蒋文宇[1]2015年在《广西红黏土土质特征及土性改良研究》文中研究表明由于地质及气候条件的差异,致使各地土壤红土化过程不同,不同地区的红黏土性质差异较大。针对目前红黏土的土质学特征与填筑性能之间关系研究较少的现状,本文对取自广西武鸣、桂林、柳州、来宾铁北、来宾来良等五种红黏土进行了基本物理力学、微观成分及结构、击实及填筑性能试验,揭示了处于不同红土化阶段的红黏土的工程特性,主要结论如下：(1)在所研究的红黏土中,武鸣、桂林土样与柳州、铁北、来良土样的物理性质在整体上差别较大,武鸣、桂林红黏土的胀缩性指标比柳州、铁北、来良的小,而对于渗透系数,武鸣、桂林红黏土要比柳州、铁北、来良的高许多。由于团粒化后,土体内部具有较大贮水的孔隙,所有的红黏土均具有较高的液限。(2)矿物成分分析表明：武鸣红黏土的矿物成分为高岭石、针铁矿、叁水铝石等3种矿物；桂林红黏土的矿物成分为高岭石、针铁矿、叁水铝石、石英等4种矿物；柳州、铁北、来良红黏土的矿物成分为高岭石、针铁矿、伊利石、石英等4种矿物,而且铁北取土剖面在靠近基岩的土层中还含有蒙脱石类的矿物,使得其自由膨胀率较高。通过扫描电镜(SEM)与能谱分析(EDS)相结合发现,由于所经历的红土化过程不同,同一种矿物在不同地点的红黏土中的微观形态是有差异的。(3)叁水铝石是划分红土化阶段的重要标志性矿物,叁水铝石的出现意味着已经进入红土化的最高阶段。石英的含量直接影响着硅铝比的大小,在一定程度上也反映出红土化的阶段(也即脱硅的程度)。当石英的含量较小时,则提示进入红土化的阶段可能也较高。武鸣、桂林红黏土中都含有叁水铝石,并且石英的含量较低(武鸣不含石英),可以从整体上判断武鸣、桂林红黏土处于红土化的第叁阶段,也即最高阶段——“富铝脱硅”阶段；而柳州、铁北、来良的红黏土并未含有叁水铝石,且石英的含量比武鸣、桂林红黏土高,整体处于红土化的第二阶段——“富铁锰”阶段。武鸣、桂林红黏土的物理性质与柳州、铁北、来良红黏土相比,在整体上的明显差异,这主要是土体处于不同红土化阶段的结果。武鸣、桂林红黏土虽同属红土化的最高阶段,但综合分析了颗分、液塑限试验的结果后发现武鸣红黏土含有大量的铁质结核以及粉粒级的团粒,其团粒化作用明显强于桂林红黏土,其红土化程度比桂林红黏土更深,红土化作用更强。(4)红黏土的最大干密度主要受控于颗粒级配、矿物成分以及团粒化程度(即红土化的深度)。柳州、铁北、来良红黏土拥有较好的颗粒级配、较多的石英以及较低的团粒化程度,所以最大干密度较高。而武鸣、桂林红黏土与之正好相反,所以最大干密度较低。武鸣红黏土的红土化(团粒化)程度比桂林红黏土更深,但由于Fe的大量富集、Fe质结核的大量产生,武鸣红黏土的最大干密度反而比桂林的高。红黏土的CBR值受到试样最大干密度、膨胀量以及胶结物的影响。在红土化的早期,胶结物的胶结作用较弱,CBR强度主要受控于试样的干密度及膨胀量,柳州、铁北、来良红黏土具有相对高的最大干密度,因此CBR值大；在红土化的后期,胶结物的活性具有较为复杂的变化,一方面胶结物的含量增加引起胶结强度增强,但同时也可能产生老化导致胶结物活性降低,削弱胶结强度,表现为在处于同一红土化阶段的武鸣及桂林红黏土中,武鸣红黏土由于胶结物过度老化,导致其标准CBR值低于桂林红黏土。(5)通过改良试验研究,发现不同的红黏土掺砂后塑性指标及CBR强度的变化规律有较大差异,主要是因为不同红土化深度时胶结物老化的程度不同。红黏土随着掺石灰量的不断增加,强度不断增大,而塑性指标却维持在一定范围。对塑性指标的改良作用不明显,这是因为红黏土的主要储水结构为团粒内孔隙,掺石灰只是把小团粒连结成大团粒,对团粒内空间的体积影响不大。
罗发宝[2]2016年在《基于离子交换膜的浓差渗析技术应用》文中提出基于离子交换膜的浓差渗析技术,不需要外加电场或压力的条件下,利用膜两侧溶液的浓度梯度为推动力,来实现离子的迁移。该膜技术具备操作简单、能耗低、无污染等优点,广泛应用于资源回收、清洁生产、环境保护和能量转化等领域,并引起越来越多的关注。基于离子交换膜的浓差渗析技术主要包括扩散渗析和反向电渗析技术。卷式扩散渗析(SWDD)克服了传统板框式扩散渗析固有的缺陷,其设备结构紧凑、体积小而便于安装和运输,螺旋结构可以充分传质,且易于与其它反应和分离技术集成,拓展了其工业应用。但是,卷式扩散渗析在自身优化和应用研究等方面还很不足。利用卷式扩散渗析膜组件研究无机酸的传质以及组件连接方式,对扩大其在各个工业领域中的应用具有重要意义。反向电渗析(RED)是另外一种基于离子交换膜自发的浓度差渗析过程,与传统的膜分离过程不同,它是提取两种溶液混合产生能量的过程,是一种可持续发展的清洁能源技术。但由于反向电渗析膜、相关过程机理和实际给水条件等方面的限制,使得其能量转化效率很低,还没有得到规模化应用。因此,优化反向电渗析技术和拓展应用领域对其发展和社会需求具有重要的积极意义。本课题以环境保护和能量回收的可持续发展为理念,结合离子交换膜和自发渗析的优势,分别从卷式扩散渗析和反向电渗析的自身优化和集成应用上展开研究工作。主要的研究结论包括：1)采用SWDD膜组件回收常用的二元酸(硫酸),并建立相关数学模型,全面考察相关实验参数对SWDD膜组件扩散性能的影响。结果表明,双SWDD膜组件的连接方式在很大程度上决定了扩散性能男；从酸回收率和回收酸浓度考察,使用D-d的连接方式(料液侧和水侧均为串联方式)是最佳选择。酸回收率随膜组件数目增加而增大,并随流速增大而减小,但与初始进料浓度无明显关系。另外,在获得相同的酸回收率的前提下,处理能力(流量)很大程度上取决于SWDD膜组件的集成数目,多个膜组件的处理能力不是单个膜组件处理容量的简单加和,如D-d和T体系的处理能力分别为S体系处理能力的近3倍和8倍。2)根据上述工作的结论,采用D-d连接方式的SWDD膜组件同氧化铁黄颜料的生产工艺相结合,直接提取了空气氧化法反应过程中产生的大量硫酸,建立了副产物硫酸生产量与时间的线性回归方程,成功进行了SWDD处理相应的模拟产酸实验,获得水流流速和进料处理量的兼容一致性,并提出了在工业上应用的设施方案。这种方法具有的“零能耗”和“零排放”的独特优势,提供了一种SWDD膜分离技术应用的新思路。3)采用RED为能量供体,原位集成RED和ED两个过程设计一个无电源电渗析。首先优化了单一RED过程,实验表明流速、浓度差、淡室给水源对RED产能均有影响。后面的无电源电渗析运行结果显示,间歇操作模式下淡水最低电导可达72μScm-1,连续操作模式下淡水最低电导可达736μScm-1,间歇操作模式下模拟海水/废水体系与氯化钠溶液体系在卤水脱盐性能上无明显差别。因此,这种无电源电渗析应用于脱盐工艺,具有“高盐废水零排放”和良好经济效益的优势。4)在原RED膜堆中引入双极膜,便形成双极膜反向电渗析(BMRED).结果表明,当双极膜于RED膜堆最外侧的位置,生产酸碱速率高达12.7 m mol h-1,但生产的酸碱必有一种在电极隔室;而双极膜位于RED膜堆内部时，生产酸碱速率与浓/淡隔室给水浓度差和电流密度有关,河海水体系较适合BMRED生产酸碱,其生产速率达6.9 m mol h-1。
张俊蕾[3]2007年在《从认知角度分析“红”在中英文中的一词多义现象》文中提出本论文从认知的角度分析了颜色“红”在英文和中文中的一词多义现象,主要是考察了“红”在两种语言中的语义扩展过程。本论文是一项跨文化研究,其语料收集是来源于中英文的多本权威字典对“红”的各种语义释解。颜色词汇语义扩展中的两种主要认知机制是借喻和隐喻。借喻是建立在概念的邻近性基础上的思维,而隐喻是建立在概念相似性和可比较性基础上思维。本论文通过用这两种认知机制对“红”在两种语言中的语义扩展分析发现:借喻思维在“红”语义扩展过程中是基础机制,借喻语义扩展程连锁状;隐喻思维给“红”语义扩展提供无限大的空间,“红”的多种义项属于隐喻表达,而且隐喻语义扩展程辐射状;有时在某种程度上很难判断一种语义到底是借喻表达还是隐喻表达,这主要是两种机制共同作用的结果,两种思维相互交叉,出现连续统。其他因素例如文化,历史,地理等也同样影响着“红”的语义扩展。本论文还比较了“红”在两种语言中的语法功能,从而从词汇,语法引申到两个民族颜色认知的共性。一词多义是共时现象,同时也是历时现象。
胡珍珠[4]2016年在《‘温185’核桃叶片营养元素含量与坚果品质指标光谱反演》文中研究说明‘温185’(Juglans regia‘Wen185’)是新疆本土选择培育出的优良早实核桃品种,现为新疆南疆盆地核桃主产区的主栽品种之一。但长期以来由于缺乏对其以叶营养元素含量为指示的树体营养进行高效、适时监测的技术手段,使得核桃生产园的施肥与土壤养分管理无据可寻,从而造成南疆盆地核桃生产园树体营养亏缺和营养元素不平衡现象十分普遍,并严重影响坚果的产量与品质。可见,采用什么样的技术能够对叶营养元素含量进行高效、适时的监测是南疆盆地核桃生产园施肥与土壤养分管理亟待解决的重大技术难题。鉴于此,本研究以盛果期‘温185’核桃为研究对象,基于田间肥料效应试验和叶片光谱反射率对施肥水平的响应,将便携式光谱分析仪作为叶片光谱数据的获取手段,结合田间叶样、果样采集与室内叶片营养元素含量和果实品质分析,以叶片营养元素含量与光谱特征参量的相关性为主线,采用Pearson相关分析、回归分析和回归诊断相结合的方法,筛选出了果实不同生育时期表征叶片营养元素含量最有效或有效的光谱特征参量及其与叶片营养元素含量和坚果品质的数学关系,并采用度量误差方法构建了坚果品质和果实不同生育时期叶片营养元素含量的光谱反演模型。所得主要研究结果如下:果实坐果期、速生生长期、脂化期和近成熟期,表征叶片氮(N)元素含量的最有效光谱特征参量分别为绿峰反射率(Rg)、黄边反射率(λy)、红色比值指数(RNIR/Red)和黄边幅值(Dy),表征叶片磷(P)元素含量的最有效光感特征参量分别为绿色比值指数(RNIR/Green)、红边蓝边面积归一化值(SDr-SDb)/(SDr+SDb)、黄边位置(?y)和红谷位置(?o),表征叶片钾(K)元素含量的最有效光谱特征参量分别为绿色归一化差值指数(NIR-Green)/(NIR+Green)、红边黄边面积比值(SDr/SDy)、RNIR/Green和蓝边面积(SDb)。叶片N、P、K含量与表征其含量的最有效光谱特征参量之间的数学关系均为叁次函数。坚果单果重和种仁脂肪、蛋白质含量分别与表征叶片N、P、K含量的有效光谱特征参量(Rg、RNIR/Red、红色归一化差值指数(NIR-Red)/(NIR+Red)、λy、红谷反射率(Ro)、RNIR/Green、RNIR/Red、(NIR-Green)/(NIR+Green)、(NIR-Red)/(NIR+Red)、Rg、RNIR/Red、Dy、Rg、SDr)、(RNIR/Green、RNIR/Red、SDr/SDb、(SDr-SDb)/(SDr+SDb)、SDb、λy、λo、蓝色比值指数(RNIR/Blue)、蓝色归一化差值指数(NIR-Blue)/(NIR+Blue))、(Dy、(NIR-Green)/(NIR+Green)、λy、Dy、黄边面积(SDy)、绿峰红谷比值(Rg/Ro)、绿峰红谷归一化值(Rg-Ro)/(Rg+Ro)、SDr/SDy、红边黄边面积归一化值(SDrSDy)/(SDr+SDy)、Dy、SDb、Rg/Ro、RNIR/Green、SDr/SDy、SDb)之间的数学关系均为线性函数。果实坐果期、速生生长期、脂化期和近成熟期,表征叶片钙(Ca)元素含量的有效光谱特征参量分别为光谱反射率(R?)的一阶微分(R′?),即:(R′311、R′965、R′966、R′967、R′984、R′1 047、R′1084、R′1093、R′1 094)、(R′384、R′968、R′972、R′973、R′1014、R′1016、R′1025、R′1026)、(R′531、R′532、R′563、R′569、R′576、R′577、R′580、R′762、R′994)和(R′337、R′338、R′356、R′357、R′1089);表征叶片镁(Mg)元素含量的有效光谱特征参量分别为(R′312、R′313、R′314、R′331、R′418、R′1001、R′1002、R′1003、R′1028、R′1029、R′1030)、(R′317、R′318、R′335、R′336、R′337、R′351、R′399、R′400、R′401、R′489、R′507、R′508、R′514、R′515、R′647、R′648、R′881、R′906、R′907、R′911、R′922、R′923、R′1099)、(R′467、R′468)、和(R′312、R′313、R′314、R′356、R′357、R′829、R′835、R′872、R′1001);表征叶片铁(Fe)元素含量的有效光感特征参量分别为(R′341、R′910、R′911、R′976、R′979、R′980、R′1011、R′1012、R′1015、R′1016、R′1031、R′1032、R′1033)、(R′427、R′428、R′987)、(R′1067、R′1068、R′1069)和(R′405、R′509、R′754、R′995、R′996、R′1007、R′1017、R′1018、R′1019);表征叶片锰(Mn)元素含量的有效光谱特征参量分别为(R′1004、R′1043)、(R′786 nm、R′787、R′788、R′789、R′842、R′856、R′857、R′858、R′882、R′883、R′884、R′886、R′887、R′964、R′965、R′1040、R′1044、R′1045、R′1046)、(R′869、R′870、R′871)和(R′406、R′407、R′408、R′647、R′648、673);表征叶片铜(Cu)元素含量的有效光谱特征参量分别为(R′519、R′527、R′528、R′529、R′533、R′536、R′537、R′538、R′613、R′614、R′615、R′654、R′656、R′657、R′658)、(R′331、R′510、R′511、R′512、R′536)、(R′390、R′391、R′392、R′399、R′401、R′409、R′410、R′411、R′412、R′423、R′424、R′425、R′489、R′513、R′514、R′515、R′516、R′527、R′528、R′529、R′537、R′538、R′539、R′587、R′588、R′599、R′680、R′681、R′682、R′683、R′686、R′687、R′689、R′1001、R′1129)和(R′974、R′1056);表征叶片锌(Zn)元素含量的有效光谱特征参量分别为(R′988 nm、R′989、R′992、R′993)(R′362、R′410、R′411、R′564、R′565、R′566、R′707、R′708、R′709、R′710、R′711、R′712、R′713、R′714、R′715、R′770、R′771、R′772、R′773、R′774、R′775、R′776、R′792、R′859、R′957、R′958、R′959、R′960、R′1008、R′1009、R′1010)、(R′38、R′553、R′554、R′555、R′556、R′853、R′854、R′857)和(R′396、R′397、R′398、R′971、R′974、R′978、R′1094、R′1095)。叶片Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn元素含量与表征其含量的有效光谱特征参量之间的数学关系均为线性函数。分别以果实坐果期、速生生长期、脂化期、近成熟期的最有效光谱特征参量为自变量,以叶片N、P、K含量为因变量,以叁次函数为数学关系采用度量误差方法构建的果实不同生育时期叶片大量营养元素含量光谱反演模型较回归模型具有更高的估算精度。以有效光谱特征参量为自变量,以坚果单果重和种仁脂肪、蛋白质含量为因变量,以线性函数为数学关系采用度量误差方法构建的果实品质叶片光谱反演模型较回归模型具有更高的估算精度。分别以果实4个不同生育时期的有效光谱特征参量为自变量,以叶片Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn含量为因变量,以线性函数为数学关系采用度量误差方法构建的坚果不同生育时期叶片中微量营养元素含量光谱反演模型较回归模型具有更高的估算精度。‘温185’核桃叶片营养元素含量与坚果品质光谱反演模型只适用于树龄在7 a以上的生产园。
李显巨[5]2016年在《基于新型遥感数据的典型地质环境信息智能识别》文中指出地质环境问题种类繁多,发生频率高,影响范围广,不利于人类生存和可持续发展。因此,识别地质环境中的表层地质环境信息对于地质环境保护和生态文明建设具有重要意义。遥感技术在地表信息识别领域发挥着日益重要的作用。本文以遥感数据为主,开展典型地质环境信息的智能识别研究,此处典型地质环境信息特指下述3类地质环境中的地表或浅地表信息：(1)地形切割强烈的高植被覆盖的滑坡识别,(2)复杂的露天采矿和农业开发混合景观区土地覆盖制图,(3)内陆干旱区依赖地下水的生态系统区土地覆盖分类。然而,本文提及的3类地质环境区地质背景复杂,人类扰动剧烈,导致基于传统遥感数据如Landsat精确识别其地表信息具有很大的难度。近些年来出现了一些新型遥感数据,如能够提供高精度的裸地表地形参数的激光雷达数据(LiDAR),能同时提供高空间分辨率光学数据和地形数据的资源叁号立体测绘卫星数据(ZY-3),以及具备植被红边波段且能宽幅成像的RapidEye卫星遥感数据。它们有望提升复杂地表信息识别能力。论文选择叁峡库区、武汉市乌龙泉露天开采矿区和敦煌盆地西湖国家自然保护区为研究区,在深入分析上述3类典型地质环境遥感信息识别困难的基础上,分别选用机载LiDAR,ZY-3卫星数据,以及RapidEye卫星数据,辅以野外调查分析,并构建了一套有效的方法体系,开展了应用研究：(1)基于选择的遥感数据发展更多有效的特征参数；(2)利用特征降维方法获取有效的特征子集,主要包含两种wrapper特征选择方法(即varSelRF和Boruta程序包)和叁种特征提取方法(即主成分分析,PCA；独立成分分析,ICA；最小噪声分离变换,MNF)；(3)选用了叁种机器学习算法(随机森林,RF；支持向量机,SVM；人工神经网络,ANN)开展了地表信息智能分类；(4)分别使用基于像元和对象图像分析方法的分类结果实现滑坡边界半自动识别。本文包含两个关键的科学问题：(1)如何建立有效的典型地质环境信息表征参数,(2)如何基于高维特征集构建有效的典型地质环境信息识别特征参数子集。创新点如下：(1)基于高分辨率地形和光学数据,构建了一系列地形纹理、滤波特征模型和光谱滤波特征模型。这些模型能够作为敏感特征向量及组合,提高地形切割强烈的基岩山区高植被覆盖滑坡的分类精度,以及复杂的露天采矿和农业开发混合景观区土地覆盖分类的精度。(2)提出了一种基于varSelRF和特征选中次数阈值的特征子集构建方法,该方法利用多次特征选择和特征选中次数阈值解决了特征子集随训练数据不同而变化的问题,能够提高地形切割强烈的基岩山区高植被覆盖滑坡分类和复杂的露天采矿和农业开发混合景观区土地覆盖分类的精度,同时降低数据维数提高计算效率。论文主要工作如下：1.地形切割强烈的基岩山区高植被覆盖滑坡识别分别采用基于像元和对象的图像分析方法,仅利用LiDAR衍生特征参数,首次开展了地形切割强烈的基岩山区高植被覆盖滑坡识别研究。得到了如下结论：(1)提出了一些新的像元特征,如基于坡向方向的坡向、数字地面模型(DTM)和坡度纹理,和新的对象特征如对象的最大值和最小值层特征,及基于地表粗糙度的滤波特征计算得到的对象特征等。结果表明这些特征参数能够提高分类精度;(2)评价了特征选择对分类精度的影响,对比了基于对象和像元的方法、两种机器学习算法及它们对特征选择的敏感性：(a)在基于像元和对象的研究中特征选择方法均能提高分类精度同时降低特征参数的维数;(b)相比于SVM,RF算法分类精度较高且对特征选择具有较低的敏感性；(c)与基于像元的方法相比,基于对象的方法对特征选择有较高的敏感性,能够进一步减少运算时间,同时能得到更加完整的地形对象；(3)利用Canny边缘检测方法圈定的滑坡边界尽管是断断续续的,但是其与参考的滑坡编目图比较吻合；基于本文提出的新的半自动的圈定方法得到的滑坡边界与参考的滑坡编目图基本一致,二者位置不匹配度为9%。总之,本文提出的方法体系能够精确地识别地形切割强烈的高植被覆盖区滑坡边界。2.复杂的露天采矿和农业开发混合景观区土地覆盖制图首次开展了复杂的露天采矿和农业开发混合景观区土地覆盖制图研究,包含两项工作：一是露天采矿和农业开发混合景观区(即整个研究区)土地覆盖制图,二是露天采矿占地土地覆盖分类。得到了如下结论：(1)特征参数的有效性：(a)纹理特征作用很小,而提出的特征参数如ZY-3光谱波段的均值和标准偏差滤波特征及使用的基于ZY-3立体相对提取的地形特征有助于提高分类精度；(b)所有特征参数中,DTM和归一化植被指数(NDVI)具有较高的重要性；(2)评价了特征选择对上述两项工作的精度的影响,对比了叁种机器学习算法对特征选择的敏感性,检查了特征选择是否会产生显着性的影响：(a)特征选择大幅降低特征参数集的维数而且通常能够提高总分类精度,(使用叁种算法分类整个研究区,精度平均提高了4.48%;分类露天采矿占地时,基于RF和SVM算法,精度平均提高了11.39%)；(b)特征选择能够显着性地提高分类精度,除了利用ANN算法开展研究区土地覆盖制图例外；(c)SVM对特征选择最敏感,ANN次之,RF最不敏感；(d)易分的土地覆盖类型(如采场和道路)对特征选择具有较低的敏感性；(3)对比了叁种机器学习算法及它们之间是否具有统计上显着性的差异：(a)基于特征参数子集开展研究区土地覆盖制图研究时,RF算法精度最高(总精度为77.57%),SVM次之,ANN最低；而对于露天采矿占地土地覆盖分类,SVM算法精度最高(87.34%),RF次之,ANN最低；(b)基于特征参数子集开展上述两项工作时叁种机器学习算法中任意两者之间均具有显着性差异。总之,文中提出的方法体系能够实现复杂的露天采矿和农业开发混合景观区土地覆盖制图研究。3.内陆干旱区依赖地下水的生态系统土地覆盖分类本研究有以下叁项内容：一是基于RapidEye影像5个光谱波段和2个植被指数(即NDVI和其红边调整参数：NDVI_RE)利用RF算法开展土地覆盖分类研究；二是利用包含和不包含红边波段和植被指数(NDVI和NDVI_RE1)的特征参数集,评价了红边波段和植被指数对土地覆盖分类精度的影响；叁是评价特征选择、特征提取方法和集成的方法能否提高分类精度。得到了如下结论：(1)基于RapidEye影像和RF算法得到了高精度的土地覆盖分类结果,总精度为89.67%；(2)红边波段和植被指数的影响：(a)红边波段仅能略微提高分类精度；(b)植被指数对土地覆盖分类精度提高具有显着性的促进作用；(c)同时添加红边波段和植被指数能够得到显着性的精度增长(从86.67%开始总精度增长了346%)：(3)特征选择和特征提取的对比与集成：(a)新的红边简单比值和绿波段NDVI特征能够为土地覆盖分类提供有效的信息；(b)所有5种特征降维方法均能提高分类精度,但是仅varSelRF包获得了显着性地精度增长；(c)varSelRF包优于所有特征提取方法,MNF和PCA次之,ICA表现最差；(d)本文新提出的集成的varSelRF-PCA模型能够显着性地提升分类精度(从88.17%开始总精度增长了2.66%),其表现优于其它所有方法。总之,该方法体系能够获得高精度的土地覆盖分类结果,而且新发展的红边植被指数和集成降维方法均能促进分类精度的提升。综上所述,基于新型遥感数据和本文提出的方法体系,能够有效地识别文中典型地质环境信息,能够为地质环境保护和生态文明建设提供科学的理论和技术支撑。
王骑虎[6]2016年在《甘肃红层工程地质特性与边坡稳定性研究》文中指出甘肃红层是具有鲜明工程特性的区域型特殊性岩土,一直是甘肃公路的主要建筑场地。随着甘肃省公路持续向红层地区推进,边坡变形破坏成为公路建设面临的主要工程地质问题之一。本文基于十多年公路工程勘察设计、施工建设和运营养护的实践,运用工程地质学、岩体力学、土力学和系统工程学等基本理论,通过地质调绘、室内试验、原位测试、数值模拟、理论计算和典型工程实例分析,以甘肃红层工程地质特性与边坡稳定性研究为目的,进行了以下七个方面的研究:1)为阐明红层在甘肃公路工程中的重要性,基于前人研究成果,通过32个公路项目的工程地质勘察成果总结,分析了甘肃红层的地质特征,发现甘肃红层地区的自然地质灾害具有普遍性和差异性、公路工程病害具有复杂性和长期危害性。2)针对甘肃省红层物理力学性能的复杂性,通过2000多组岩石试验成果的数理统计,分析了甘肃红层的物理力学和水理特性,发现了甘肃红层的岩石强度在分布区域和岩性类别两个方面存在明显的差异性,研究了甘肃红层物理力学指标间的相关性,建立了红层基本物理力学性质的推荐指标体系。3)根据典型隧道钻孔波速测试,初步总结了白垩系和第叁系岩体波速特性;通过刘家峡大桥大型岩体综合性原位测试,发现甘肃省第叁系宁夏组砂质泥岩属于塑-弹性岩体,其岩体抗剪强度大于混凝土与岩体接触面的;对比岩体和岩块的抗剪断试验结果发现,同样是切层抗剪断强度,岩体凝聚力是岩石的66.7%,岩体内摩擦角是岩石的63.46%;对比切层和顺层条件下的抗剪断强度试验成果还发现,宁夏组砂质泥岩在不同剪切方向下的内摩擦系数变化不大,但内聚力差别悬殊,表明其岩体抗剪强度存在明显的各向异性。4)从甘肃公路边坡支护的需要出发,将甘肃省红层公路边坡的结构类型划分为覆盖型红层边坡和岩质边坡两种,并将前者细分为黄土-红层边坡、粘性土-红层边坡、粘性土-碎石土-红层边坡、碎石土-红层边坡、砂土-红层边坡等5个类型,将后者分为整体结构和层状结构2个类型,并详细总结了各类边坡的变形模式和破坏机理。5)结合十天高速公路施工实践,分析了典型覆盖型红层边坡的渐进式破坏过程及其桩板墙失效的变形特征。通过地质模型和计算模型分析,揭示了覆盖型红层边坡“拉张裂缝切穿含水层-拉张裂缝充水-静水压力作用-边坡滑移”的渐进式变形破坏机理,提出了根据现场拉张裂缝状态快速估算边坡稳定性系数的方法。研究了覆盖层的抗剪强度特征及其影响因素,并建议覆盖型红层边坡稳定性计算宜采用残余强度。6)针对红层边坡顺层滑动的危害性,根据静力学基本原理,推导了顺层边坡极限平衡状态下的临界坡高、坡度和坡顶卸载平台宽度的计算公式,以及含软弱夹层顺层边坡整体滑移长度的计算公式。依托兰永一级公路施工过程的典型边坡顺层破坏实例,分析了采用坡顶卸载平台预防顺层滑动的有效性,并指出含软弱夹层边坡顺层滑动时滑面位置位于软弱夹层底面,并得到具体工程实例验证。7)针对影响桥台岸坡稳定性因素的复杂性,依托刘家峡大桥系统研究了红层库岸的岩体特征;根据极限平衡理论,考虑降雨、地震、库水位升降、桥台加载等因素组合的8种工况,采用Geo-slop软件分析了自然状态和开挖建桥后的桥台岸坡的稳定性,发现地震对库岸稳定性影响最大,其次是库水骤降;通过参数敏感性分析,发现岸坡稳定性随岩体内摩擦角和粘聚力增加而增加、水位下降速度越快岸坡稳定系数越低的基本规律;采用变形理论,通过7个阶段的FLAC模拟计算,发现库水上升过程桥台岸坡竖向位移增大、库水位的升降没有引起岸坡整体孔隙水压力场的大幅度波动,岸坡整体上均处于稳定状态。数值模拟计算评价结论与桥台岸坡的实际情况是一致的。
叶楠[7]2016年在《拜耳法赤泥活化预处理制备地聚物及形成强度机理研究》文中指出拜耳法赤泥排放量大、粒度小、碱性强,其综合利用是世界性的难题。采用一水硬铝石铝土矿生产氧化铝时排放的拜耳法赤泥具有含铁量低、SiO2、Al2O3较多等特点,简称低铁拜耳法赤泥,可作为制备地聚物的潜在原料。然而,赤泥中Si、Al溶出率低,Si/Al比低,不利于地聚物结构的形成。本文探讨了通过活化预处理提高赤泥Si、Al溶出率,从而激发赤泥形成地聚物的潜在活性；优化了赤泥制备地聚物的方法；深入研究了地聚物强度形成机理；同时对赤泥地聚物固化垃圾焚烧飞灰协同处置进行了探讨。主要研究内容如下。1、拜耳法赤泥活化预处理技术研究通过煅烧活化和热-碱活化两种预处理手段提高赤泥中SiO2和Al2O3的溶出能力,对比分析了预处理前后赤泥物相与化学结构的变化,并通过碱浸出实验对活化效果进行了评价。赤泥中原有矿物煅烧后相继分解,直接煅烧活化时生成霞石、铝硅酸钠、钙黄长石和无定形相,热-碱活化时生成a-硅酸二钙和过碱式铝硅酸钠。直接煅烧活化最佳温度为800℃,Si、Al碱浸出率分别达到36.6%、38.9%。热-碱最佳温度为800℃、碱掺量为10～15 wt%,Si、Al碱浸出率分别达到38%、60%左右。2、水玻璃激发煅烧活化赤泥制备地聚物及其机理研究煅烧活化赤泥单独碱激发时,由于Si/Al比过低,不能生成无定形地聚物凝胶。将煅烧活化赤泥与高炉矿渣(GBFS)进行组分复配,再通过水玻璃激发得到了RM-GBFS复合地聚物。赤泥活化效果越好,地聚物抗压强度越高。优化配比为：水玻璃模数为1.7、掺量为7-8%、GBFS掺量为30 wt%,28 d抗压强度达到55 MPa。煅烧活化赤泥中添加GBFS提高Si/Al比,碱激发能够生成无定形地聚物凝胶。活性铝硅酸盐经碱激发后溶解生成Si(OH)4和Al(OH)4-单体,然后重新聚合生成纳米地聚物微粒,并逐渐聚集生成均匀致密的地聚物基质。在赤泥和GBFS协同作用下,形成了C-(A)-S-H凝胶为骨架、地聚物凝胶为填充的复合结构。3、热-碱活化赤泥直接制备一步法地聚物及其反应机理研究赤泥经过热-碱活化后直接加水搅拌能够硬化获得强度,无需再加碱激发,使用方式与普通硅酸盐水泥相似,称作一步法地聚物。赤泥直接单独制备的一步法地聚物由于Si/Al过低,7d后强度逐渐衰退。掺入20～30 wt%硅灰提高Si/Al比,制备的地聚物试块后期强度显着增加。优化配比为：赤泥与硅灰掺比3：1、木质素磺酸钠掺量0.5 wt%、水灰比0.45,地聚物试块28 d抗压强度超过30 MPa。热-碱活化赤泥α-硅酸二钙和过碱式铝硅酸钠溶于水产生碱性环境和游离Na、Al、Si,并生成薄片状产物。但薄片状水化产物后期重新水解,导致试块间隙液pH增加,破坏原有孔隙结构,强度衰退。硅灰溶解消耗孔隙液中OH-,新生游离Si参与地聚物反应,提高Si/Al比,生成纳米地聚物微粒,并不断聚集形成致密地聚物基质。同时,穆斯堡尔谱分析表明赤泥中的铁以赤铁矿和类质同相FeⅢ两种形式存在,反应过程中没有发生明显相转变,不会对地聚物反应产生不利影响。4、赤泥地聚物材料固化垃圾焚烧飞灰协同处置研究以热-碱活化赤泥作为一种新型固化剂固化垃圾焚烧飞灰,两者能够产生协同作用。飞灰提供活性SiO2和Al2O3,提高铝硅酸盐凝胶Si/Al比,改善固化体结构稳定性。当赤泥地聚物对垃圾焚烧飞灰中重金属固化效果与OPC接近,固化效果依次为：Pb>Cu>Zn>Cr。浸出风险较大的Zn、Cu和Pb都被较好地固化在地聚物中。固化过程中,大部分可交换态、碳酸盐结合态的Zn、Pb、Cu转变成了铁-锰氧化物结合态、残渣态,浸出风险显着降低。本文的研究成果为拜耳法赤泥的资源化利用提供了新的技术途径和理论基础,并对其他铝硅酸盐类固体废物的综合利用具有一定参考价值。
杨立辉[8]2017年在《长江中下游地区第四纪红土沉积特征与成因机制研究》文中认为中国南方广泛分布的第四纪红土被认为是重建第四纪古气候演化历史的重要载体,因此越来越受到学界重视。本文选择中国南方长江中下游地区的安徽宣城剖面(XC)、江西九江剖面(JJ)、江西南昌剖面(NC)、江西新余剖面(XY)、湖南长沙剖面(CS)、浙江汤溪剖面(TX)等6个典型红土剖面为研究对象,并基于电子自旋共振测年法(ESR)建立了时间标尺。通过对红土的粒度、石英颗粒表面形态等方面的分析,探讨了剖面记录的第四纪红土沉积与物源特征,进一步结合地球化学、环境磁学等分析,对研究区第四纪红土的形成机制进行了探讨。本文的研究认识有助于更好地理解中国东部晚第四纪古气候、古环境演变历史。论文取得的主要认识如下:(1)长江中下游典型第四纪红土的形成年代基于湖南长沙(CS)、江西南昌(NC)以及江西新余(XY)叁个剖面的ESR测年,并结合前人研究成果,认为长江中下游地区网纹红土开始沉积的时间为～1.0-1.2Ma B.P.、结束于～0.4Ma B.P.,而后均质红土层以及黄棕色土层开始发育形成。(2)第四纪红土的沉积动力特征利用新疆西风区黄土、黄土高原黄土、江苏下蜀黄土、长江河漫滩沉积物等典型的风成沉积物与水成沉积物的粒度特征为训练样本,建立了 Fisher线性判别函数。以此为基础,对研究剖面的第四纪红土进行了沉积动力判别分析。结果显示,长江中下游地区第四纪红土中均质红土层与黄棕色土层样品全部被判定为风成沉积;网纹红土层上部样品大多被判定为风成沉积,网纹红土层下部样品有较大部分被判定为水成沉积,网纹红土样品被判定为水成沉积的比例随着纬度的减小而增加。长江中下游地区第四纪红土的粒度特征表明,无论样品被判别为何中沉积,其平均粒径都较黄土高原黄土以及下蜀黄土细,而样品中的石英颗粒粒度特征表明造成第四纪红土粒度更细的原因不仅仅是风化作用,其原始物质来源本身也较黄土高原黄土与下蜀黄土细。样品的C-M图显示第四纪红土样品的平均传输动能较黄土以及河漫滩沉积小,这表明了该区域内第四纪红土的主要搬运动力仍然是风力。被判定为水成沉积的网纹红土样品中含有较多的>100 μm组分,其最大传输动能与河漫滩沉积相当,这将该类网纹红土与典型的黄土高原黄土、下蜀黄土等风尘沉积相区别。长江中下游地区网纹红土中分离出来的石英颗粒的显微照片表明,无论样品被判别分析判定为何种沉积,石英颗粒样品中往往都混合着磨圆度好与磨圆度差的石英颗粒。由此推测长江中下游地区的网纹红土是一种近源风尘与远源风尘沉积的混合物,不同时期,不同位置远源于近源组分的比例不同。(3)第四纪红土的地球化学特征利用X荧光光谱仪、ICP-MS等仪器对中国东部第四纪红土的地球化学特征进行了常、微量元素、稀土元素分析。第四纪红土总体表现为高化学风化指数(CIA)值和低盐基淋溶系数(ba)值,表明其遭受了强烈的化学风化作用。对于同一红土剖面内部,网纹红土层的CIA值都较其上的均质红土或者黄棕色土高,而ba值则低,说明网纹红土比均质红土层与黄棕色土层的风化程度高。JJ、CS剖面表现出强风化网纹红土层的Si02/Al203值小于其上风化相对较弱的黄棕色土以及均质红土,而Si02/Al203值的地球化学行为趋向于随风化程度的增加而增大。长江中下游第四纪红土剖面的δCe表现为网纹红土的轻微负异常,而均质红层与黄棕色土层为轻微正异常。强风化的网纹红土层轻稀土与重稀土的比值∑L/HREE小于相对弱风化的均质红土层或者黄棕色土层,而稀土元素的地球化学特征表明,δCe与∑L/HREE值趋向于随风化程度的增加而增大。JJ、NC剖面稀土元素的聚类分析、Ti02/Al203与K20/A1203的散点图都表明,网纹红土层的下部、网纹红土层上部以及均质红土或者黄棕色土层的地球化学组成差异较大。这些特征表明,第四纪红土的物质来源具有不稳定性,不同时期,主要物质来源不同。(4)第四纪红土的环境磁学特征第四纪红土剖面的磁学特征表明,网纹红土层的磁化率相对于风化较弱的黄棕色土层以及均质红土层显着降低。相同气候区内的风化壳红土的磁学特征表明,网纹红土中磁化率降低可能并不仅仅是风化过程中强磁性矿物转变为弱磁性的赤铁矿等反铁磁性矿物造成的。在JJ、NC两个第四纪红土剖面中,网纹红土上部与其上的均质红土层以及黄棕色土层的主要磁性矿物类型、磁性矿物粒径都没有本质的区别,但是磁化率却显着减小了,这说明了网纹红土磁化率降低也不仅仅是网纹红土层细粒磁性矿物减少造成的。第四纪红土物质来源差异很可能是造成网纹红土层磁化率降低的主要原因。(5)第四纪红土的成因机制综合以上分析,在剥离风化因素的影响后,本文认为网纹红土很可能是一种远源与近源的混合物。远源物质由东亚冬季风从亚洲内陆地区搬运来。近源物质主要来自于附近水成沉积物释放的粉尘,由夏季风或者局地风场搬运而来。由于近源物质被风力搬运的距离短,其被风力改造也相对较弱,保留了大部分水动力沉积的特征。早期第四纪红土的物质来源以近源堆积为主。随着冬季风的逐渐加强以及河流的下切侵蚀,第四纪红土中近源物质的含量逐渐减少而远源物质逐渐增加,直到0.4MaB.P.均质红土以及黄棕色土(下蜀黄土)开始出现,第四纪红土转变为远源堆积为主。不同时期其主要物质来源不同,造成第四纪红土剖面内各层位粒度特征、地球化学与环境磁学差异。也由于近源物质的影响,造成不同区域内第四纪红土粒度、地球化学环境磁学特征的差异。
钱敏杰[9]2017年在《DNA甲基化和microRNA调控红梨果皮着色的机制研究》文中认为果皮色泽是重要的果实外观品质之一,红梨色泽的形成主要源于果皮中花青苷的积累。目前通过经典遗传学手段对花青苷合成的调控机制已经有了比较深入的研究,但DNA甲基化和microRNA(miRNA)对红梨果皮着色的调控研究较少。本研究以绿皮梨'早酥'及其红色芽变'早酥红,(现已正式命名为'红早酥'),红色砂梨品种'满天红'和'美人酥',红色西洋梨品种'凯斯凯德'为主要试材,探讨了 DNA甲基化和miRNA对红梨着色调控的相关机制,同时筛选了光敏感型红梨材料,主要研究成果如下:1、'早酥红'各组织的花青苷含量显着高于'早酥',且'早酥红'条纹着色成熟果中红条纹的花青苷含量高于绿条纹。基因表达结果显示,PpPAL1、PpPAL2、PpCHS1、PpCHS2、PpCHT1、PpCHI2、PpCHI3、PpF3H、PpDFR1和PpANS等基因的表达量在幼嫩组织里面要显着高于成熟组织,而PpUFGT2和PpMY210的表达则与花青苷的积累呈现显着的正相关,但是不同材料上PpUFGT2和PpMYB10基因编码区和启动子区域均未产生序列变异。对不同材料上PpMYB10基因启动子区域的甲基化水平进行分析发现,红色材料上的甲基化水平要显着低于绿色材料。因此我们推测,MYB10启动子区域的去甲基化与'早酥'梨红色芽变'早酥红'及'早酥红'红色条纹果皮的花青苷积累有关。2、红色砂梨品种'满天红'和红色西洋梨品种'凯斯凯德'对采前套袋和采后紫外光/可见光诱导处理同样具有不同的响应模式。去袋10天后和采后紫外光/可见光处理10天后,砂梨品种'满天红'可以积累较多的花青苷,而西洋梨品种'凯斯凯德'几乎没有着色。PAL和DFR的酶活性在'满天红'着色过程中升高。基因表达结果显示,PpCHS3、PpCHI3、PpUFGT1和PpMYB10等4个基因的转录在套袋和采后紫外光/可见光处理过程中与花青苷的积累呈显着正相关,说明这4个基因可能是梨上调控花青苷合成的关键基因。3、去袋后,'美人酥'果皮花青苷逐渐积累,花青苷合成相关结构基因和转录因子基因表达上调。通过sRNA和降解组测序,发现在梨果皮中表达的27个miR156家族成员,并发现4个可以被miR156降解的SPL基因。通过梨全基因组SPL家族成员鉴定,发现19个PpSPL成员,其中11个成员拥有miR156的剪切位点。在'美人酥'果皮着色过程中,miR156表达上调,而PpSPL基因中,PpSPL2、PpSPL5、PpSPL7、PpSPL9、PpSPL1O、PpSPL13、PpSPL16、PpSPL17和PpSPL18的表达下调。酵母双杂结果显示,梨上调控花青苷合成的3类转录因子可以形成MYB/bHLH/WD40转录因子复合体,并且PpSPL10和PpSPL13与PpMYB10存在互作。结合前人的研究结果和本试验的数据,我们提出了以下假说:黑暗中,由于miR156的低表达,高表达的SPL通过破坏MYB/bHLH/WD40蛋白复合体的形成,进而抑制CHS、AN和UFGT的表达来负调控花青苷的合成。去袋进行重曝光后,miR156上调表达并降解SPL基因,使得MYB/bHLH/WD40蛋白复合体重新形成,从而促进了花青苷合成相关结构基因的表达,并最终诱导花青苷的合成。
王君[10]2016年在《红蓝光下不同光强和光质配比对生菜光合能力影响机理》文中进行了进一步梳理人工光栽培是实现植物工厂化生产的重要方式,但较高的光源能耗一直是制约其规模化应用的关键因素。LED作为波长单一、光质可自由组合的高效节能光源,被认为是现阶段人工光植物工厂的理想光源。作为人工光植物工厂的核心,探明并优化LED的光质配方及其光强参数是提高植物生产能力和降低人工光能耗的关键。红蓝光作为植物叶片吸收的主要光谱,相关研究已经很多,但主要集中在不同光强和红蓝光配比对植物生长、形态和品质影响等方面,缺乏对红蓝LED组合光下不同光配比和光强对植物光合能力影响机理的研究,难以从光合层面上阐明提升光合效率的途径;同时,也缺乏从光能和电能利用效率角度提出降低系统运行成本的技术参数。针对以上问题,本文从研究红蓝光配比和光强对植物光合能力影响机理入手,以期为提高生菜的光能利用效率确定适宜的光环境参数,减少人工光植物工厂的运行成本,为推广应用提供科学的理论依据。本研究选择在世界范围内广泛种植,对光响应敏感的模式植物——生菜作为试验材料。试验选用“奶油”生菜(Lactuca sativa L.)品种,采用营养液栽培,利用红蓝LED作为生长光源,从生长形态、光合特性、光响应曲线、CO_2响应曲线、荧光特性、光合电子流分配、气孔特性、氮含量和光能利用效率等方面入手,研究不同红蓝光配比和光强对生菜叶片光合能力的影响:(1)在筛选适宜生菜生长光强的研究中,设置红蓝光配比(R/B)为1,光强为200、300和400μmol·m~(-2)·s~(-1)共3个光强梯度,光强200μmol·m~(-2)·s~(-1)处理下生菜光能利用效率(LUE)达到最大;光强为300μmol·m~(-2)·s~(-1)下电能利用效率(EUE)达到最大,但光强200μmol·m~(-2)·s~(-1)下生菜EUE与其无显着性差异。基于节能高效生产考虑,确定光强200μmol·m~(-2)·s~(-1)为生菜生长适宜的光照强度。(2)在不同R/B对生菜叶片光合能力影响的研究中,设置生长光强为200μmol·m~(-2)·s~(-1),光质为R、R/B=12、R/B=8、R/B=4、R/B=1、B和FL共7个处理,结果发现:除B外,叶片Pn和Amax随R/B减小而增加,在R/B=1时达到最大;B处理下生菜叶片的Pn和Amax分别较R/B=1处理低7.6%和11.8%;FL处理下Pn低于R/B=1处理,与R/B=8、R/B=4和B处理之间无显着差异,显着高于R和R/B=12处理。然而,叶面积、叶片数和地上干重随着R/B减小而减小,在R/B=12时最大。因此,增加蓝光比例可以显着提高叶片的光合能力,但抑制了叶片扩展,减小了叶面积,不利于地上部分整体光合产物的积累。在R、R/B=12、8、4、1和B 6个光质处理中,生菜LUE和EUE随着R/B增加而增加,在R/B=12下达到最大。因此,确定在光强200μmol·m~(-2)·s~(-1)下,R/B=12为生菜生长适宜的光照强度。(3)在相同R/B下光强对生菜叶片光合能力影响的研究中,设置R、R/B=12、8、4、1和B共6个光质处理,200和400μmol·m~(-2)·s~(-1)两个光强梯度;结果发现:400μmol·m~(-2)·s~(-1)下较高R/B下叶片的光合能力可以通过200μmol·m~(-2)·s~(-1)光强下减小R/B来实现;并且,400μmol·m~(-2)·s~(-1)光强下叶片Pn和Amax随R/B减小而增加的趋势与200μmol·m~(-2)·s~(-1)光强下Pn和Amax随R/B的变化趋势一致。因此,一定范围内减小R/B可以达到与增加光强对叶片光合能力相同的提升效果。(4)在不同光强对生菜叶片光合能力影响的研究中,设置R/B=12,光强分别为100、150、200和300μmol·m~(-2)·s~(-1)共4个处理,结果发现:叶片Pn和Amax随着光强增加而增加,增加光强促进了气孔打开,减少了气孔阻力,降低了Rubisco氧化/羧化比和总光合电子传递速率向光呼吸分配的比例,提高了Rubisco的羧化能力,增强了叶片的光合能力。同时,由于增加光强不仅引起叶片Pn提高,还促进叶面积增加,增强了光合有效辐射捕获量,从而引起生菜地上部分干重随着光强增加而增加。光强200μmol·m~(-2)·s~(-1)处理下生菜LUE和EUE最大,光强为300μmol·m~(-2)·s~(-1)处理下生菜干重达到最大。因此,在实际生产中要权衡高产和高效二者之间的关系。
参考文献：
[1]. 广西红黏土土质特征及土性改良研究[D]. 蒋文宇. 广西大学. 2015
[2]. 基于离子交换膜的浓差渗析技术应用[D]. 罗发宝. 中国科学技术大学. 2016
[3]. 从认知角度分析“红”在中英文中的一词多义现象[D]. 张俊蕾. 河北师范大学. 2007
[4]. ‘温185’核桃叶片营养元素含量与坚果品质指标光谱反演[D]. 胡珍珠. 新疆农业大学. 2016
[5]. 基于新型遥感数据的典型地质环境信息智能识别[D]. 李显巨. 中国地质大学. 2016
[6]. 甘肃红层工程地质特性与边坡稳定性研究[D]. 王骑虎. 北京工业大学. 2016
[7]. 拜耳法赤泥活化预处理制备地聚物及形成强度机理研究[D]. 叶楠. 华中科技大学. 2016
[8]. 长江中下游地区第四纪红土沉积特征与成因机制研究[D]. 杨立辉. 华东师范大学. 2017
[9]. DNA甲基化和microRNA调控红梨果皮着色的机制研究[D]. 钱敏杰. 浙江大学. 2017
[10]. 红蓝光下不同光强和光质配比对生菜光合能力影响机理[D]. 王君. 中国农业科学院. 2016