塔里木河流域未来治理与发展思考

塔里木河流域为典型的荒漠绿洲经济,开展流域综合治理是实现绿洲高质量发展的必由之路。文章系统介绍了塔里木河流域近30年的治理成效,指出当前流域综合治理存在的问题,并提出相关意见建议,指出未来流域治理应以加大跨界河流水资源开发、加快水资源管理体制改革,开展山区-平原大尺度、多目标联合调度、建设“生态、安全、智慧”塔里木河为突破点。研究成果为流域内乡村振兴与巩固拓展脱贫攻坚等一系列国家重大战略的实施提供了参考。

饱和珊瑚砂体应变发展模式与预测模型试验研究

珊瑚砂具有较好的排水条件,地震、波浪荷载作用下饱和珊瑚砂产生的排水变形易引起海床和附近结构物的破坏。利用GDS循环三轴仪,针对南沙岛礁饱和珊瑚砂试样进行了一系列循环排水加载试验,以探究细粒含量FC、相对密度D_r及循环应力比CSR对饱和珊瑚砂变形特性的影响。试验结果表明,饱和珊瑚砂的累积体应变ε_(vp)的发展速率和变形程度随FC、CSR的增大而增大,随D_(r)的增大而减小。饱和珊瑚砂ε_(vp)-N关系曲线呈现出循环平稳和循环蠕变两种发展模式。引入潜在破坏系数DP表征FC对ε_(vp)发展模式的影响,建立了DP×CSR-D_(r)框架的饱和珊瑚砂体应变发展模式评价方法。为表征FC及D_(r)对饱和珊瑚砂ε_(vp)-N关系曲线的影响,引入了骨架孔隙比e_(sk)*,发现两种发展模式下ε_(vp-s)与e_(sk)*均存在良好的相关性,遂建立了排水循环加载条件下饱和珊瑚砂的体应变发展模型,可以较好地预测饱和珊瑚砂的累积体应变发展规律。

高灰煤气化细渣的油类捕收剂浮选与难浮机理

高效分离煤气化细渣中的残碳和矿物是其高值化利用的前提,但气化细渣较差的可浮性成为其浮选分离面临的难题之一。以多喷嘴对置(OMB)水煤浆气化炉的煤气化细渣为对象,研究了油类捕收剂十二烷的浮选效果和气化细渣的难浮机理。通过傅里叶红外光谱测试,发现气化细渣中芳香结构和侧链的含量相比煤炭样品的含量较少,且气化细渣表面存在较多含氧基团;X射线光电子能谱结果表明气化细渣矿物中包含多种亲水的氧化矿物。通过低温氮气吸附和压汞试验测量了气化细渣的孔隙特性,结果表明其孔隙在纳米到微米尺寸内均有大量分布;计算得到原矿样品的BET比表面积为62.03 m^(2)/g。通过粉末润湿试验和改进的Lucas-Washburn方程表征了水和十二烷对气化细渣粉末的润湿过程,试验发现气化细渣残碳相比水更易被十二烷润湿,而气化细渣尾矿更易被水润湿,但残碳和尾矿对水的润湿性差异较小;通过低场-H^(1)核磁共振的T_(2)反演图谱证明了油类捕收剂在孔隙中的吸附行为;油类捕收剂用量的增加和油滴粒径的减小导致孔隙药剂吸附量增加。油类捕收剂在气化细渣的浮选过程中大量进入孔隙而难以有效在残碳表面吸附,导致油类捕收剂的浮选作用效果差。

塔里木河流域综合治理主要成效及关键对策分析

受大规模水土开发影响,塔里木河尾闾湖泊干涸,河流下游胡杨林濒危。针对塔里木河流域存在的输水距离长、蒸发损失大,覆盖范围广、协调管理难,灌溉面积大、水资源需求量大,流域水资源不断减少等问题,水利部等先后编制了《塔里木河流域近期综合治理规划》《南疆水资源利用与水利工程建设规划》等,采取了土堤挡水与生态输水、山区水库拦蓄调控、闸渠联调引水入渗、库堤结合遏制洪水隐患等关键技术,结果表明:在流域来水偏丰的条件下,塔里木河流域水环境状况全面改善,水土流失面积和强度逐年下降,水资源利用效率逐步提高,促进了南疆重点流域及天山南坡产业带等重要经济区经济结构的调整和经济发展布局的优化。

镍同位素在高温岩浆系统中的研究进展和矿床学应用

Ni同位素在高温岩浆系统中被识别出高达4‰的δ60/58 Ni变化范围,打破了传统元素质量数越大同位素分馏相对越小的观点,这种高温岩浆体系中产生的巨大的同位素分馏可能是多个平衡同位素分馏过程叠加和/或动力学分馏导致的,因而也被应用到岩浆铜镍硫化物矿床中。前人对高温岩浆过程Ni同位素分馏机理的认识包括:(1)玄武岩难以代表地幔的Ni同位素组成;(2)地幔部分熔融和壳源物质循环不会产生明显的Ni同位素分馏,地幔交代作用是导致地幔Ni同位素不均一的主要原因;(3)硫化物参与的过程是高温岩浆体系产生Ni同位素变化的主控因素,例如,硫化物的溶解、结晶、熔离以及和硅酸盐岩浆的相互作用。目前Ni同位素在高温地质过程中的研究与应用还处于发展阶段,同位素分馏系数和简约配分函数比等参数有待确定,需要结合更精确的模拟计算和更合理的高温高压实验来解决。查明地幔交代过程中Ni同位素分馏的具体机制,有望精准识别地幔源区的岩石性质和精细交代过程;Ni和Cu同位素的联合应用在岩浆铜镍矿床的金属富集机制和地球动力学环境研究方面显示出巨大潜力。

食品中微塑料的来源、分布特征及毒理学研究进展

食品已成为人体摄入微塑料(Microplastics,MPs)的主要来源。食品中的MPs主要来源于食品原料(包括鱼类、贝类、农作物、食盐和水等)、食品加工过程以及食品包装。MPs在食品中的丰度、形状、粒径及聚合物类型等分布特征与地理位置、人类活动以及食品工业类型等因素相关。目前,MPs的检测方法包括扫描电子显微镜和能量色散x射线光谱联用(Scanning Electron Microscope-Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy,SEM-EDS),傅里叶变换红外光谱(Fourier Transform Infrared Spectroscopy,FT-IR),拉曼光谱(Raman Spectroscopy,RS),热分析法与气相色谱-质谱(Gas Chromatography-Mass Spectrometry,GC-MS)联用法及上述方法的组合使用。此外,MPs内在的化学添加剂、从环境中吸附的污染物和有害微生物附着可能对人体产生健康风险,包括直接毒性、易位毒性以及复合毒性。已有研究证实炎症,氧化应激,细胞凋亡和线粒体功能障碍与MPs摄入量密切相关。该文综述了食品中MPs污染的来源、分布特征、检测方法和毒理作用,以期为食品中的MPs风险防控与未来研究提供参考。

氯化钙对甜菜种子引发的影响

【目的】研究不同氯化钙处理对甜菜种子活力的影响,为筛选适宜的引发剂提供理论参考。【方法】本研究以‘TD801’甜菜种子为试验材料,设置氯化钙浓度5、10、15 mmol/L和时间处理8、16、24 h共9个处理(未引发干种子为对照),对甜菜种子进行浸泡处理,通过测定其发芽势、发芽率、发芽指数等数据,分析其对甜菜种子活力的影响。【结果】浓度5 mmol/L和10 mmol/L氯化钙8、16、24 h处理引发效果较好,能有效促进‘TD801’甜菜种子萌发,与对照相比,5 mmol/L和10 mmol/L氯化钙处理的发芽势和发芽率分别增加0.34~9.00、3.00~8.00个百分点,发芽指数和活力指数分别增加16.31%~40.14%、6.51%~38.01%,电导率比对照降低24.53~51.37个百分点。其中5 mmol/L氯化钙16 h处理的发芽势和发芽率分别比对照增加9.00、8.00个百分点,发芽指数和活力指数分别比对照增加40.14%和38.01%,且电导率低于对照51.37个百分点。【结论】总体而言,5 mmol/L氯化钙16 h处理对甜菜种子引发效果最好。

塔里木河流域“三源一干”防洪短板及治理措施建议

综合分析流域防洪短板,提出相应对策措施,对于构建流域防洪体系、保障人民群众生命财产安全、实现流域经济社会高质量发展具有重要意义。文章以新疆塔里木河流域为研究区,通过对未来气候特征变化趋势研究,表明流域洪涝灾害风险呈现显著上升趋势,并据此对当前流域防洪体系进行分析,以“消隐患、强监管、补短板、提标准”为原则,提出了构建工程与非工程措施的“三源一干”防洪保障体系。工程措施包括加快构建控制性山区水库、修建高标准防洪堤防、蓄滞洪区规划建设,非工程措施包括“四预”建设、数字孪生流域建设、流域洪水风险灾害评估、多水库联合调度研究,以期达到“防洪保安全,优化水资源”的总体目标。

基于虚拟直流电机的分布式储能系统能量动态分配策略

为了增强直流微电网中分布式储能系统的惯性,并在线路阻抗不匹配的情况下实现各储能单元(energy storage unit,ESU)的荷电状态(state of charge,SOC)均衡,提出一种基于虚拟直流电机(virtual DC machine,VDCM)的分布式储能系统能量动态分配策略。首先,将VDCM技术应用到储能侧控制中,利用VDCM的输出特性增强系统的抗扰能力。然后,利用电枢回路方程输出特性,并根据储能系统能量分配需求,动态设计虚拟电枢电阻,使其可随SOC在规定界限内自适应变化,实时调整各变换器的输出功率,并引入压降调节因子动态微调各变换器输出虚拟压降至相等,从而补偿线路阻抗的不匹配度,实现各ESU的SOC均衡。此外,采用一致性算法在相邻ESU间获得所需平均值信息,增强系统的可扩展性。最后,搭建光伏多储能直流微电网系统模型,仿真和实验结果验证了所提控制策略的合理性和有效性。

淀粉分子量调控技术研究进展

天然淀粉是由绿色植物经过光合作用合成的终产物之一,是农作物收获器官的主要储存性多糖之一,也是支撑现代工业发展的重要原料之一。淀粉分子量是研究淀粉分子结构的重要基础参数,也是决定淀粉性质及其应用的重要依据。通过对淀粉分子量进行调控,可以改善天然淀粉的诸多性能,例如热稳定性、凝胶强度、流变学特性等,使其能够更好地应用于医药、化学、食品工业等领域,成为近年来的研究热点。该文从物理、化学、生物技术三个方面对淀粉分子量调控研究进行了总结分析,并探讨了不同调控技术的作用机制及分子量变化对淀粉物化性质和应用产生的影响。提出淀粉分子量调控的新思路,并对未来发展方向进行展望,旨在为研究淀粉分子量及其应用提供理论依据。

工矿企业粉尘污染物扩散路径精准预测方法研究

工矿企业粉尘污染物浓度受多因素的影响,导致其扩散路径预测精度下降,因此提出工矿企业粉尘污染物扩散路径精准预测方法。采用随机森林对时间、气候、矿坑、矿岩土性质等多个影响因子进行评分排序和筛选处理,并结合筛选处理结果估计粉尘污染物浓度。根据粉尘污染物浓度估计值建立有风条件下粉尘污染物扩散路径预测函数,从而得到工矿企业粉尘污染物扩散路径预测结果。实验结果表明,所提方法预测的粉尘污染物浓度与实际值拟合度较高、均方根误差较小、相关系数更接近于1,且预测粉尘扩散路径与实际情况相符,预测结果具备可靠性。

基于改进生成对抗网络的工业炉燃烧器噪声分类研究

工业炉燃烧器噪声分类过程中易受到不均匀样本、非线性和工作环境等问题的干扰,噪声信号分离难度比较大,导致分类效果不佳。为了解决上述问题,提出基于改进生成对抗网络的工业炉燃烧器噪声分类方法。采用组合传感器采集工业炉燃烧器信号,通过声能叠加算法分离出噪声信号。采用小波包分解算法提取噪声信号特征,将提取的特征输入到改进后的生成对抗网络中,改进生成对抗网络通过分类函数完成工业炉燃烧器噪声分类。实验结果表明,所提方法的工业炉燃烧器噪声信号特征提取效果好、分类精度高、分类时间短,分类结果具备可靠性。

酶联免疫吸附和胶体金技术对黄曲霉毒素M1检测的结合验证

[目的]为准确完成生牛乳中黄曲霉毒素M1检测。[方法]对比分析酶标仪、胶体金读数仪检测生牛乳中黄曲霉毒素M1的处理过程和检测数据。[结果]发现2种方法检验操作过程各有优劣,检测结果能满足不同需求。酶标仪可用于半定量检测,并进行精准检测和半定量复核。胶体金读数仪适合快速定性筛查。[结论]2种方法可配合使用,相互补充,灵活运用设备优势,高效完成检测需求。

基于剪切应变特征的饱和珊瑚砂超静孔压发展模型试验研究

利用空心圆柱扭剪仪,针对南沙岛礁饱和珊瑚砂试样进行了一系列不排水循环扭剪试验,以探究细粒含量FC、相对密度D_(r)及循环应力比CSR对饱和珊瑚砂超静孔压比R_(u)增长特性的影响。试验结果表明:R_(u)-N曲线发展速率随FC及CSR的增大而增大,随D_(r)的增大而减小;饱和珊瑚砂的R_(u)-N曲线发展速率明显超出了陆域石英砂,传统的Seed孔压模型对珊瑚砂孔压发展规律的表征不完全适用。相同的FC和D_(r)下,不同CSR作用下的珊瑚砂R_(u)与剪应变幅值γ_(a)具有唯一性关系。建立了基于剪应变特征的孔压发展预测模型,分析表明,孔压模型参数A为土性相关的常数,密度修正的孔压模型参数的B/(D_(r))^(1.5)与等效骨架孔隙比e_(sk)^(*)具有单一的负幂函数关系。

不同高度对0°~15°攻角气动光学成像偏移的影响

飞行器在高速飞行过程中,头部产生湍流流场,该流场使机载光学系统接收的目标图像发生偏移、模糊和抖动,这种气体流场对光学传播和光学成像的影响或作用称为气动光学效应。文中研究了典型钝头飞行器在不同高度对0°~15°攻角气动光学成像偏移的影响。使用软件对一种典型的钝头飞行器进行了建模和网格划分,基于计算流体力学使用Fluent作了大量的模拟计算,获得了飞行器不同工况下的周围的流场密度。通过密度和折射率的对应关系,得到了飞行器周围相应的折射率分布。使用反向光线追迹和停止准则,获得了成像偏移数据。结果表明:随着高度的增加,飞行器周围的大气密度减小。尽管不同高度的光线传播路径折射率分布图有着相同的变化趋势,但却有着不一样的变化程度。高度越大,光线传播路径上的折射率分布越平坦,成像偏移越小。从成像偏移斜率来看,随着高度的增加,成像偏移斜率越接近于0;随着攻角的增加,成像偏移斜率在往0的负方向增大。从成像偏移斜率的角度分析,低高度和大攻角都会引起较大的成像偏移值的变化。

基于灰色-多步马尔科夫模型的矿井涌水量预测

为提高矿井涌水量预测精度,以洛阳龙门矿为例,基于2011年1月—2020年12月正常涌水量序列,提出灰色-多步马尔科夫模型,并用2021年1—4月实测正常涌水量验证模型。结果表明:灰色-多步马尔科夫模型预测精度达99.35%,明显高于单一灰色GM(1,1)模型和灰色-马尔科夫模型;灰色-多步马尔科夫模型对波动较大的非平稳序列拟合效果良好,可在一定程度上减少预测主观性,预测精度较高,是进行矿井涌水量预测的一种有效方法。

基于CRISPR/Cas9技术的HCT-8细胞基因编辑系统构建

【目的】构建人回盲肠癌(human ileocecal adenocarcinoma,HCT-8)细胞系的CRISPR/Cas9基因编辑系统,实现对目的基因的高效编辑。【方法】采用慢病毒感染的方式,将慢病毒载体质粒LentiCas9-Blast与包装质粒pSPAX2和pMD2.G共转染至人胚胎肾(human embryonic kidney 293T,HEK293T)细胞系获得高滴度的重组慢病毒液,并感染HCT-8细胞系,以未感染组为阴性对照,用杀稻瘟菌素进行抗性筛选,直至阴性对照组全部死亡;采用有限稀释法对阳性细胞进行单克隆筛选,对筛选得到的单克隆细胞系进行扩大培养,并采用PCR及Western Blot试验验证Cas9基因及其蛋白表达情况,而后对阳性单克隆细胞系进行基因编辑效率及细胞系活性验证。【结果】得到能成功表达Cas9蛋白的6株HCT-8-Cas9单克隆细胞系。其中HCT-8-Cas9_2和HCT-8-Cas9_4细胞系蛋白量表达较高;对所筛选单克隆细胞系进行基因编辑效率检测,pXPR_011慢病毒表达报告基因载体系统检测结果表明,HCT-8-Cas9_4单克隆细胞系Cas9基因编辑效率为48.82%,显著高于其他HCT-8-Cas9单克隆细胞系;单克隆细胞系活性检测结果表明,HCT-8-Cas9_2和HCT-8-Cas9_4单克隆细胞系细胞活性与HCT-8细胞系相比均无显著差异。【结论】HCT-8-Cas9_4细胞系能够稳定表达Cas9蛋白,具有良好的编辑效率,可用于后续靶标基因的高效编辑。

新疆北山坡一镍矿床中钴的赋存状态、地球化学特征及其对钴成矿的启示

钴作为当今社会必需的一种关键矿产资源,岩浆铜镍矿床是我国钴资源供应的重要矿床种类之一,该类矿床中钴元素通常赋存于镁铁质硅酸盐矿物、硫化物、类硫化物和铁氧化物中,然而镁铁质硅酸盐和铁氧化物中的钴难以分选利用,因此钴赋存状态的厘定是铜镍矿床中钴资源评价和利用的重要前提。新疆东天山-北山地区发育大量晚古生代、普遍伴生钴的岩浆铜镍矿床,其中位于北山地区的坡一镍矿床以赋含高镍硫化物为特色,是研究岩浆铜镍矿床中钴元素的赋存状态、分布特征以及钴与镍相互关系的理想对象。坡一镍矿的含矿岩相主要为单辉橄榄岩、纯橄岩和橄长岩,以稀疏浸染状矿化为主,钴主要以类质同象形式赋存于镍黄铁矿,其次为铬尖晶石、橄榄石和磁黄铁矿,少见独立钴矿物。矿物微区原位分析结果显示原生矿物中钴含量由高到低依次为镍黄铁矿(~8404×10^(-6))>>铬尖晶石(~475×10^(-6))>磁黄铁矿(高Ni含量)(~299×10^(-6))>橄榄石(~137×10^(-6))>黄铜矿(~13.0×10^(-6))>磁黄铁矿(低Ni含量)(~8.35×10^(-6))。坡一岩体的蚀变橄榄岩中发育三种产状的次生磁铁矿:蚀变橄榄石裂理中细脉状磁铁矿、铬尖晶石边部环状磁铁矿边、硫化物矿边部和裂隙中次生磁铁矿边。元素面扫描结果显示次生磁铁矿中Co含量明显高于原生硫化物、氧化物和硅酸盐矿物,且显示富Co贫Ni特征。坡一矿床中硫化物和硅酸盐矿物表现出明显的Co-Ni正相关,而铬尖晶石中Co和Ni显示负相关,表明Co^(2+)主要以类质同象形式替代Fe^(2+)进入硫化物和硅酸盐矿物晶格,以替代Fe^(2+)、Ni^(2+)的形式进入铬尖晶石。坡一矿床中Ni和Co的共生行为,主要归因于岩浆演化过程硫化物熔离和硅酸盐矿物分离结晶过程中相近的配分行为,而Ni和Co的离散特征主要受控于铬尖晶石的分离结晶和R值(岩浆和硫化物质量比)的变化、热液蚀变过程中次生磁铁矿Co富集作用。由于铬尖晶石与硅酸盐矿物中的钴难以分选利用,北山地区的钴矿资源勘查应关注贫铬尖晶石、橄榄石镍亏损的富硫化物超镁铁质岩体。

高职院校辅导员与专业课教师协同育人路径初探--以山西经贸职业学院特色文化育人品牌建设为例

辅导员与专业课教师在高职院校教育教学活动和人才培养中,都处于关键的第一线,对学生的发展具有举足轻重的作用。但在实际育人工作中,辅导员与专业课教师往往各行其道,没有形成常态化的合作协同机制,学校也未制定相应的激励措施和考核评价制度。文章通过对山西经贸职业学院3个“省级铸魂育人品牌”进行深入剖析,总结做法与经验,并提出切合高职院校实际的协同育人路径。

3种有机改良剂对铅锌矿尾砂适生性改善的研究

铅锌矿尾砂由于肥力低、物理结构差且重金属镉(Cd)铅(Pb)锌(Zn)浓度高,植物难以生长,从而严重制约了尾砂库的生态恢复。利用改良剂改善尾砂的适生性是尾砂库生态恢复的重要方法。通过基质改良试验探究添加不同质量分数(1%、2.5%、5%)的发酵羊粪、污泥和椰壳生物炭对铅锌矿尾砂养分、物理结构的改良效果和对重金属镉铅锌的固定效果,再通过黑麦草(Lolium perenne L.)盆栽试验验证对适生性的改善效果。结果表明,添加改良剂使有效态氮、磷、钾以及有机质分别提高了0.87-9.56、1.87-37.7、1.87-43.7和0.85-7.28倍。添加质量分数为2.5%时,3种改良剂对尾砂的导水性、总孔隙度和持水性的积极影响最为显著,表现为发酵羊粪>生物炭>污泥。此外,3种改良剂显著(P<0.05)降低有效态重金属质量分数,Cd、Pb、Zn分别降低了28.6%-64.6%、30.4%-70.6%、14.4%-45.5%。其中,椰壳生物炭对3种重金属的固定效果最好。添加改良剂显著提高了黑麦草的发芽率、总高度和总干质量分别提高了16.1%-20.3%、10.8%-48.9%和7.55%-19.5%,其中发酵羊粪效果最好。因此,发酵羊粪、污泥和椰壳生物炭可作为改良剂改善铅锌矿尾砂的适生性并促进植物生长。Pearson相关性分析表明,植物地上部分干质量和株高与阳离子交换量和速效钾呈极显著(P<0.01)正相关,与饱和导水率和有效态重金属呈极显著(P<0.01)负相关。植物根干质量和根长均与饱和含水量呈显著正相关,而与1-2 mm的粒径呈显著负相关。该文可为养分贫瘠、物理结构差和高重金属污染尾砂库的植被恢复提供理论依据。