黄河中下游地区耐旱作物扩种的节水降碳协同效应评价

为应对黄河流域农业可持续发展面临的气候变化和水资源短缺挑战,通过推广种植耐旱作物,缓解区域农业用水压力,并分析其节水降碳协同效应,研究设计了趋势照常、缓慢增长、技术引导、政策扶持等不同发展情景,制定了小麦、玉米、高粱、马铃薯4种耐旱作物扩种的节水降碳协同效应分析方案;采用农业节水潜力修正模型和农业降碳潜力模型定量评估了不同情景下耐旱作物扩种的节水效应及降碳潜力。结果表明:黄河中下游地区小麦和玉米的种植面积最大,高粱和马铃薯则相对较小,在政策扶持情景下,2060年小麦、玉米、高粱、马铃薯的扩种规模分别为23.12万、17.34万、34.68万、40.45万hm^(2)。在技术引导和政策扶持情景下,黄河中下游作物的节水效应和降碳效应均显著提升,2060年该区总节水量达153.52亿m^(3)、降碳潜力的平均水平达65.93 t/km^(2)。在黄河中下游地区推广耐旱作物有助于缓解水资源短缺状况,保障区域粮食安全,实现节水降碳增收多重目标。

CO_(2)激光治疗女性下生殖道上皮内瘤变的临床效果观察

目的分析二氧化碳(CO_(2))激光治疗女性下生殖道上皮内瘤变的临床效果。方法选取65例女性下生殖道上皮内瘤变患者,随机分为对照组(30例,采用常规三氯醋酸治疗)和研究组(35例,在常规治疗基础上加用CO_(2)激光治疗),对两组患者治疗效果、转阴率及治疗前后免疫功能(IgG、IgM、IgA)水平。结果研究组治疗总有效率、转阴率明显高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。两组患者治疗前IgG、IgM、IgA水平比较,差异无统计学意义(P>0.05);治疗后两组IgG、IgM、IgA水平均显著改善,研究组患者IgG、IgM、IgA水平明显高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论CO_(2)激光治疗女性下生殖道上皮内瘤变具有良好的临床效果,不仅更有利于提升转阴率,同时更有利于促进患者免疫功能提升。

蓬莱气区灯影组有效储层孔渗下限的主控因素及方法研究

以蓬莱气区灯影组碳酸盐岩储层为研究对象,利用X-射线衍射、扫描电镜、铸体薄片、高压压汞、核磁共振等分析测试手段,系统分析储层岩性、物性、孔隙结构特征,在此基础上对储层进行分类评价,明确储层物性下限,为蓬莱气区灯影组储层评价和储量规模确定提供技术支撑。

锂离子电解液溶剂/空气混合物爆炸特性实验研究

本工作利用爆炸极限与点火能测试反应平台开展了典型锂离子电解液溶剂碳酸甲乙酯(EMC)蒸气爆炸实验,首次测量了不同初始温度与当量比条件下EMC的最大爆炸压力P_(max)、爆炸下限LFL等爆炸危险性基础参数,并利用数值模拟方法开展了燃烧化学反应动力学机理分析数值模拟分析。结果表明EMC/空气混合气体的最大爆炸压力P_(max)随着当量比的增加呈先增大后减小的趋势,并且在当量比φ=1.2附近取到最大值;随着温度的增加,P_(max)呈递减的趋势,且P_(max)与初始温度的倒数1/T_(0)呈线性关系;由于存在热损失,在相同工况下,P_(max,exp)均小于最大绝热爆炸压力P_(max,ad)。EMC/空气混合气体的爆炸下限LFL随着T_0的升高而降低,并呈线性关系,且对燃料爆炸下限经典模型的参数进行了修正,修正后的新公式的预测值与实验值结果吻合较好;通过反应机理分析得到不同T_0对于LFL的影响方式主要是通过影响OH?自由基的生成速率来实现的。本研究可为定量评估EMC的爆炸危险性提供一定依据以及为其实际使用中制定相应的安全标准提供一定参考。

2000—2020年黄河下游河岸带生态系统服务价值与碳储分析

为了促进黄河下游生态脆弱河岸带土地资源的合理配置,助力河岸带生态可持续发展,采用野外调查、ArcGIS、InVEST模型、当量因子法等方法,通过分析2000—2020年黄河下游河岸带土地利用动态变化,揭示其生态系统服务总价值(ESV)和碳储量(C_(t))的变化。结果表明:2000—2020年黄河下游河岸带湿地和建设用地面积持续增加,湿地主要来源于耕地和水域,建设用地主要来源于耕地;耕地和建设用地面积占比随着距河道距离的增大而增大,而草地面积占比随着距河道距离的增大而减小,林地面积占比随河道距离变化不明显,2000—2010年湿地面积占比随河道距离减少,而2010—2020年远岸湿地增加,且主要位于距河道200~500 m区间。2000—2020年,黄河下游河岸带ESV呈先增加后减少的变化趋势。其中,水域对ESV的贡献率最大,湿地次之,耕地、林地和草地的贡献率低,且不稳定。2000—2020年,黄河下游河岸带碳储量逐渐提高,湿地碳储量逐渐上升,然而林地、草地和水域碳汇能力则先增加后降低。水沙状况、人类活动以及国家政策是影响黄河下游河岸带生态系统服务价值与碳储量的重要因素。为减缓黄河下游人为调水调沙引发的河岸带生态功能减退,亟待提升湿地质量,适当退耕还林、还草和还水,以提高河岸带生态系统的服务价值和碳储量。

山东东营2001—2022年黄河下游生态系统固碳能力的变化分析

21世纪以来,受气候变化和人类活动的影响,黄河流域生态系统的固碳能力发生了剧烈变化,评价黄河流域生态系统固碳能力对推动该区域生态保护和高质量发展具有重要意义,但目前开展的相关研究却显得尤为不足。本文以黄河下游的山东省东营市为例,在大量野外采样数据的基础上,采用CEVSA ES模型,对研究区22年来的生态系统的固碳能力进行模拟。在此基础上,利用ArcGIS和ENVI等软件,采用线性变化趋势分析的方法,对于研究区生态系统的固碳能力的时空变化趋势进行分析。研究结果表明:东营市中部和南部少部分地区净生态系统生产力增长较快,而北部和滨海地区的增长相对缓慢。随着时间的推移,整体上净生态系统生产力呈现增长趋势。总初级生产力在东营市中部和南部少部分地区增加较快,北部和滨海地区增长缓慢,随着时间的增长,总初级生产力总体呈现增长状态。东营市生态系统呼吸在滨海和南部少部分地区增长较快,中部地区生态系统呼吸呈递减趋势,随着时间的推移,总体上生态系统呼吸呈现下降趋势。该结果对黄河下游生态系统固碳能力的变化分析具有重要意义。

湖北省湿地碳汇潜力及其碳增汇措施初探

湖北地处长江中下游,其湿地类型在中国湿地中具有明显的代表性,在保障人类生存发展中发挥重要作用。湿地在全球碳循环过程中发挥重要作用,天然湿地作为大气重要的碳汇,在减缓全球气候变化、支撑中国碳中和发挥重要作用。文章根据已有研究文献,初步估算了湖北省湿地碳汇潜力,为湖北省林业碳汇发展提供重要决策支撑。结果表明:湖北省湿地碳汇能力达171.12×10^(4)~281.34×10^(4)t C/a,转化为二氧化碳(CO_(2))吸收量达627.45×10^(4)~1031.58×10^(4)t CO_(2)/a,可中和2015年度湖北省化石能源燃烧CO_(2)排放量3.64×10^(8)t的1.7%~2.8%,表明湖北湿地具有重要的碳汇潜力。为提高和维持湖北省湿地碳汇潜力,提出以下对策:保护现有湿地面积,固持现有碳汇;修复退化湿地,增加湿地碳汇潜力;降低污染物排入淡水湿地生态系统,减少碳排放;优化湿地植被群落组成,增加碳汇潜力;适宜增加农田生态系统氮肥量,增加碳汇能力。

长江中下游地区28个常见乡土树种幼苗光合固碳能力比较

为筛选出固碳能力强和适应性好的树种,采用文献检索的方式,设置了生长条件相似、苗龄相近、试验方法相同,且为湖北省常见乡土树种等条件,筛选出符合条件的树种28个。对各树种的日净同化量、单位叶面积日净固碳量以及光响应参数等进行比较分析,利用聚类分析法对28个树种按固碳能力和光合效率等级划分并归类。结果表明,28个树种的单位叶面积日净固碳量为4.00~16.49 g/(m^(2)·d),以榉树(Zelkova serrata)、夹竹桃(Nerium oleander)、黄栌(Cotinus coggygria var.cinerea)的日净固碳量较高。夹竹桃、栓皮栎(Quercus variabilis)、枫杨(Pterocarya stenoptera)为强阳性树种,香樟(Cinnamomum camphora)、乌桕(Triadica sebifera)、榉树(Zelkova serrata)等9个树种属阳性树种,楸树(Catalpa bungei)、喜树(Camptotheca acuminata)、无患子(Sapindus saponaria)等12个树种属中性树种,油茶(Camellia oleifera)、杜英(Elaeocarpus decipiens)、钩栗(Castanopsis tibetana)、香果树(Emmenopterys henryi)属耐阴树种。固碳能力强和适应性强的枫杨、乌桕、榉树、红椿(Toona ciliata)、楸树、喜树、栓皮栎可优先用于湖北省乃至长江中下游地区碳汇造林。在构建固碳高效的碳汇林时,应考虑将强阳性乔木和耐阴性灌木合理搭配。

柴西下干柴沟组咸化湖盆碳酸盐岩溶蚀模拟试验

为研究地层条件下有机酸对湖相碳酸盐岩基质微孔的改造作用及咸化环境沉积盐类矿物溶蚀对碳酸盐岩储层的影响,以柴达木盆地西部地区下干柴沟组湖相碳酸盐岩为例,采用高温高压模拟、扫描电镜及离子浓度测试等试验手段,依据岩心样品溶蚀模拟过程中矿物组分、物性、孔隙特征及反应液离子浓度的变化对咸化湖盆碳酸盐岩在有机酸作用下的溶蚀规律及控制因素进行研究。结果表明:酸性流体作用后碳酸盐岩样品物性均有一定改善,其渗透率增长明显;溶蚀过程中低温条件下发生与碳酸盐共生的石膏、芒硝及长石的溶解,方解石较白云石容易发生溶解,碳酸盐的溶解程度随温度升高具有先增强、后减弱的特点,存在“溶蚀窗”,相对封闭条件下,石膏等盐类矿物溶解产生同离子效应抑制碳酸盐的溶解;温度和水岩比是控制碳酸盐溶解的关键因素,水岩比决定发生反应的体系,不同体系下温度对溶蚀强度影响存在差异,低水岩比情况下温度升高碳酸盐趋于沉淀,中等水岩比情况下溶解强度随着温度升高先增强、后减弱,较高水岩比情况下温度升高利于碳酸盐溶蚀。

下扬子宣泾地区二叠系大隆组页岩含气量主控因素分析--以港地1井为例

下扬子地区发育了寒武系、志留系和二叠系3套有利成藏的页岩,资源潜力大,但存在页岩含气量主控因素不明确的问题。为此,以下扬子宣泾地区港地1井为依托,钻遇的70.1 m厚上二叠统大隆组富有机质页岩为目的层,对岩心系统取样并应用对比分析法,在纵向上连续动态地进行包括矿物成分、孔隙结构、总有机碳(Total Organic Carbon,TOC)、镜质体反射率(vitrinite reflectance,Ro)和有机质类型等研究工作,深入分析TOC、Ro和有机质类型等地球化学指标与含气量之间的对应关系,从而厘定了影响含气量的关键地球化学参数。分析结果表明:TOC与页岩含气量之间存在强正相关关系;在有机质成熟阶段中期,Ro与含气量之间相关性偏弱,对含气量变化没有明显的影响;有机质类型对页岩含气量有重要影响,但是两者的相关性弱于TOC。通过对大隆组页岩从顶部到底部的系统分析,探索了用一套完整页岩在纵向上分析含气量影响因素的新方法。

基于自然伽马能谱测井资料的碳酸盐岩层序地层划分及其对古环境恢复的指示意义——以川东北LT1井下寒武统龙王庙组为例

自然伽马能谱测井资料在碳酸盐岩层序地层研究中具有较好的应用效果,Th/U和Th/K曲线的振荡趋势可为层序地层的旋回性识别提供依据。笔者等选取东北地区LT1典型井的自然伽马能谱测井资料为对象进行层序地层分析,结合岩芯碳氧同位素资料,探讨了沉积期古环境和相对海平面升降之间的耦合关系。结果表明,通过对自然伽马能谱测井资料进行INPEFA分析和Demy小波变换分析,可将LT1井下寒武统龙王庙组划分为1个三级层序和6个四级层序。INPEFA处理得到的Th/U_1曲线和Demy小波变换得到的Th/U_3_d8曲线可指示LT1井龙王庙组三级层序的相对海平面变化,Th/U_3_d6曲线与四级层序的相对海平面变化曲线相当。LT1井龙王庙组δ^(13)C变化受三级层序相对海平面变化控制明显,最大海泛面位置对应ROECE碳同位素负漂移事件开始位置。结合龙王庙组δ^(13)C变化和基于自然伽马能谱测井的相对海平面变化分析,认为ROECE事件可能与深部缺氧海水上涌和河流的持续输入以及风暴沉积带入的陆源碎屑物质有关。整体而言,LT1井龙王庙组沉积期古海水温度和古盐度的振荡变化趋势与三级和四级层序的相对海平面变化曲线(Th/U_3_d8和Th/U_3_d6)形态具有一定相关性,说明基于自然伽马能谱测井资料开展碳酸盐岩层序地层划分具有可行性,对沉积古环境恢复具有一定的指导和借鉴意义。

黄河下游4种典型草本植物与土壤碳、氮含量的关系研究

【目的】研究黄河下游河岸带典型草本植物地上部分、根系和土壤碳、氮含量,并分析其相关关系,旨在为黄河河岸带生态系统服务评估和恢复重建提供科学依据。【方法】通过比较黄河河岸带芦苇(Phragmites australis)、拂子茅(Calamagrostis epigeios)、地肤(Kochia scoparia)和莎草(Cyperus rotundus)4种典型草本植物地上部分、根系和土壤的碳、氮含量及化学计量比,探讨河岸带草本植物地上部分、根系与土壤碳氮化学计量比的关系。【结果】(1)莎草地上部分N含量显著高于其他3种草本植物(P<0.05),芦苇地上部分碳氮比显著高于拂子茅和莎草(P<0.05);4种植物的根系C、N含量及碳氮比均无显著性差异(P>0.05)。(2)芦苇土壤C、N含量均显著高于其他3种植物;而芦苇草地土壤碳氮比显著低于其他3种植物。(3)4种植物地上部分和根系C、N含量无显著相关性(P>0.05);根系C含量与土壤C、N含量呈显著正相关关系(P<0.05、P<0.01),而植物地上部分C、N含量和根系N含量与土壤C、N含量均无显著相关性(P>0.05)。【结论】4种典型草本植物显著影响了土壤的C、N含量,芦苇和拂子茅具有相对较高的固碳和固氮潜力。研究区土壤C含量高于全国平均水平,C/N均值表明N是研究区的限制性营养元素,植被恢复易受到土壤N含量的限制。

整体式Ni-Co双金属催化剂生物质燃气提质性能

以蜂窝陶瓷为载体,使用浸渍法负载Ni、Co双金属,形成整体式催化剂,研究其催化生物质燃气合成低碳烃性能,并采用N_(2)等温吸附、H_(2)-TPR等对催化剂进行表征。结果表明,在360℃、H_(2)/CO=2和0.3 MPa的反应条件下,Ni、Co负载量分别为2%和4%时,催化剂具有最优催化性能,CO转化率可达93.60%,产气低位热值为9.84 MJ/Nm^(3),较进气提高了26.82%。与Ni单金属催化剂相比,添加Co可在降低CH_(4)和CO_(2)选择性的同时,提高C_(2)-C_(3)的选择性,从而有利于提高燃气热值;Co的引入虽有助于增强催化剂的抗烧结能力,但积碳量却有所上升。

湘中坳陷邵阳凹陷佘田桥组下段古气候变迁及其对海洋碳循环的影响

湘中坳陷泥盆系发育多套富有机质页岩,是华南重要的页岩气勘探目标层系。为揭示该层系有机质富集及海洋碳汇演化过程,本研究主要应用地球化学方法对邵阳凹陷上泥盆统佘田桥组下段沉积时期古气候变迁及其对古海洋环境碳循环的影响进行分析。结果显示,Rb/Sr、Ln(Al2O3/Na2O)和C值等3个指标在佘田桥组下段下部发育共轭相对高值段,指示该段早期存在较明显的向相对温暖潮湿条件的气候转化事件。化学风化作用指标CIA(Chemical index of alteration)、CIW(Chemical Index of Weathering)和PIA(Plagioclase Index of Alteration)在该段下部和上部呈现相对高值段,指示该段主要形成于干冷气候条件,其中早期和晚期属于两期温暖潮湿气候,而早期温湿事件更为显著。气候变化与TOC和碳同位素δ13C分布之间关系揭示了气候变迁驱动有机质的相对富集和δ13C的正偏,对海洋碳循环产生了广泛影响。

基于中央空调配置冗余下的水蓄冷节能改造应用研究

国家双碳目标确定后,各行各业积极响应,制定各种减碳计划和措施,推动节能降耗。通信运营商的能耗主要是耗电,如何在谷电时有效地进行蓄能,是落实节能降碳的重要手段。本文结合中央空调水蓄冷工作原理,充分利用谷电时段储存的冷量,为峰电时段进行供冷。基于通信机楼中央空调主机配置冗余下,从水蓄冷削峰填谷运行逻辑、水蓄冷容量设计、经济和社会效益评估等方面开展中央空调水蓄冷技术方案研究,探讨中央空调水蓄冷节能降碳改造措施。

基于NSGA-Ⅱ的二氧化碳氢化反应热力学多目标优化

二氧化碳氢化合成低碳烯烃反应是化学储能技术路径中重要的单元反应,二氧化碳首先与由可再生能源获得的氢气进行化学反应合成低碳烯烃,随后通过齐聚反应将能量储存到清洁燃料中。以二氧化碳氢化合成低碳烯烃反应为研究对象,使用Gibbs自由能最小化方法进行了平衡热力学分析,得到反应温度、反应压力、进料气H2与CO_(2)的物质的量比对CO_(2)平衡转化率、低碳烯烃选择性及平衡组分的影响;基于统计学理论建立了反应参数对CO_(2)平衡转化率、低碳烯烃选择性和反应系统中H2O平衡摩尔分数的回归函数模型;最后采用基于快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)的多目标优化方法对反应系统性能进行多目标优化。结果表明:从提高反应系统性能和降低催化剂水解失效风险角度进行的多目标优化与CO_(2)平衡转化率最大的单目标优化相比,H2O的平衡摩尔分数从47.2%减少到24.9%;与低碳烯烃选择性最大的单目标优化相比,H2O的平衡摩尔分数从51.1%减少到18.7%;与H2O平衡摩尔分数最小的单目标优化相比,CO_(2)平衡转化率和低碳烯烃选择性从64.9%和8.7%分别提高到72.9%和58.6%。

等量代换法确定强非均质性储层孔隙度下限——以四川盆地安岳气田震旦系灯影组为例

孔隙度下限(L_(φ))是划分有效储层厚度继而使用容积法估算油气藏地质储量的必要参数之一,有效储层需具有产工业油气流的能力,渗透率相比孔隙度与产能的关系更直接,渗透率下限(L_(k))划分有效储层比L_(φ)更准,目前由于技术水平限制,生产上多使用L_(φ)而非L_(k)划分有效储层。四川盆地碳酸盐岩储层具有孔隙类型多样、孔喉结构复杂和裂缝发育不均的强非均质性特征。为探索强非均质性储层L_(φ)的确定方法,以安岳气田震旦系灯影组为例,通过岩心、薄片、扫描电镜和压汞研究储层特征,将储层划分为基质孔型和裂缝型两类,对这两类储层进行同等条件下产能模拟对比实验。结果表明,渗透率下限(L_(k))可确定为0.008mD,L_(φ)为一变量,无论L_(φ)取哪个值,在使用L_(φ)划分有效储层时,均会漏掉一部分低孔高渗有效储层,也会多出一部分高孔低渗无效储层,若确定一个L_(φ)使这两部分储层储集空间体积一致,可在现有技术条件下逼近真实的储集空间总体积。在这种等量代换思想指导下,结合产能模拟,利用200个岩样的物性实验,换算得到安岳气田灯影组孔隙度下限为1.56%。

巴西桑托斯盆地白垩系Barra Velha组湖相碳酸盐岩沉积特征及成因环境研究

利用岩石薄片、稳定同位素等资料分析了巴西桑托斯盆地白垩系Barra Velha组碳酸盐岩的矿物组成及地球化学特征,探讨了此类湖相碳酸盐岩的沉积成因环境。研究表明,Barra Velha组碳酸盐岩具有灰泥、球状、灌木状特殊结构组分和内碎屑颗粒,形成了泥晶灰岩、球粒灰岩、灌木颗粒灰岩和颗粒灰岩4种岩石类型。结合前人对球粒灰岩和灌木颗粒灰岩提出的微生物、碱湖和钙华等不同观点的证据材料,提出了综合古地形、流体特征的成因环境观点,认为球粒灰岩和灌木颗粒灰岩赋存的流体环境具有高温、高盐度特征,颗粒灰岩形成在浪基面以上的高能环境,泥晶灰岩形成于浪基面以下的低能环境。

基于Optistruct碳纤维复合材料敞车下侧门的优化设计

敞车是铁路运输煤炭、道碴等散装物品的主型车辆。在长期经受日晒雨淋、外力撞击及运输物品的化学侵蚀下,敞车下侧门易出现严重破损和变形。针对该问题进行深入研究,以70 t级通用敞车下侧门为研究对象,采用Hyperworks软件对下侧门原结构进行静力学分析,校核其强度和刚度,并在此基础上对下侧车门结构和材料进行双重优化设计,用碳纤维复合材料代替传统钢材。这不仅提高了其力学性能,而且达到了减重的效果。校核优化后的下侧门力学性能,结果表明用碳纤维复合材料代替传统钢材,不仅提高了下侧门的力学性能,解决了腐蚀、破损及变形等既有问题,而且实现了车辆轻量化,达到了减重和降低能源消耗的绿色环保要求。

长江中下游地区耕地土壤有机碳密度变化率驱动因素

为探究长江中下游地区耕地土壤固碳增汇措施,该研究收集与整理长江中下游地区59处长期定位试验观测数据,量化不同类型耕地土壤有机碳密度变化率的差异特征,运用随机森林模型与线性规划探究土壤有机碳密度变化率的驱动因素与提升途径。结果表明:水田和旱地土壤有机碳密度变化率范围分别为−1548.15~3577.10 kg/(hm^(2)·a)和−261.89~3245.01 kg/(hm^(2)·a),差异不显著(P=0.85)。有机肥氮量、土壤pH值、化肥氮量、秸秆氮量对水田土壤有机碳密度变化率的影响较大;有机肥氮量和化肥氮量对旱地影响较大。因此,建议长江中下游地区可通过有机无机肥科学配施,合理调控水田土壤pH值和秸秆还田量。该研究可为长江中下游地区耕地固碳增汇的技术推广提供参考。