气候条件下火险的准确评估和预测,为火灾预防和应急决策提供科学依据。

广西林火驱动因子及预测模型研究

了解林火最主要的驱动因子并对林火进行预测,能为当地森林火灾的预防与管理提供科学依据。基于2011—2020年的历史火灾数据集,以及气象、地形、人为活动和可燃物载量等数据构建Logistic回归模型和机器学习模型来探究广西林火发生最主要的驱动因子,同时选择最优模型对研究区内森林火灾发生概率进行预测。研究表明:月平均降雨量、月平均相对湿度和林区建筑物数量是影响广西森林火灾发生最显著的因子;Logistic回归模型和机器学习模型均取得了较好的拟合效果,AUC值均在0.85以上,机器学习模型的精度要优于Logistic回归模型,随机森林模型精度最高(S AUC=0.92)。通过随机森林模型对全区林火发生概率进行预测,结果显示桂西北、桂北、桂西南地区的林火发生风险最大,预测结果契合广西实际,能够为广西的林火预测预报提供参考。今后,应加强对野外火源的管控力度并提高对极端天气的预警防范能力,以降低森林火灾发生的风险。

电镀污泥烧结体浸出毒性及其掺合料物理性能

将电镀污泥与页岩、石灰石粉、煤粉配伍,在1000~1100℃高温烧结6~7h,形成电镀污泥烧结体。采用电感耦合等离子体质谱仪测试烧结体及其浸出液中的重金属,研究烧结体浸出毒性。将烧结体粉磨至不同细度制备烧结体基掺合料,进行水泥胶砂流动度、活性指数等测试。等量取代水泥制备混凝土,开展坍落度与抗压强度测试。结果表明,高温烧结可以还原、固化电镀污泥中的重金属,烧结体浸出液中的重金属浓度低于GB 5085.3-2007限值。细度45μm筛余10%时,烧结体基掺合料流动度比96%,28d活性指数71%。掺量20%~30%,烧结体基掺合料可制备C35~C40混凝土,60min后坍落度200mm以上,扩展度损失低于55mm。

C45铁铝酸盐水泥混凝土制备与性能研究

针对铁铝酸盐水泥快硬、低收缩与高耐蚀特性,结合结构工程对铁铝酸盐水泥混凝土的需求,采用缓凝型聚羧酸减水剂制备C45铁铝酸盐水泥混凝土,并探索其力学性能与耐久性能。结果表明,C45铁铝酸盐水泥混凝土拌合物性能良好,出机坍落度215mm,90min损失仅为10mm,凝结时间可保证施工。28d抗压强度达到C50强度等级,84d电通量低至169C,28d开裂指数35%,耐久性能优于普通硅酸盐水泥混凝土。

基于改进标签传播算法的电力系统并行恢复分区方法

制定合理有效的分区方案是并行恢复的首要任务。由于电网运行的潮流分布能够反映系统内节点之间联系的紧密程度,为了达到更有效的分区目的,结合复杂网络社区发现理论和潮流信息,提出一种基于改进标签传播算法的电网并行恢复分区方法。首先给黑启动电源分配不同的子区标签,再根据停电前支路潮流信息构建电网节点的标签传播矩阵。反复将节点标签的信息在电网中传播,直至各节点标签信息不再发生变化,则具有相同标签的节点被划分到同一个子区。针对传统标签传播算法可能出现的标签振荡现象,提出了同时考虑邻接节点标签和自身历史标签的节点标签影响策略。通过IEEE 39节点系统的仿真表明,所提方法得到的分区结果在区间功率交换、最大子区规模和模块度方面效果显著。最后利用某省级电网的实际数据进行仿真分析,验证了所提方法用于实际系统的有效性。

不同成熟度对杏果实品质的影响

为了解不同成熟度对杏果实品质的影响,以新疆地区市场价值较高的小白杏、油光大白杏、大青杏和树上干杏为研究对象,根据转黄率来判定成熟度,分别采收不同成熟度(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)的果实,分析4个杏品种不同成熟度与果实品质的关系。4个杏品种纵横径、单果质量等物理性状表现依次为油光大白杏>大青杏>小白杏>树上干杏,4个杏品种随着果实成熟度增加,总糖含量均增加,而硬度均下降;4个品种成熟度变化均与硬度、总酚含量呈显著负相关(P<0.05),与总糖、还原糖含量呈显著正相关(P<0.05),其他指标差异较小。小白杏成熟度Ⅱ时品质较优,为最适采收期,油光大白杏、大青杏和树上干杏成熟度Ⅲ时品质较优,为最适采收期。

HCSA补偿收缩混凝土收缩裂缝自愈合性研究

对掺加高性能混凝土膨胀剂HCSA的水泥净浆水化产物进行X射线衍射、扫描电镜与差热分析,同时研究了由其制备的补偿收缩混凝土裂缝自愈性能。结果表明,与空白样相比,掺HCSA膨胀剂水泥净浆水化产物中具有更多的Ca(OH)_2。即使早期未进行水养护,遇水后掺HCSA膨胀剂的补偿混凝土也会产生较大的膨胀应力,从而具有比普通混凝土更强的裂缝自愈合能力。HCSA混凝土裂缝愈合的主要驱动力是膨胀应力,其次是结晶沉淀修复。掺HCSA膨胀剂的补偿收缩混凝土裂缝处析出物质主要是碳酸钙。此外,工程实践证明,地下工程采用掺加HCSA膨胀剂的补偿收缩混凝土具有良好的自愈合性。

水凝胶海洋防污材料研究进展

对有望成为第三代污损可脱附型海洋防污材料的水凝胶防污材料进行了综述。从原材料的角度简述了聚乙二醇类、聚乙烯醇类、聚丙烯酰胺类、聚氨酯类、聚丙烯酸酯类等水凝胶的制备及国内外对其在防污材料中的应用研究。目前水凝胶防污材料存在着附着力和力学性能差、防污能力有待进一步加强等问题,提出了解决上述问题的方法。当前主要通过改变水凝胶网络结构、交联以及添加纳米材料等方式来提高水凝胶防污材料的力学性能、自修复能力和粘附性能;将具有防污能力或特殊功能的单体接枝或共聚到水凝胶高分子上提高其防污性能。

基于温度应力开裂架的剪力墙混凝土抗裂性能研究及工程应用

通过温度应力开裂架对首都新机场地下室两段不同配合比的剪力墙混凝土进行温度开裂研究和工程应用,试验结果证明,掺加水化热抑制型膨胀剂的补偿收缩混凝土的温度开裂风险要小的多,与工程开裂情况非常符合,给我们提供了两条解决温度开裂的思路,即降低混凝土温升和利用混凝土预压膨胀应力补偿,这对以后的长墙施工具有指导意义。