- 陈晓晨;张增娣;吴诗宇;刘小刚;余健英;尧聪聪;徐佳燕;许华诚;魏楠;
活化技术有助于砷污染土壤的高效修复,但其应用过程中极可能增加砷的生态风险和健康风险。研究综合运用毒性浸出试验、动物试验、体外试验等方法,从全面对比施用前后土壤砷的形态/价态、浸出性以及口部生物有效性/生物可给性等角度,评估了经典的土壤砷活化助剂——草酸的应用风险,并深入阐释机理。结果显示,草酸会显著增加土壤砷的活跃性和基于浸出性的生态风险。经动物试验和体外试验相互验证,草酸显著降低了土壤砷的健康风险。基于小鼠模型,草酸显著降低了砷的相对生物有效性;基于生理学提取试验-人体肠道微生物生态系统模拟(Physiologically Based Extraction Test-Simulator of Human Intestinal Microbial Ecosystem, PBET-SHIME)模型,发现草酸显著降低了结肠阶段土壤砷的生物可给性。此外,草酸抑制了结肠液中生物可给态As(Ⅴ)的还原,促进了高毒性As(Ⅲ)的甲基化,进一步降低了土壤砷的健康风险。这主要是由草酸活化后,土壤中释放出过量的金属组分以及肠道菌群对草酸的代谢所共同导致。整体而言,草酸对土壤砷的生态风险和健康风险的影响在不同土壤中具有一致性。作为典型的低分子质量有机酸类活化助剂,草酸在砷污染土壤修复方面值得推荐。研究成果为砷污染土壤活化修复助剂的选用给予了科学启示,为相关修复场地的风险管控提供了参考。
2025年08期 v.25;No.164 2885-2895页 [查看摘要][在线阅读][下载 2207K] [下载次数:86 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:1 ] - 董双石;张守森;姜晶晶;赵振豪;徐鸣谦;孙笛;靳晓玉;
针对畜禽养殖废水中铜锌复合重金属污染问题,研究开发了一种高效稳定的人工湿地基质材料。利用共沉淀法制备纳米FeO/Fe_2O_3-生物炭改性沸石基质,并通过试验优化材料配比与投加量。结果显示,当生物炭与沸石质量比为1∶2时,该复合材料对初始质量浓度均为5 mg/L的铜和锌的去除率分别达到94%和100%,显著优于单一的纳米FeO/Fe_2O_3或生物炭材料。机理分析表明,材料表面羟基基团通过配位作用与铜、锌结合形成金属氢氧化物。同时,部分Fe~(2+)在氧化过程中产生OH~-,与Cu~(2+)、Zn~(2+)形成碱沉淀,部分Fe~(2+)反应生成铁(氢)氧化物,与Cu~(2+)、Zn~(2+)形成共沉淀。三者协同作用可实现对复合重金属的高效去除。研究为人工湿地基质改性提供了新策略,为畜禽养殖废水中复合重金属的高效处理提供了理论依据。
2025年08期 v.25;No.164 2896-2906页 [查看摘要][在线阅读][下载 3638K] [下载次数:112 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 蔡晓琳;伍敏;李泽姣;王鹏飞;尹乃毅;崔岩山;
土壤砷污染是全球共同面临的环境问题,砷与土壤有机质结合形成的二元络合物[OM-As(Ⅴ)]是砷在土壤中的主要赋存形式之一。然而,在土壤砷还原菌作用下,OM-As(Ⅴ)中砷的迁移转化过程及机制目前仍不明确。研究以OM-As(Ⅴ)为对象,将其与典型砷还原菌Desulfitobacterium sp. DJ-3共同培养,通过液相化学分析及同步辐射技术,系统分析络合态砷的还原释放过程。结果显示,DJ-3菌株显著促进了OM-As(Ⅴ)中砷的还原(67%)和释放(25%)。砷K-边X射线吸收近边结构(X-ray Absorption Near the Edge Structure, XANES)光谱的线性组合拟合(Linear Combination Fitting, LCF)结果显示,DJ-3菌株能直接将有机质络合态As(Ⅴ)还原为络合态As(Ⅲ),144 h后50%的砷以OM-As(Ⅲ)的形式存在,且该过程会导致部分络合态As(Ⅲ)释放为游离态As(Ⅲ)。研究首次揭示了砷还原菌对二元络合物OM-As(Ⅴ)中砷的还原释放机制,为全面了解土壤砷的迁移转化作用提供了科学依据。
2025年08期 v.25;No.164 2907-2916页 [查看摘要][在线阅读][下载 2411K] [下载次数:39 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 岳瑞;张梦林;段佳辉;宁墨奂;陈星;陈国栋;
为探明重庆市生态功能区重金属污染状况和分析其污染来源,以石柱县(2 129 km~2)为研究对象,采集表层土样5 716件、岩样100件和5件矿渣,分析研究区重金属质量比和分布特征。利用内梅罗综合污染指数法、地积累指数法、单因子污染指数对研究区土壤重金属污染进行分析和评价,进而通过相关性分析和正矩阵分解(Positive Matrix Factorization, PMF)模型分析研究区重金属来源。结果显示,研究区表层土壤中As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn超农用地土壤风险筛选值的比率分别为0.062 5%、28.24%、0.09%、0.4%、0.185%、1.8%、0.055%和0;在空间分布上,重金属高值区主要分布在研究区西部和东部的二叠系和三叠系地层中,表明重金属富集与地层构成有关;单因子指数评价表明,研究区Cd环境质量较差,有31.24%面积的土壤受到污染;内梅罗综合评价显示,研究区土壤环境污染等级以清洁和轻微污染为主;地积累指数显示,主要污染物为Cd、As和Hg,分别有23.31%、11.24%和10.85%的点位出现污染,表明Cd在研究区内存在明显富集现象;PMF模型分析表明,研究区土壤表层重金属来源主要为3种,分别是自然来源、工农业和交通混合源、工业源,所占比例分别为47.83%、25.37%和26.78%。土壤中Cd元素的质量比会随着岩石中Cd元素质量比的变化而变化,工矿企业周边矿渣中重金属质量比显著高于研究区平均值,这进一步表明重金属富集形成与自然背景值和工业活动有关。重金属污染评价与源解析表明,由自然源和工业源造成的Cd污染问题较为突出,风险较大。研究结果可为研究区土壤污染防治和土地资源开发利用提供科学指导。
2025年08期 v.25;No.164 2917-2927页 [查看摘要][在线阅读][下载 2987K] [下载次数:341 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 邢波;杨青;张思洋;江彩义;张福平;杨郭;李敏;陈婷婷;付朝庭;
研究以天然高分子壳聚糖为原料,经氯乙酸和CS_2改性后制备得到一种新型二硫代氨基甲酸盐类重金属螯合剂(Dithiocarboxylate-functionalized Polyaminoamide Dendrimer, XCS-DTC),并采用紫外光谱、红外光谱、扫描电镜、热重和N_2低温吸附/脱附对其结构性质进行了分析表征。研究显示,XCS-DTC具有丰富的二硫代羧基(S—C=S基团)和高热稳定性,相比于商用福美钠和Na_2S螯合剂,XCS-DTC具有更高的重金属螯合能力,且在较宽pH值(4~9)条件下对水体和土壤中的Cu~(2+)去除率均可达99.9%;同时,XCS-DTC螯合物具有优异的酸碱稳定性,二次浸出风险低,可达到国家固废填埋处理标准。
2025年08期 v.25;No.164 2928-2936页 [查看摘要][在线阅读][下载 2615K] [下载次数:88 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 吴迪;陈琼;董晓烨;汪宝玉;李龙;
为研究陶瓷透水砖在动态堵塞条件下的渗流特性及其对重金属污染治理的潜力,使用自制陶瓷透水砖开展了渗流净化与渗流堵塞试验。结合X射线衍射、扫描电子显微镜以及水质分析等技术手段,系统探讨了透水砖堵塞特性、重金属离子的吸附性能以及堵塞过程对吸附性能的影响规律。结果显示:(1)自制陶瓷透水砖在渗流过程中表现出较好的截留性能和稳定性。(2)在对Zn~(2+)、Cu~(2+)、Pb~(2+)等重金属离子的吸附净化过程中,自制陶瓷透水砖表现出良好的应用潜力。(3)总体而言,堵塞程度对透水砖整体的吸附性能的影响较小,决定透水砖吸附性能的主要因素是其孔隙结构特征和材料吸附特性。研究结果为陶瓷透水砖的性能优化和实际工程应用提供了理论依据和试验支持。
2025年08期 v.25;No.164 2937-2944页 [查看摘要][在线阅读][下载 2473K] [下载次数:82 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:1 ] - 曾兴;廖小宝;苏佳;
为探究不同pH值下石煤中锰(Mn)释放规律及机理,对湖南省益阳市安化县某矿区新鲜石煤开展了不同初始pH值的浸泡试验。结果显示:pH值越低,越有利于重金属Mn的释放;随着浸泡时间增加,不同初始pH值的浸泡液的pH值均趋近中性。试验前后扫描电镜-能谱仪对比显示,浸泡后颗粒表面裂纹增多,反应向内部进行;X射线荧光数据对比显示,浸泡后颗粒表面重金属Mn与碱金属Ca、Al、Fe等元素质量分数不同程度增加,非金属元素O、S等质量分数下降;X射线衍射对比分析显示,颗粒表面黄铁矿FeS_2、方解石CaCO_3与云母(AM_(2~3)T_4O_(10)X_2)质量分数下降。经分析,推定浸泡作用下Mn~(2+)的释放过程中主要发生了FeS_2氧化产酸,CaCO_3中和H~+与黑云母K(Fe, Mg, Al)_3[Si_4O_(10)]_2(OH)_2的蚀变反应,并对粒径为1 mm的石煤颗粒参与反应的原子层数进行了理论估算,得到f=1.74×10~4层,参与反应的厚度约为0.522 mm。通过探究环境pH值与石煤矿的相互作用,揭示石煤中Mn的释放规律及机理,为石煤矿的安全处置和污染管控提供了理论依据。
2025年08期 v.25;No.164 2945-2954页 [查看摘要][在线阅读][下载 2183K] [下载次数:62 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 华绍广;王文静;李波;阚培赢;张玲敏;
将苯酚和甲醛为前驱体合成的典型碳气凝胶(Carbon Aerogel, CA)作为吸附剂,探讨其去除水中锰Mn(Ⅱ)的性能和机理。采用比表面积与孔径分析仪对CA进行比表面积和孔径结构分布表征,采用扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope, SEM)、傅里叶变换红外光谱(Fourier Transform Infrared Spectrum, FT-IR)表征吸附锰前后CA的理化性质和特征基团,探究在不同pH值、反应时间、初始浓度、吸附剂用量和反应温度的条件下,碳气凝胶作吸附剂对除Mn(Ⅱ)效果的影响,并进行吸附剂再生性能测试,对吸附过程采用吸附动力学和等温线模型进行分析。结果显示,在优化条件下,除锰率达80%以上,最大吸附质量比为2.72 mg/g,且具有可靠的吸附再生能力,吸附过程中形成了O—Mn振动峰,吸附机理主要为单层和多层吸附结构共存的化学吸附。碳气凝胶作吸附剂具有除锰的可行性和潜力,可作为一种新型吸附材料应用于含锰地下水处理中。
2025年08期 v.25;No.164 2955-2963页 [查看摘要][在线阅读][下载 2311K] [下载次数:229 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 贺攀阳;王甜;辛楷能;苏峰;陈天星;张晓民;宋学文;
研究以小麦秸秆为碳源,通过地质聚合反应和水热炭化工艺制备水热生物炭/地聚物复合材料(Hydrothermal Biochar/Geopolymer Composites, HBCGCs),并探索了HBCGCs对Pb~(2+)吸附性能和对土壤中铅的钝化性能。研究发现:在秸秆质量分数为30%,水热温度为240℃,水热介质浓度为0的条件下,制备的30HBCGCs-240-0在其投加质量浓度为0.5 g/L、初始Pb~(2+)质量浓度为100 mg/L、溶液pH值为6.9时,对水中Pb~(2+)的去除率可达99.99%。准二级动力学模型及Langmuir吸附等温模型可以更好地描述Pb~(2+)在HBCGCs-240-0上的吸附行为,这表明吸附过程主要为化学吸附。此外,对铅污染土壤施加9%HBCGCs-240-0并稳定7 d后,土壤中铅的生物有效性和迁移性均有效降低,显示出良好的钝化性能。
2025年08期 v.25;No.164 2964-2976页 [查看摘要][在线阅读][下载 3539K] [下载次数:79 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 陈燕敏;卢鑫;刘冰;陈敏;申宜丽;
以废弃烟梗(Tobacco Stem, TS)为原料,分别采用酸、碱活化法制备改性吸附材料TS—H和TS—OH,通过傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜、全自动压汞仪对改性前后材料的表面官能团、形貌、孔隙结构进行表征,并探究吸附时间、Pb(Ⅱ)初始质量浓度、温度、pH值、离子强度等因素对改性前后吸附剂去除Pb(Ⅱ)效果的影响,进而分析TS—H的吸附动力学、吸附等温线和吸附热力学特性,评价TS—H的再生重复性。结果显示:TS在酸活化过程中酯键断裂后得到活性位点更丰富的改性材料TS—H,与TS相比,TS—H孔径和孔隙率增大,而TS—OH出现孔堵塞或坍塌,孔隙率降低;对Pb(Ⅱ)的去除率由大到小依次为TS—H(81.0%)、TS(52.8%)、TS—OH(39.3%),且TS—H于20 min达到吸附平衡,耗时少于TS和TS—OH;Pb(Ⅱ)初始质量浓度、温度、pH值和离子强度均会影响TS和TS—H的去除率;TS—H吸附Pb(Ⅱ)的行为遵循准二级动力学和Langmuir模型,为低温可自发的放热、熵减过程,推测是络合反应、静电作用和孔隙填充共同作用的结果;TS—H重复使用10次后去除率仍高于74%。
2025年08期 v.25;No.164 2977-2986页 [查看摘要][在线阅读][下载 3293K] [下载次数:261 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 吴卿;张颖;刘睿怡;李倩男;彭森;
以生活中常见的生物质废弃物-花生壳为电极材料,通过热解和氮掺杂对其进行改性并负载至石墨板电极上以作为微生物燃料电池(Microbial Fuel Cell, MFC)阴极。通过材料电化学表征、铬含量、细菌多样性及功能基因分析,评价MFC处理含Cr(Ⅵ)废水效果及产电性能,考察花生壳生物质热解材料在MFC性能提升中的作用。以氮掺杂花生壳生物质热解材料为MFC阴极适于Cr(Ⅵ)质量浓度在50~1 000 mg/L Cr(Ⅵ)废水处理,在Cr(Ⅵ)质量浓度为200 mg/L时可达到最高的电压输出和最大功率密度。在不同Cr(Ⅵ)质量浓度条件下,MFC装置阳极液中优势物种多为典型的产电菌,并在阳极的底物降解和发电的过程中发挥重要作用。不同Cr(Ⅵ)质量浓度对MFC装置阳极液功能基因的影响不显著,最具代表性的京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes, KEGG)功能类别多与阳极有机物降解及电子的产生和传递有关。氮掺杂花生壳生物炭热解材料电极MFC为高效、经济地还原水中Cr(Ⅵ)提供了一种选择。
2025年08期 v.25;No.164 2987-2996页 [查看摘要][在线阅读][下载 3049K] [下载次数:70 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 张冬冬;付仕俊;冯宇;马海翔;龙肖霞;谢易臻;谭敏;宁平;
汞是一种具有挥发性、持久性和生物累积性的有毒物质,而燃煤电厂是向大气排放汞的主要人为来源。利用催化法脱除烟气中的汞,是一种有效的脱汞方法。为了深入了解烟气催化脱汞领域的最新研究进展及研究热点趋势,采用Web of Science核心数据库,数据可视化分析软件CiteSpace、HistCite Pro和VOSviewer,对1995—2023年该库收集的相关文献进行计量分析和可视化分析,并从发文量前10的国家、机构、作者、期刊以及关键词等方面对1995—2023年烟气催化脱汞领域的研究现状进行分析,对了解烟气催化脱汞领域的研究方向、研究热点和发展趋势具有一定的指导意义。
2025年08期 v.25;No.164 2997-3006页 [查看摘要][在线阅读][下载 2137K] [下载次数:372 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
- 吕淑然;李嘉铭;党鑫宇;
为有效预防中小餐饮企业火灾事故,解决其火灾事故频发等问题,通过构建火灾风险指标体系,采用层次分析法(Analytic Hierarchy Process, AHP)-熵权法对112家企业进行评分,汇总风险等级和评分数据,供概率神经网络(Probabilistic Neural Network, PNN)进行训练。通过星鸦优化算法(Nutcracker Optimization Algorithm, NOA)优化PNN,构建了NOA-PNN火灾风险评价模型。与粒子群优化(Particle Swarm Optimization, PSO)算法、樽海鞘算法(Salp Swarm Algorithm, SSA)和灰狼优化(Grey Wolf Optimizer, GWO)算法对比,结果表明,NOA-PNN模型的诊断效果最佳,火灾风险等级评价准确率达96%,验证了NOA算法的优越性。随后,通过NOA-PNN火灾风险模型对两家数据集外中小餐饮企业进行实证分析,结果显示,该模型与AHP-熵权法评价结果一致,证明该模型具有较高的评价精度,能够为中小餐饮企业提供较为准确的火灾风险预警评价。
2025年08期 v.25;No.164 3007-3014页 [查看摘要][在线阅读][下载 2715K] [下载次数:252 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 栾婷婷;张烨;陈文涛;陶丽;李晓云;张丽佳;
针对大型车展火灾风险因素种类复杂、风险状态动态变化等问题,以传统故障树和静态贝叶斯网络等方法为基础,提出了一种模糊集理论与改进Dempster-Shafer(D-S)证据理论、动态贝叶斯网络(Dynamic Bayesian Network, DBN)结合的大型车展火灾动态风险评估方法。首先,基于多维角度完成风险辨识并形成多维火灾风险演变路径模型,建立大型车展火灾故障树;其次,构建大型车展火灾D-S-DBN风险评估模型。最后,以北京某大型车展为例,实现定量、动态风险评估,计算评估结果的权重融合与节点概率,通过模型双向推理及敏感性计算得到事故重要风险源:电气设备失效燃烧、消防人员数量不达标、应急预案不达标。并且,随着时间的推移,各种不利后果的发生概率逐渐增加。研究成果可为大型车展等大型活动的动态风险评估及日常风险防范提供理论支持。
2025年08期 v.25;No.164 3015-3024页 [查看摘要][在线阅读][下载 2747K] [下载次数:356 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 范成伟;李敏;胡郢;刘阳;
针对装配式建筑施工安全评价的模糊性特点,为科学合理地确定风险状态,建立了基于序关系分析法-模糊决策试验与评估实验法-二元语义的综合评价模型。首先,根据装配式建筑施工特点和技术要求,从人、物、环、管、技5个方面构建评估体系;其次,运用序关系分析法(G1法)获取指标初始权重,通过模糊决策试验与评估实验法(Fuzzy Decision-Making Trial and Evaluation Laboratory, FDEMATEL)计算指标中心度,将初始权重与中心度相结合,构造综合影响度,得出装配式建筑施工安全关键影响因素为从业人员综合素质、构件运输与堆放环境、安全管理制度、预制构件深化设计、施工组织设计、安全教育与培训;最后,采用二元语义原理表达、转化和集结评价信息,对某装配式住宅小区施工风险进行综合分析。结果表明,该装配式建筑施工风险等级为“一般以上”,与实际调查情况相符,表明该模型能够客观反映风险状况,验证了模型的适用性。
2025年08期 v.25;No.164 3025-3036页 [查看摘要][在线阅读][下载 2253K] [下载次数:77 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 谢治天;张成平;牛晓凯;邢泓川;郭宏;李巍;
随着北京城市化进程的继续推进,城市管线总里程数持续增长。同时北京地下水位持续上升,导致管线因车辆振动荷载等外部振动荷载作用发生病害的可能性增加。基于北京某地下管线实际工程,首先利用足尺试验分析车辆振动荷载作用下既有排水管道的动力响应;进一步利用FLAC3D软件进行数值模拟,得到不同车辆速度、不同管线埋深、不同半径及不同净距下管线及地层的响应规律。同时基于大量不同工况的数值模拟结果,建立了贝叶斯网络模型,分析可知,管线埋深越浅、半径越大、车辆运行速度越快,风险等级越高。经验证贝叶斯模型能够准确进行管线风险预测。
2025年08期 v.25;No.164 3037-3052页 [查看摘要][在线阅读][下载 5838K] [下载次数:55 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
- 吴秀宇;董绍卿;钱琴珍;
为了探究工友关系和夸奖等非正式关系对建筑工人安全行为的作用机理,基于社会认知理论框架,建立了非正式关系对建筑工人安全行为影响关系的假设模型。通过问卷调查法和自然观察法获取了某央企施工项目322份一线建筑工人的有效数据,采用路径效应分析对假设模型进行了验证。结果表明,工友关系和夸奖均可有效削弱工人将事故发生归因为运气因素的倾向,从而增强工人在危险场景中主动停工的警觉意识,最终显著促进其安全行为。不同之处在于,夸奖还对工人的安全行为具有直接影响。
2025年08期 v.25;No.164 3094-3102页 [查看摘要][在线阅读][下载 1837K] [下载次数:205 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 田水承;林维;王清焱;毛俊睿;马磊;
为探究矿工视觉搜索模式对隐患识别的影响机制,通过设计开展隐患识别视觉认知试验,利用眼动仪获取矿工眼动数据。运用Mann-Whitney U检验矿工各项眼动特征的差异,揭示视觉搜索眼动特征对隐患识别结果的影响;优选9项眼动指标作为特征向量,基于编辑最近邻规则欠采样与合成少数类过采样(Edited Nearest Neighbor-Synthetic Minority Oversampling Technique, ENN-SMOTE)算法、鲸鱼算法(Whale Optimization Algorithm, WOA)参数调优的支持向量机(Support Vector Machine, SVM),构建矿工隐患识别结果预测模型。结果显示:(1)矿工视觉搜索模式对隐患识别结果存在显著影响,正确识别隐患需要更长的注视与扫视持续时间、更多的注视和访问次数、更频繁的区域转移、更高效的初步扫描;(2)首次注视时间与注视持续时间百分比对隐患识别结果预测模型的贡献为负,但可作为识别高隐患识别绩效群体的眼动特征指标之一;(3)构建的WOA-SVM矿工隐患识别结果分类模型准确率达90.17%,精确率和召回率均大于90%,模型具备较高预测准确性和鲁棒性。
2025年08期 v.25;No.164 3103-3111页 [查看摘要][在线阅读][下载 2428K] [下载次数:142 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:2 ] - 张光远;李莎;朱泊霖;王敬儒;秦诗雨;
为准确识别高铁调度员的工作状态,保障高铁安全运行,研究提出一种基于脑电-眼动多模态融合的高铁调度员疲劳状态识别方法。通过开展高铁调度模拟试验以采集数据,并利用脑电源定位技术提取5个脑叶的体素电流密度为脑电特征,分析不同工作状态下3个频段的脑电信号活动规律和变化规律。结合多模态融合方法,将脑电特征和眼动特征作为输入端,通过全连接层将其融合生成多模态特征。全连接层作为创建胶囊的替代解决方案,构建改进CapsNet疲劳状态识别模型。结果显示:大脑皮层神经电信号较为活跃的位置集中在额叶、顶叶和枕叶,且θ波的神经电活动强度最高、变化最明显;改进胶囊网络(Capsule Network, CapsNet)模型的最佳迭代次数为3,此时多模态融合特征疲劳状态识别准确率为92.75%,高于单一的脑电或眼动特征。
2025年08期 v.25;No.164 3112-3124页 [查看摘要][在线阅读][下载 3530K] [下载次数:275 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 李敬强;潘敏;
在机组排班时,为了同时考虑前序航班执勤后的机组人员疲劳程度和待分配航班串自身的疲劳属性并进行均衡搭配,进而降低飞行机组执行航班任务的疲劳风险,采用真实运行环境下的某航司22名飞行员执飞的116条航班数据及221个执勤期为研究对象,融合标准间相关性的准则重要性评价法(Criteria Importance Through Intercriteria Correlation, CRITIC)确定权重,构建以逼近理想解排序法(Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution, TOPSIS)对航班串疲劳属性进行评价的航班串疲劳属性评估模型,对所提取的航班串进行量化评估,挑选疲劳属性特征突出的15条航班串数据模型评价结果与飞行员的主客观疲劳评价进行实例验证。结果表明:融合CRITIC权重修正的TOPSIS模型在航班串疲劳属性评估算法结果与飞行机组主客观疲劳评分情况拟合度较高,航空公司可参考模型评估结果对飞行疲劳风险进行控制。
2025年08期 v.25;No.164 3125-3131页 [查看摘要][在线阅读][下载 1723K] [下载次数:180 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 景国勋;王昌勇;王远声;
针对民航管制员综合能力量化评价存在片面性的现状,建立了一套民航管制员队伍综合能力评价的指标体系。通过工作分析和文献归纳两种方式,初步提取可以反映管制员综合能力的指标,采用社会网络分析方法进一步剔除影响程度较小的指标,根据指标层中各个指标的中心度计算指标的权重。基于“冰山模型”提出由知识、技能、角色认知和特质动机四个维度构成的准则层,进一步构建民航管制员综合能力评估指标体系。使用云模型的方法进行实例的确定度计算及综合评价。结果表明:在民航管制员工作中评估决策能力和预案统筹能力有着较高的重要性;发现在技能方面存在薄弱环节,尤其是语言表达能力、资源配置能力和抗压抗扰能力,需要在以后的培训和管制工作中加强管制技能的学习和规范化,以提高管制效能。预测管制员队伍能力和发现在某方面存在的不足,有利于科学地进行培训并提高管制员的管制效能。
2025年08期 v.25;No.164 3132-3142页 [查看摘要][在线阅读][下载 4821K] [下载次数:75 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 郑秀梅;李智恒;
感知风险对技术采纳行为具有显著影响,探究中国公众对城市空中交通(Urban Air Mobility, UAM)的感知风险有助于推动UAM市场化进程。采用扎根理论挖掘在线评论数据,提取UAM感知风险因素,构建UAM感知风险理论框架;借助可视化软件Ucinet和Netdraw开展UAM感知风险语义网络分析,探究UAM感知风险因素的重要度排序。结果表明:中国情境下公众UAM感知风险包括六个风险类型、19个风险因素;六类感知风险的重要度排序由高至低依次是感知社会风险、感知侵权风险、感知环境风险、感知绩效风险、感知技术风险和感知政策风险;其中,身体损伤、公共安全、信息泄露、自然环境、服务性能、人居环境、政策制定、设施环境、机体结构、飞行性能等10个风险因素处于语义网络中的核心区域,是更为关键的UAM感知风险因素。
2025年08期 v.25;No.164 3143-3150页 [查看摘要][在线阅读][下载 1964K] [下载次数:135 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 高迎;王文君;石夫磊;
基于食品安全监管中政府、生产企业和消费者群体之间的互动关系,采用Nash非合作博弈、Stackelberg主从博弈和协同博弈三种博弈模型,系统分析了各主体在不同情境下的最优努力水平、食品安全风险水平的变化及系统整体效益。并结合“罐车混装食用油”事件,通过数值仿真加以验证。结果表明,协同博弈模式能够显著提升食品安全监管水平,降低食品安全风险,并显著提高系统总收益和各参与者的收益,是提升食品安全监管效率的有效路径。在Stackelberg主从博弈框架下,政府通过合理的惩罚措施与信息披露手段,提高了生产企业和消费者对食品安全监管的参与度,展现了政策干预的积极激励效果。相比之下,在Nash非合作博弈情境中,各参与方独立行动,缺乏协同机制,导致食品安全监管效果较差,风险水平较高,表明单纯依赖市场力量难以有效解决食品安全问题。
2025年08期 v.25;No.164 3151-3162页 [查看摘要][在线阅读][下载 1875K] [下载次数:1018 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
- 蒋莉;管东红;姚桂蓉;周婷;刘立刚;朱禹寰;
近年来,随着我国大气污染防控政策和措施的实施,SO_2等污染物的年均浓度降低显著,但日均或小时浓度超标问题依然存在。通过分析A市2019—2023年的SO_2监测数据,发现该地区的SO_2年均浓度已符合国家环境空气质量二级标准限值,但小时浓度超标倍数在0.002~1.236。针对这一问题,基于2022年高分辨率污染源排放清单(High-resolution Emission Inventory, HEI-A2022),利用空气质量模式——耦合化学机理的气象研究和预测模型(Weather Research and Forecasting Model with Chemistry, WRF-Chem)进行模拟研究,结果显示:导致SO_2小时浓度频繁超标的主要原因是有色金属冶炼企业在生产过程中的瞬时高负荷排放,这使得SO_2有组织和无组织排放量呈现出明显的波动特征。即使全年总排放量符合排污许可规定的许可排放量,但无法有效控制短时间内出现的超标情况。为此,研究利用空气监测站点处污染物浓度对污染源排放的响应关系,构建了一套以改善空气质量为目标的大气污染源小时排污许可排放量核算方法,解决了城市或区域小时或日均值超标的问题。以控制A市SO_2小时浓度超标为例,得到A、B、C冶炼公司及其他企业的小时许可排放量分别为130.4 kg/h、53.4 kg/h、50.6 kg/h和58.1 kg/h, A市工业园区SO_2小时许可排放量为292.51 kg/h。研究以每小时的许可排放量作为管控目标值对污染源排放的精准管控,能够有效地解决当前存在的小时浓度超标问题,还为其他面临类似问题的城市和地区提供了解决此类问题的新思路。
2025年08期 v.25;No.164 3231-3239页 [查看摘要][在线阅读][下载 2570K] [下载次数:49 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 陈昌奉;李洋;周恺卿;陈雪琳;谭彬;
为解决现有基于循环神经网络的空气质量预测模型在数据质量、表达数据复杂依赖性和处理突变特征方面存在的问题,研究提出一种融入双向长短期记忆网络和多头注意力机制的空气质量预测模型。该模型首先采用多种混合方法对空气质量数据进行处理,以提高数据模型预测能力的上限。其次,模型利用双向长短期记忆网络捕获空气质量数据中的复杂依赖性,解决了传统模型在时间序列数据中捕获信息较少的问题。再次,采用多头注意力机制捕获突变空气数据特征,合理赋值其权重占比,从而提高模型预测的精准度。最后,加入dropout机制和Adam梯度下降对模型进行优化。为验证模型的有效性,将2022年上海市空气质量监测站的污染物浓度数据以及气象站监测数据作为数据集设计试验,并与现有模型进行对比。试验结果显示,双向长短期记忆网络-多头注意力机制(Bidirectional Long Short Term Memory Network-Multi-Head Attention Mechanism, Bi-LSTM-MA)模型与未经优化的长短期记忆网络(Long Short Term Memory Network, LSTM)模型在预测各类空气质量指标上相比,均方误差、均方根误差、渐进均方误差和R~2分别最高提升了38.96%、21.88%、23.52%和4.02%,表明该模型具有更好的预测效果。
2025年08期 v.25;No.164 3240-3251页 [查看摘要][在线阅读][下载 2166K] [下载次数:319 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 陈优良;李芊芊;范琴;王兆茹;
长三角地区是继京津冀地区之后雾霾最严重的地区,PM_(2.5)作为雾霾的主要成分,探究其质量浓度变化趋势及驱动因素,对大气污染治理具有重要意义。研究基于2017—2022年长三角城市群监测站点和统计年鉴数据,采用空间自相关和时空地理加权等方法深入分析了长三角城市群PM_(2.5)时空异质性及其驱动因素。结果显示:(1)6 a间长三角城市群PM_(2.5)年均质量浓度整体呈现下降趋势,优良空气质量天数逐渐增加。(2)PM_(2.5)空间变化呈现显著的空间异质性,空间上大致呈现“西高东低,北高南低”的污染格局,西部地区PM_(2.5)质量浓度大多超过30μg/m~3,且呈现连片污染态势。PM_(2.5)质量浓度的季均值和年均值在空间分布上表现出相似特征,质量浓度通常在冬季最高,夏季最低,而春秋季节则呈现过渡状态,月变化出现明显的“U”形曲线。(3)在2017—2020年,空间聚集性逐渐增强,在2021—2022年,聚集性减弱,PM_(2.5)质量浓度区域间差异降低。(4)社会因子中对PM_(2.5)影响最大的是公共交通载客量,自然因子中影响最大的是风速。疫情期间各社会因子出现明显省际差异,且人均GDP和工业用电量呈现“U”形变化趋势,二产占比、公共交通载客量、工业二氧化硫则呈现倒“U”形变化趋势。
2025年08期 v.25;No.164 3252-3264页 [查看摘要][在线阅读][下载 4407K] [下载次数:496 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 程楷文;冯三三;薛宇轩;韩锋;李晓阁;
小型城市河流被认为是河流垃圾(尤其是微塑料)进入海洋的主要途径,而关于微塑料排放量估算的研究主要集中于入海口,且在计算过程中很少同时考虑塑料(≥5 mm)和微塑料(<5 mm)两种类型。研究以我国西部重要节点城市——宣威市为研究区域,基于PyFlwDir方法的分布式水文模型,构建了该市的二级子流域河网系统,并结合河流污染物入海输入评估模型(The Model to Assess River Inputs of Pollutants to Seas, MARINA-Plastics),对其城市流域微塑料排放量进行系统估算。研究过程中充分考虑了人口密度、塑料垃圾量、土地利用及河流地理分布数据等因素,结果显示,宣威市流域微塑料总产量约为1 019.74 kg/a,其中市中心所在流域的产量最高(22.58%)。在影响因素方面,点源污染是影响城市流域微塑料分布的主要影响因素。研究首次聚焦节点城市流域的微塑料排放特征,为深入分析流域微塑料污染影响因素和制定城市塑料垃圾管控措施提供了科学依据。
2025年08期 v.25;No.164 3265-3272页 [查看摘要][在线阅读][下载 2905K] [下载次数:150 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]