典型西南岩溶地下水抗生素污染指示因子识别

我国南方岩溶地区是全球三大岩溶集中分布区之一,由于岩溶地区独特的含水层结构,其地下水极易受到地表污染。为了探明岩溶地下水中抗生素污染空间分布的主控因素,厘清抗生素浓度与水化学参数的相关关系,进而识别岩溶地区水环境中抗生素污染的指示因子,以西南典型岩溶地下河系统为研究对象,利用超高效液相色谱串联质谱联用仪(UPLC-MS/MS)分析了35种抗生素浓度。结果表明:研究区共检出了30种抗生素,包括3种四环素类(<检出限(MDL)~421 ng/L)、5种大环内酯类(28.3~884 ng/L)、9种磺胺类(2.50~30 ng/L)和13种喹诺酮类(19.5~1807 ng/L)。其中,大环内酯类和喹诺酮类抗生素是研究区检出的主要抗生素,其空间分布特征主要受污染源和稀释作用控制。研究区水化学类型包括HCO_(3)-Ca·Mg型和HCO_(3)-Ca·Na·Mg型,抗生素浓度在不同的水化学类型中存在显著差异,HCO_(3)-Ca·Na·Mg型水样中抗生素浓度显著高于HCO_(3)-Ca·Mg型(2~10倍)(Mann-Whitney检验,p<0.05)。同时,Pearson相关性分析结果表明,三氮(硝氮、亚硝氮与氨氮浓度之和)、总有机碳(TOC)、Na^(+)、Cl^(-)浓度与单一抗生素浓度、不同种类抗生素浓度、抗生素总浓度均呈显著正相关(r=0.81~0.99,p<0.05,N=7~8)。相比三氮、TOC和Na^(+),Cl^(-)在环境中性质更稳定,是岩溶地区地下水系统中更可靠的抗生素污染指示因子。本研究为受县级污水处理厂和农村生活废水排放影响的岩溶地区抗生素污染识别与污染预测提供了理论依据。

可持续农业及其指示因子研究进展

回顾了可持续农业的演变和发展历史 ,概括介绍了可持续农业的定义、内涵、理论基础以及研究方法和内容。重点评述了国外关于可持续农业量化研究进展情况 ,对几个公认的量化生态可持续性的指示因子 :土壤 ,水分 ,生物多样性等进行了仔细分析 ,以期对国内农业的可持续发展研究有所借鉴和启发。文章最后还结合我国目前农业发展中存在的问题以及未来农业面临的挑战 ,指出 :提高农产品的数量和质量 ,防止水土流失和荒漠化 ,提高水分利用率以及生物多样性保护是我国农业可持续发展的关键指示因子 ,并提出了 2 1世纪我国可持续农业发展的几个模式。

采用新型损伤指示因子和结构优化方法的单元损伤识别

在一种新型的损伤指示因子的基础上,采用最小二乘法建立损伤识别问题的优化模型,通过模态综合方法计算结构模态的灵敏度,采用半解析法计算指示因子对损伤参数的灵敏度,最终由序列线性规划方法求解优化问题。数值算例验证了本文方法的可行性。

东濮凹陷泥页岩脆性指示因子地震预测

脆性指示因子是评价泥页岩储层的一个至关重要的参数。在勘探阶段,高脆性泥页岩发育区常发育裂缝,易形成产能,有助于开发区域优选;在开发阶段,脆性指示因子有效预测能为水平井部署、井身设计以及压裂改造提供重要的依据。目前国内利用地震方法预测脆性指示因子空间展布的研究并不广泛。文中利用地震叠前反演得到弹性模量与泊松比2个关键参数,进而预测脆性指示因子。预测结果与已知井的情况符合较好。

带有环境指示因子的闭环供应链网络均衡的互补模型研究

以非线性互补理论为基本工具,提出带有环境指示因子且由原料供应商、制造商、零售商、需求市场及回收中心组成的闭环供应链网络均衡。鉴于对可持续发展的日益关注,环境保护部门通过实施对制造商的排放进行惩罚的机制以遏制其污染行为,同时通过对回收中心的回收实行奖励的机制以激励其回收行为。排放惩罚与回收奖励应大于相应的影子价格,这些影子价格作为环境指示因子由模型决定且有益于政府部门制定相应环保政策。在描述不同决策者优化行为的基础上推导最优性条件,得到对应于闭环供应链网络均衡问题的非线性互补模型,证明解的存在性进而构造数值算例以验证模型的合理性。

地下水污染识别与溯源指示因子研究进展

地下水污染识别与溯源是开展地下水环境保护的重要基础.由于地下水系统的隐蔽性、复杂性以及污染物的多样性和多源性,使得地下水污染识别与溯源研究面临挑战.如何快速判断地下水是否受到污染以及准确识别污染来源是地下水污染识别与溯源研究的关键.通过调研国内外相关研究,梳理地下水污染识别与溯源指示因子,探讨了这些指示因子的研究现状及适用条件,发现稳定同位素是污染溯源中最常用的工具,卤化物作为常规水化学指标的代表,适用于污水影响等部分特定场景,新污染物、人为来源稀土元素等的检出是地下水受到人为污染的直接证据.由于地下水污染来源的复杂性,多指示因子与多技术手段联合使用对于准确识别污染过程与来源尤为重要,是未来研究的重点.

土壤重金属累积作用指示因子的筛选方法——灰色关联度分析法与数理统计法

土壤重金属累积作用指示因子的确定,目前常用方法主要是基于背景值。背景值的研究受到长期关注,并在部分地区积累了较丰富的资料,然而也有些区域受人类活动等的影响,其背景值已不易获得,以致于该方法使用受阻,很有必要另寻适宜方法。为此,分别尝试利用灰色关联度分析与描述性数理统计原理筛选指标因子,并以小秦岭金矿区农田土壤为典型案例开展验证性研究。结果表明,所研究的两种方法能为上述两种情况筛选出适宜的指示因子,是土壤重金属累积作用指示因子筛选的适宜方法。

基于双“泥质指示因子”的砂泥岩薄互层饱和度模型

砂泥岩薄互层的电阻率受泥岩影响，导致直接应用阿尔奇公式计算的含油饱和度偏低。针对砂泥岩薄互层内部沉积结构特征，将储层看作多个不同岩性薄层交互分布的层状介质，考虑层间耦合与层内泥质的共同导电效应，提出了一种横向、纵向双“泥质指示因子”导电等效模型，由此建立了砂泥岩薄互层饱和度计算模型。通过处理分析实际测井资料可知，利用该模型计算的含水饱和度比阿尔奇公式计算结果低10％～20％，更接近于岩心试验分析结果。研究表明，新建立的饱和度模型可降低薄互层层内及层间泥质对含水饱和度计算的影响，适用于砂泥岩薄互层测井资料的处理解释，对于厚砂岩层同样适用。

莺歌海盆地“暗点”型油气藏指示因子构建及应用

莺歌海盆地中深层高温、超高压领域"暗点"型目标油气勘探潜力巨大,传统储层预测和流体识别方法虽对中浅层"亮点"型目标效果显著,但对中深层"暗点"型油气藏识别困难。为此,从Zoeppritz方程Fatti近似公式出发,利用"暗点"型储层AVO截距相对较小的特点,构建了只与纵、横波阻抗有关的"暗点"型油气藏指示因子,该因子可以放大Ⅱ类AVO异常的差异。数值模拟实验表明,该因子可有效识别"暗点"型目标的Ⅱ类AVO异常。实际应用证实了该指示因子的有效性与可靠性,为莺歌海盆地乐东区中深层"暗点"型油气藏的预测提供了技术支撑。

基于水合物指示因子的地震识别方法

速度是水合物勘查的重要参数,但是速度的影响因素众多,给高精度识别水合物带来一定困难。水合物储层岩石物理是研究多种因素对速度影响的有效手段之一。考虑到水合物储层未固结等特征,本文采用SCA-DEM模型,重点对比了孔隙度、饱和度等对纵横波速度以及AVO特征的影响,并构建了一种新的水合物指示因子,消除了由于孔隙变化带来的假异常。岩石物理分析表明该指示因子与水合物饱和度具有很高的相关性。然后,推导得到了基于水合物指示因子的地震反射特征方程,并基于该方程反演得到了水合物指示因子,反演结果与实际钻探结果吻合较好,表明该方法具有一定的实用性以及科学性。

环境指示因子——净初级生产量的人类占有:对可持续发展的影响

人类对净初级生产量(NPP)的占有显著地改变了生态系统中的能量流动。净初级生产量占有量定义为假定未受干扰的植被的净初级生产量与生态循环中现有生物量总量之差。在奥地利的99个行政区对净初级生产量占有量进行了研究(1990年)。根据土地利用、林业、产量和气候等方面的数据进行了计算。研究发现,实际植被地上部分净初级生产量的总量比潜在的天然植被地上净初级生产量总量要少7%。而且,潜在生产量的34%被收获,导致生态上可利用的地上净初级生产量总共减少41%。由于其显著的生态效应(如对生物多样性的影响),故研究人类对净初级生产量的占有对于可持续发展战略、环境压力指示因子以及增加生物量利用的环境效应等方面都具有潜在的意义。

作为气候指示因子的泥炭丘沼泽——挪威南部Dovrefjell实例

穹形泥炭丘是一类表层为泥炭覆盖核心为永冻土的小丘,高若干米,内部永冻土母质为泥炭或矿质土壤。由于泥炭良好的绝缘效应,这种冻土地貌在年均温略低于冰点的气候下即能存在。在Dovrefjell山区这类边缘地区的泥炭丘沼泽对气候的变化很敏感。挪威南部Dovrefjell地区的泥炭丘沼泽由于内部永冻土的融化,呈缩小趋势。随气候进一步转暖,多数泥炭丘沼泽将在几十年内的消融。可能破坏泥炭覆盖层或削弱它们的隔绝能力的人类活动都会对泥炭丘沼泽造成破坏。Haukskardsmyra是Dovrefjell地区最大的泥炭丘沼泽,现已作为保护区。

晶体塑性疲劳指示因子研究方法综述

金属材料与结构的疲劳失效被视为工程领域的“癌症”,是微观结构逐渐劣化的结果,因此从微观角度准确预测材料与结构的疲劳裂纹萌生就显得极为必要与迫切。基于晶体塑性有限元的疲劳指示因子(Fatigue indicator parameters, FIP)能从微观角度较好地表征剪应变主导的疲劳裂纹驱动力,目前已经形成了累积塑性滑移类、应变能耗散类与多轴疲劳寿命预测准则改进的FIP等。累积塑性滑移类FIP是基于位错滑移与应力集中理论所建立,多个应用案例也表明能较好地描述疲劳驻留滑移带与三叉晶界应力集中等现象,具有形式简单、参数少等优点;应变能耗散类FIP是基于能量理论,不区分载荷模式与裂纹扩展优先方向,在高应变幅或复杂载荷状况下较累积塑性滑移类FIP更可靠;多轴疲劳寿命预测准则改进的FIP主要有基于Fatemi-Socie准则、Dang Van准则与Tanaka-Mura准则等修正的FIP,虽工程应用广泛,但是由于经验模型需要大量试验确定参数且临界平面与位错滑移平面的关系不明。为此,指出研究多轴疲劳损伤的临界平面与晶体塑性的滑移平面的物理一致性、以晶粒旋转数据直接构建晶体塑性FIP模型以及采用模糊数学分析晶体塑性FIP的特性是未来的发展方向,它们对于补充与完善晶体塑性FIP方法具有重要的理论意义与实用价值。

考虑应力梯度的缺口疲劳分散性研究

针对缺口部位的微观结构及尺寸导致的疲劳分散差异较大的问题,为准确预测缺口件的疲劳分散性,以矩形截面缺口件为例,采用宏观Chaboche循环塑性本构模型与细观晶体循环塑性本构模型相结合的有限元子模型方法,并考虑缺口效应,提出了以应力梯度影响因子、等效应力与纵向应变为变量的统计标准差作为疲劳指示因子FIP_(notch)。在不同位移载荷、位移载荷比和缺口直径大小情况下将疲劳指示因子FIP_(notch)与经典的Fatemi-Socie疲劳指示因子FIP FS进行疲劳分散性的比较与分析。结果表明:疲劳指示因子FIP_(notch)均能很好地预测不同位移载荷、位移载荷比和缺口直径下的缺口疲劳分散性,且比经典的FIP FS方法有更高的精度与适用性。

托普台南区块断溶体油藏栅状断片结构数值模拟

塔河油田托普台南区块断溶体油藏开发初期产量高,后期暴性水淹和快速见水井多,产量递减快,针对此类特征,目前尚未建立较好的模拟方法。结合断溶体油藏岩溶特征、地震特征、实钻井井储关系以及三带结构提出断溶体油藏栅状断片结构,根据此认识,通过融合断层自动提取技术和蚂蚁体属性,得到断裂指示因子,用以刻画栅状断片储集体,利用张量属性刻画溶蚀孔洞型储集体,建立双重介质组分模型,开展数值模拟研究。结果表明:栅状断片结构是断溶体油藏的主要导流通道;断裂指示因子比断层自动提取技术和最大似然更适合表征栅状断片结构,并在通水源处与张量属性匹配度高,在其他区域匹配性差;与单重介质模型相比,基于栅状断片结构的双重介质模型拟合精度更高,更能反映断溶体油藏生产动态特征。

Russell流体因子在致密砂岩气层检测中的应用

致密砂岩气藏的储层孔隙度一般都低于12%,导致孔隙中由流体差异引起的弹性参数差异小,在储层厚度较薄的情况下,常规AVO方法很难解决致密砂岩中的气水预测问题。为此通过对比现有的流体检测技术,优选出Russell流体因子作为致密砂岩流体检测的有效参数,进行单界面正演模拟测试后,得知Russell流体因子检测方法在入射角小于30°的范围内能够较好地拟合Zoeppritz方程,所获得的计算结果具有较高的精度,表明利用该方法能在小角度范围内比较准确地从叠前道集中拟合出流体因子属性。基于对鄂尔多斯盆地苏里格气田上古生界下二叠统下石盒子组盒8段致密砂岩气层的检测实践,对该方法进行了可行性分析。结果表明:在有效储层的孔隙度分布范围内,Russell流体因子的负异常越明显,其指示的储层含气饱和度就越高。结论认为,利用Russell流体因子来表征含气饱和度的相对大小、进行致密砂岩气层检测、指示含气储层的纵横向分布是可行的、可靠的。

基于晶体塑性理论的镍基合金高温低周疲劳寿命预测方法

对Inconel 718镍基合金进行高温拉伸试验和低周疲劳试验,借助晶体塑性有限元方法分析合金的疲劳裂纹萌生过程。结果表明:Inconel 718镍基合金的高温低周疲劳裂纹萌生寿命随着总应变范围的增大而缩短;该镍基合金的高温低周疲劳裂纹容易在三叉晶界处萌生,这些区域存在较大的累积塑性滑移。

油气敏感频率段极值能量和因子及其在渤海油田油气检测中的应用

由于地层原油和地层水的物理性质差异小,砂泥岩物性变化影响地震反射,地震资料存在噪声等多种因素的影响,利用地震资料识别含油砂体困难大,多解性强,成功应用案例少。虽然单个含油砂体产生的地震差异小,但是油气通常在地下某一空间范围内富集,多个油气层产生的地震响应的差异总和可以被明显观测到。笔者提出了油气敏感频率段极值能量和因子进行油气检测,首先利用可变因子广义S变换进行地震资料分频处理,然后分析能够突出油水性质差异的地震频率范围并确定能量阈值,计算油气敏感频率段极值能量。对于高丰度含油气区,纵向上发育多套油气层,通过纵向上极值能量进行累加可以进一步突出油气信息,因此,极值能量和油气检测因子可有效预测高丰度油气分布区。模型数据测试证明了本文方法是有效的,将本文方法应用于渤海多个油田,油气检测的结果与钻井获得的油气分布范围吻合良好。该方法指导了多口井的成功钻探,获得了良好的应用效果。

石莼对海水中Zn^(2+)的生物指示作用研究

石莼是近海常见的大型藻类,其新陈代谢过程受Zn干扰,有成为海水Zn生物指示剂的潜力。本研究通过模拟石莼(Ulva lactuca)对Zn^(2+)的生物利用过程,分析Zn^(2+)在石莼藻体表面吸附(外化)和藻体利用(内化)的分配特征,衡量石莼作为近海Zn污染生物指示因子的可能性。结果表明,培养初期(0~72 h),石莼对Zn^(2+)的富集主要为外化作用;随着培养时间延长,石莼对Zn^(2+)的富集逐渐转为内化作用;该体系石莼对Zn^(2+)的最终内化量为10.35μg·g^(-1),外化量为9.14μg·g^(-1),石莼对Zn有明显的富集行为。同时,吸附过程的线性拟合关系明显优于吸收过程,培养后期拟合程度要优于培养初期。体系中吸附吸收量与溶液中的Zn浓度和TOC浓度存在明显现象关系,且线性关系随培养时间延长逐渐增加。综上,石莼可作为自然条件下监控近海Zn的重要生物指示因子。

资阳东峰场地区须家河组五段河道砂岩储层叠前地震预测

资阳东峰场地区须五段发育多期叠置河道,河道砂岩沉积相相变快、储层非均质性强、砂岩阻抗与泥岩阻抗差异小、储层地震响应特征复杂,且叠前地震道集资料品质差、缺少横波测井,前期利用常规叠后属性对河道砂体边界及优质储层分布特征刻画精度不高。针对以上问题,利用道集噪音压制、道集拉平、道集拓频优化处理技术获得了高品质叠前道集;采用基于改进XU-WHITE岩石物理理论模型的优化方法预测了横波速度,结合岩石物理分析,创新性构建了岩性和物性指示因子,并通过叠前三参数同时反演获得了岩性和物性地震预测体,精细刻画了砂体边界及展布,在有利相带控制下,利用物性预测属性,预测了致密砂岩储层“甜点”分布区。研究结果表明:(1)基于高保真的道集优化处理可以获得可靠和符合AVO(振幅随偏移距变化)规律的叠前道集,为叠前反演奠定高质量基础资料;(2)基于改进XU-WHITE模型的横波速度预测技术,能够获取更精确的横波速度,更有利于岩石物理分析;(3)岩性和物性指示因子构建及反演技术可有效地实现致密砂岩储层岩性和物性精细刻画。该技术在资阳须五气藏致密砂岩刻画及储层“甜点”预测中获得了较好的效果,具有一定的推广应用价值。