环境污染分析与控制专栏

  • 恶臭污染治理的研究进展及展望

    陈敢;高子慧;何拓;牛冬杰;

    基于文献计量学的分析方法,应用CiteSpace软件,以2001—2021年中国知网数据库(CNKI)的恶臭污染治理研究的核心期刊文献为数据源进行可视化分析.结果表明:恶臭气体研究中,硫化氢和氨气的受关注度高;恶臭气体处理研究侧重于生物脱臭技术;研究内容主要是污水处理厂、填埋场、健康风险、检测评价、吸附、生物脱臭、填料、催化燃烧.未来,治理策略要提高检测分析手段,实现在线监测和溯源防控;建立和完善基于区域特点的评价方法;优化、组合和创新恶臭污染处理技术.

    2023年01期 v.39;No.189 1-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 1099K]
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  • 绿色合成石墨烯对水体中镉离子的去除效果及其对大肠杆菌的毒性

    周元元;甘莉;陈祖亮;

    以桉树叶提取液为还原剂,绿色合成还原氧化石墨烯(EL-rGO)去除水体中Cd~(2+).EL-rGO对40μmol·L~(-1) Cd~(2+)有较高的去除率,3 h达70.2%,远高于商业还原氧化石墨烯(C-rGO)5.38%的去除率.通过扫描电镜观察大肠杆菌形貌,并测定大肠杆菌的乳酸脱氢酶释放量、细胞内活性氧水平、死细胞与活细胞的比例,比较实验室制备的EL-rGO和购买的C-rGO对大肠杆菌的毒性.结果显示,两种还原氧化石墨烯(rGO)在1.0 mg·L~(-1)时均可破坏大肠杆菌细胞膜的完整性,造成细胞损伤,但二者毒性差别不大;在50.0 mg·L~(-1)时,EL-rGO毒性则相对略大,表明EL-rGO有一定的抑菌性.

    2023年01期 v.39;No.189 7-12页 [查看摘要][在线阅读][下载 1252K]
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  • 热活化过硫酸钠降解饮用水中亚硝基二乙胺

    丁春生;郑中弈;朱荣辉;宋欣泽;

    采用热活化过硫酸盐(thermally activated persulfate, TAP)技术对含氮消毒副产物亚硝基二乙胺(N-nitrosodiethylamine, NDEA)进行降解.考察了反应时间、温度、初始pH值、过硫酸盐(persulfate, PS)投加量和NDEA初始质量浓度对降解效果的影响.结果表明,在反应时间为60 min、温度为60℃、初始pH值为3、PS投加量为2.0 mmol·L~(-1)、NDEA初始质量浓度为2.0 mg·L~(-1)时,NDEA的去除率达96.60%.热活化PS对NDEA的降解符合一级反应动力学.

    2023年01期 v.39;No.189 13-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 1315K]
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  • 紫外光电芬顿降解四环素性能研究

    叶鹭婷;王心如;陈隋晓辰;陈雄建;陈晓;金延超;

    以钌铱钛电极为阳极,碳刷为阴极,长波紫外线LED灯为光源构建光电芬顿体系降解四环素.研究了四环素初始浓度、电流密度、pH值和通气条件对四环素降解的影响及不同类型的活性氧簇所发挥的作用.结果表明,·OH是降解四环素的主要活性物种,适宜的pH条件(pH=3)、通气增氧可显著提高四环素的降解率.当电流从60 mA增加至100 mA,四环素的降解率可提高至95.51%,最佳条件下四环素降解率达97.00%,矿化率达57.85%.

    2023年01期 v.39;No.189 21-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 1427K]
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膜材料科学专栏

  • 双极膜的制备及应用研究进展

    王国栋;叶鹭婷;黄雪红;陈晓;金延超;陈日耀;

    介绍了双极膜的基本结构原理及其发展历程,总结了近年来用于双极膜制备和改性的各类膜材料,及可提高双极膜水解离性能的中间催化层,并详细梳理了双极膜电渗析技术在不同领域的应用,为双极膜的制备、改性研究提供参考,为深化、拓展双极膜电渗析技术的应用领域提供借鉴.

    2023年01期 v.39;No.189 28-37+47页 [查看摘要][在线阅读][下载 1267K]
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  • 细菌纤维素膜纯化条件的优化及性能表征

    王耀强;王涛;李旖曦;张虹;张勇;李家兵;韩永和;

    研究NaOH浓度(0~2.0 mol·L~(-1))和处理时间(30~240 min)2种纯化条件对细菌纤维素(bacterial cellulose, BC)膜性能的影响,通过SEM、XRD和FTIR分别表征BC的微观形貌、晶体结构和表面官能团.SEM分析显示,低浓度NaOH处理未能有效去除杂质,但过高浓度会导致NaOH以结晶形式析出.当NaOH浓度为0.2 mol·L~(-1)时,BC的纳米纤维分布较均匀且形貌规整.此外,处理时间不足或过长均不利于制备性能优良的BC材料,BC纯化的最优处理时间为120 min.XRD分析表明,NaOH浓度过低或过高及处理时间不足或过长时,BC在2θ为14.5°、16.6°和22.7°处的吸收峰不显著,且BC纳米纤维的结晶度低于85%.但FTIR分析未发现不同NaOH浓度和处理时间显著影响BC表面官能团.结果说明,纯化条件是BC性能的重要影响因素,该结论可为制备纯度更高、性能更好的BC材料提供理论依据.

    2023年01期 v.39;No.189 38-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 1466K]
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  • 热压印聚丙烯疏水膜的制备及表征

    石素宇;张怡然;白雨;张金龙;赵林涛;

    以聚丙烯(polypropylene, PP)为原料,不锈钢分子筛网为模板,通过热压印技术制备了PP疏水膜,重点考察了热压印工艺对疏水膜结构及性能的影响.利用扫描电子显微镜(SEM)分析膜表面形态结构的构筑及演变,以接触角测量仪测试膜的疏水性能,通过模拟材料的日常磨损分析PP疏水膜的机械稳定性能,由不同液滴在膜表面的滚动行为考察了膜的黏附性能.结果表明:PP疏水膜表面具有完善的微米级棱状突起结构,赋予膜良好的疏水性能;综合考虑热压印温度和压力的影响,通过单因素实验确立最佳成型工艺为140℃、10 000 N,PP疏水膜的表面静态水接触角为140.31°,滚动角为7°,具有良好的疏水性能和机械稳定性能.

    2023年01期 v.39;No.189 48-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 1226K]
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数学与信息科学

  • 加权源伪抛物型方程解的爆破时间的上下界

    伍日广;钟延生;

    研究了一类带加权源的伪抛物型方程的爆破现象,得到了这类问题解的爆破时间的上下界估计.

    2023年01期 v.39;No.189 54-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 987K]
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  • 在线社交网络中基于机器学习的多维用户信任评估方法

    周峤;张欣欣;周赵斌;许力;

    为了解决在线社交网络中识别不可信用户的问题,提出了基于机器学习的多维用户信任评估方法.该方法首先定义了最大平均值对数偏差用于计算特征;其次,充分考虑在线社交网络的特点以及现实中信任建立的过程,从用户的历史数据中提取出一共4类13项特征用以计算用户的信任值.此外,方法使用了6种不同的机器学习模型,用来衡量所提出的特征识别不可信用户的效果.在真实数据集上的测试结果表明,基于最大平均值对数误差计算得到的特征能够在正确率等各项指标上取得优异表现.

    2023年01期 v.39;No.189 59-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 1246K]
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  • 注意力残差密集网络的单幅图像去雾算法

    黄小芬;林丽群;卢宇;

    针对现有去雾方法色彩失真、去雾不彻底、细节丢失等问题,提出一种模块化的端到端的单幅图像深度去雾网络.首先,利用多尺度卷积核对输入有雾图像提取充分的关键特征;其次,构建由残差密集块及上、下采样单元形成的行和列的网格网络结构,行列之间通过一种新颖的注意力机制进行特征融合与提取;最后,由残差密集块和卷积层构成的后处理模块进一步减少去雾图像的残余伪影.定量和定性实验结果表明,所提方法去雾性能优越.

    2023年01期 v.39;No.189 68-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 1576K]
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  • 一种精简的蘑菇图像分类模型

    黄诗瑀;叶锋;黄丽清;黄添强;陈家祯;郑子华;

    相比小型卷积神经网络(convolutional neural network, CNN)模型,现有的大型CNN模型在大型图像数据集上达到了良好的分类效果,但是在小型图像数据集上过拟合,使得精度提升小、训练时间长、存储占用高,不能很好地适应嵌入式设备.因此首先收集了一个包含4 500张图片的小型蘑菇数据集,并为蘑菇分类任务设计了轻量化的CNN模型MushroomNet.然后研究CNN模型中各部分对于分类任务的重要性,并提出基于数据复杂度的模型结构优化方法.实验表明,相比MobileNet、ShuffleNet等轻量化模型,MushroomNet-MicroV2的Top-1精度只差了1%~2%,但是它训练速度更快,存储更小,只有1.3 M的参数量,且在Apple M1 CPU上经过142 s的30轮快速训练后,Top-1验证精度可达88%.

    2023年01期 v.39;No.189 75-85页 [查看摘要][在线阅读][下载 1417K]
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  • 基于YOLOv5算法的图像水深自动提取

    柳进元;张明锋;

    将人工智能领域里的目标检测方法应用到城市内涝监测中.首先,选取YOLOv5(You Only Look Once version 5)算法用于城市洪水参照物模型的训练;其次,根据监控设备所拍摄的洪水期与非洪水期参照物的高度差来计算道路的内涝深度信息;最后,通过一个水池实验来验证该方法的有效性,将人工计算数据与YOLOv5自动监测数据作对比,实验结果显示RMSE值为0.007 m, MAPE值为2.738%.结果表明该方法能够监测城市内涝水深状况,具有检测速度快、准确性高、成本低等优势.

    2023年01期 v.39;No.189 86-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 1424K]
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生命科学

  • 5种培养基对蛋白核小球藻生长及其产物合成的影响

    梁志波;刘平英;周有彩;陈必链;何勇锦;

    以蛋白核小球藻CP-FJ9为出发藻株,在异养培养条件下,采用SE、HA-SK、BG11、Basal和BBM 5种培养基分别对小球藻CP-FJ9进行培养.通过测定生物量、比生长速率及细胞内主要成分,比较5种培养基对小球藻CP-FJ9生长及其产物合成的影响.实验结果表明:Basal培养基更适合小球藻CP-FJ9快速培养,可获得最高生物量12.93 g·L~(-1)和最大比生长速率0.64 d~(-1);而HA-SK培养基则更有利于蛋白质的合成,可获得最高蛋白质产量5.14 g·L~(-1).另外,在10 L发酵罐中使用HA-SK培养基异养培养蛋白核小球藻CP-FJ9,经72 h发酵后,小球藻最终生物量为20.05 g·L~(-1),蛋白质含量为49.06%.这表明,蛋白核小球藻CP-FJ9是一株有潜力用于开发富含蛋白质的藻种.

    2023年01期 v.39;No.189 93-100+117页 [查看摘要][在线阅读][下载 1304K]
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  • 鱼类神经坏死病毒研究进展

    谢海舟;王朝溪;欧阳松应;

    神经坏死病毒(nervous necrosis virus, NNV)是病毒性神经坏死病(viral nervous necrosis, VNN)的病原,可感染120余种海水鱼,感染后导致鱼类脑部与视网膜空泡化,发病死亡率最高可达100%.综述了神经坏死病毒的基因组、编码的蛋白、病毒的受体、诱导的免疫反应以及病毒的检测与防治研究,并对该疾病未来的防治手段和研究方向进行了探讨,以期对科学防治神经坏死病提供理论依据,推进石斑鱼、海鲈鱼等海水鱼养殖业的发展.

    2023年01期 v.39;No.189 101-110页 [查看摘要][在线阅读][下载 1916K]
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地理与旅游科学

  • 氮磷钾添加对无患子叶片性状和果实产量的影响

    安凡;赵淼华;常云妮;薛婷;李宝银;

    以10年生无患子无性系为研究对象,通过设置施肥与不施肥两处理,分析氮磷钾养分添加对不同无性系无患子叶片性状和果实产量的影响.结果表明:(1)与对照相比,氮磷钾添加下无性系1号无患子叶面积增加了5.60%,无性系1号和5号无患子比叶面积分别增加了0.48%和3.80%,仅无性系3号无患子叶干物质含量在养分添加下显著增加了5.70%,其他无性系无患子均无显著差异;(2)在氮磷钾添加处理下,无性系1号和5号无患子光合净呼吸速率相较于对照分别增加了1.19%、39.40%;无性系5号无患子胞间CO_2浓度、水分利用效率和光合氮利用效率显著高于对照,而其他无性系则均无显著差异;(3)叶面积、净光合速率、叶片光合氮利用效率与果实产量呈显著正相关,而比叶面积与果实产量呈显著负相关;(4)氮磷钾添加均不同程度地促进了无患子果实的生长发育,增加其果实产量.研究结果可为无患子苗木培育及资源开发利用提供理论参考.

    2023年01期 v.39;No.189 111-117页 [查看摘要][在线阅读][下载 1232K]
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  • 福州市人口老龄化时空演变特征及影响因素

    陈静;覃青梅;黎明;

    结合静态指标(老年人口数量、老年人口系数)和动态指标(老年人口与非老年人口增速),探究了福州市老龄化时空演变特征及其形成机制.2000年福州市迈入老龄化阶段且程度不断加深,老年人口主要集中在中心城区和南部的福清市.福州市老龄化动态类型呈现圈层与组团分布并存,其中以就地老化型为主.研究发现,政策因素、经济因素、规划因素等外部因素和家庭个人的内部因素是影响福州市老龄化空间模式的主要因素.

    2023年01期 v.39;No.189 118-129页 [查看摘要][在线阅读][下载 4157K]
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  • 基于微信文本的台风灾情快速评估方法研究

    姚桂福;林广发;祁新华;张欣媛;白远远;陈齐超;

    利用Python程序采集了与2019年台风“利奇马”和“白鹿”相关的1 036篇有效微信文章,抽取其中的灾情信息,基于词云图分析了灾害应急信息类型并给出台风“利奇马”中各省灾情大小的排序;构建了省级台风灾情指数并以此验证上述灾情排序结果.结果表明:(1)在台风的不同阶段,大众的关注内容反映出不同的灾害应急信息类型,在台风登陆前,主要为交通信息、天气预警;台风登陆时(后)主要为交通信息、天气预警、伤亡及营救、次生灾害、电力中断、事件/人物追踪、灾后恢复等;台风消亡后,主要为伤亡及营救、灾后恢复;基于微信文本数据推测的各省灾情排序为浙江、山东、上海、安徽、江苏、福建、台湾、湖南;(2)台风“利奇马”的灾情指数为11.57,处于大灾区间范围内,台风“白鹿”灾情指数为1.33,处于轻灾区间范围内;在省级台风灾情指数中,各省灾情排序依次为浙江、山东、安徽、江苏、上海、辽宁、河北、吉林、福建,与基于微信文本数据推测的各省灾情排序基本吻合.

    2023年01期 v.39;No.189 130-139页 [查看摘要][在线阅读][下载 1458K]
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  • 1990—2020年福建省茶叶生产时空格局演变及影响因素

    叶尚钰;黄斯喆;张敏;林明水;王佳韡;伍世代;

    利用1990—2020年福建省及各地市茶叶生产数据,运用对数平均迪式分解模型(LMDI)、重心模型、灰色关联法等方法,实证分析福建省茶叶生产的时空变化规律及其影响因素.研究结果显示:(1)福建省茶叶生产发展较快,地区差异较为明显,并初步形成了以南平市、宁德市和泉州市3个地级市为主产区,以三明市、龙岩市、漳州市和福州市为次要产区的模式;(2)种植面积增长是总产量增长的主要原因,并贡献了总产量增长的261.33 kt,单产仅贡献了141.87 kt;(3)福建省茶叶种植面积和产量增长经历了3个阶段,重心迁移方向为东北—西南—东北,迁移速度经历了慢—快—慢3个模式;(4)福建省茶叶总产量与农民人均可支配收入、茶叶种植面积、单产、农用机械总动力等关联度较高,与第一产业从业人员、农药和化肥的使用量关联度较低,说明福建省茶叶种植已经更加注重绿色高效地生产.优化生产条件、提高机械化水平等可促进福建省茶叶种植业健康持续发展.

    2023年01期 v.39;No.189 140-148页 [查看摘要][在线阅读][下载 1635K]
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