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关键词： 环境监测分析   方法标准体系   思考与建议  

摘要： 伴随中国经济不断进步，环保工作逐渐变得重要。这篇论文在分析中国基本国情前提下，对中国目前环境监测分析策略标准系统进行对应的思考，同时提供中国目前环境监测分析策略标准系统的有效措施。

关键词： 中国固体废物进口禁令   贸易效应   社会网络法   双重差分法  

摘要： UN Comtrade数据显示,1995至2017年中国的固体废物进口量从450万吨飙升至4370万吨,其中进口废纸和废塑料比重最大。截止2017年,中国仍是世界上最大的废塑料进口国,进口废塑料在特定历史阶段有效弥补了国内原材料短缺,但进口固体废物负面效应日益凸显。环境是经济发展的基础。进口固体废物造成严重的环境污染,阻碍中国的绿色发展和生态文明建设。2017年7月,国务院办公厅印发《关于禁止洋垃圾入境推进固体废物进口管理制度改革实施方案》(以下简称“中国固体废物进口禁令”),要求在2017年底前全面禁止进口环境危害大、群众反映强烈的固体废物。在2019年底前逐步停止进口国内资源可以替代的固体废物。基于此,本文从全球废塑料贸易网络视角分析中国固体废物进口禁令的贸易效应。本文基于UN Comtrade贸易数据,首先,利用Ucinet和Gephi软件构建2013-2021年全球废塑料贸易网络,绘制各年度全球废塑料贸易网络图并计算整体网络特征、网络结构特征和个体网络特征,刻画中国固体废物进口禁令对全球废塑料贸易网络的影响。其次,本文将贸易政策的贸易效应分析框架运用于中国固体废物进口禁令的贸易效应分析,利用双重差分模型分别验证了中国固体废物进口禁令的贸易破坏效应、贸易偏转效应和贸易抑制效应,稳健性检验结果表明本文的结论具有稳健性,并从核心度、块模型和四分位环境规制水平探究贸易偏转效应的异质性影响。最后,本文探究了主要废塑料出口国是否将废物偏转出口至环境规制水平最低的国家,即验证是否存在废物天堂效应,并进一步探究主要废塑料出口国向除中国外的世界其他国家偏转出口废塑料的二元边际。本文可能的创新点在于将贸易政策的贸易效应分析框架运用于中国固体废物进口禁令的贸易效应分析,形成完整的贸易效应分析框架,同时将社会网络法与双重差分模型相结合,全面衡量中国固体废物进口禁令的贸易效应。研究结果表明,全球废塑料贸易网络在中国实施固体废物进口禁令前后呈现先扩大后缩小的趋势。中国实施固体废物进口禁令后,中国从欧盟、OECD国家及列支敦士登进口的废塑料进口量下降6.190万吨,2020年后中国的废塑料进口量则完全降为零,存在贸易破坏效应;除中国外的世界其他国家从主要废塑料出口国进口的废塑料增加1.357万吨,存在贸易偏转效应;主要废塑料出口国的总废塑料出口量减少了1.610万吨,存在贸易抑制效应。进一步地,异质性检验结果表明中国固体废物进口禁令的贸易偏转效应存在明显的异质性。中国实施固体废物进口禁令后,主要的废塑料出口国确实向环境规制水平最低的国家偏转出口废塑料,存在废物天堂效应。二元边际分析结果发现,主要废塑料出口国是通过向原有废塑料出口目的国增加废塑料出口量的方式缓解废塑料回收处理供需矛盾,即仅存在深度边际。最后,本文基于结论提出了相应的政策建议。

摘要： 一、引言遗址博物馆,是在古文化遗址上建立起的针对该遗址进行保护、研究的专门性博物馆,是文化遗产保护的重要组成部分。近年来,伴随着我国遗址博物馆的快速建设,以及文物保护理念与技术的不断发展,对遗址博物馆的保护需求已从最初“遮风避雨”的“保护大棚”,逐步向需要对遗址本体及赋存环境实现风险管理的预防性保护过渡。

关键词： 多通道ANC   FxLMS算法   部分迭代算法   收敛性能分析   变阶数算法  

摘要： 有源噪声控制(Active Noise Control,ANC)通过信号源发出的声波主动与噪声对消从而达到控制噪声的目的。随着社会工业和经济的快速发展,人们对噪声降噪的要求越来越高,多通道ANC系统孕育而生。随着通道数目的增加,系统的计算复杂度急剧上升,常规的Fx LMS算法已经难以满足需求,通过部分迭代算法降低系统计算复杂度是较为常见的做法。算法的收敛性能影响整个ANC过程的降噪性能,对部分迭代算法进行收敛性能分析是极其必要的。值得一提的是,由于部分迭代算法只迭代了整个信号的子集,会导致整个ANC过程收敛速度变慢,这也是一个值得解决的问题。首先,本文讨论了部分迭代算法在同一平台的降噪性能。常见的部分迭代算法通过修改代价函数或者部分迭代误差信号和部分迭代滤波参考信号降低系统的计算复杂度,如Scanning Error算法、Minimax算法和Mixed Error算法。本文介绍了一种新的部分迭代算法——Bipolar Minimax算法,它既可以部分迭代误差信号也可以部分迭代滤波参考信号,从两个维度降低了系统的计算复杂度。本文分别在(1,4,4)和(2,6,6)系统上进行了仿真对比实验,仿真结果表明Bipolar Minimax算法在降噪性能上相对于其他部分迭代算法具有明显优势。其次,本文对部分迭代算法的收敛性能进行了分析。详细推导了部分迭代算法的收敛边界以及稳态特性,并通过仿真实验验证了理论推导的正确性。仿真结果表明,在正确的收敛步长下,部分迭代算法在ANC过程总是收敛的,并且Bipolar Minimax算法总体收敛方向和Fx LMS算法接近,几乎可以收敛和Fx LMS算法相同的控制滤波器权向量。最后,针对部分迭代算法带来的负面影响,本文提出了新的变阶数算法。在ANC过程前期以较短的控制滤波器阶数进行迭代以获得较快的收敛速度,在收敛过程中变换控制滤波器阶数以获得高收敛性能。仿真结果表明,该方法是有效的。

关键词： 空气幕   低亚声速   矩形射流   远场噪声特性   归一化  

摘要： 民用飞机给人们带来方便的同时也带来了巨大的噪声污染。起落架噪声是飞机起降阶段的主要噪声源。在起落架前方施加一层空气幕,利用高速气流的冲击使空气幕偏折,将起落架完全遮蔽,避免高速气流直接撞击起落架,可从根本上去除噪声源。这种非接触式的新型主动噪声控制技术不需要在起落架自身安装任何部件,降噪效果明显,具有较强的工程实用价值,但是,空气幕自噪声问题严重限制了空气幕噪声控制技术的发展。空气幕自噪声问题可以简化为低亚声速矩形射流噪声问题。本文采用实验和数值模拟相结合的方法研究了低亚声速矩形射流噪声特性及其产生机理,揭示了低亚声速矩形射流对空气幕自噪声的影响机制,分析了采用矩形喷管情况下空气幕对起落架噪声的控制效果。论文主要研究工作和结论如下: (1)在中国空气动力研究与发展中心搭建了低亚声速矩形射流实验台,实验研究了六种不同宽高比矩形射流的噪声特性,获得了一种适用于低亚声速大宽高比矩形射流噪声声压级预测的归一化公式,为空气幕噪声控制技术的应用与发展提供了数据支持。 (2)基于实验结果,采用大涡模拟结合FW-H声学方程,数值研究了宽高为10和30的矩形射流的流场特性,分析了不同速度下主射流区域的涡结构特征,揭示了低亚声速矩形射流噪声产生机理以及矩形喷管对空气幕自噪声的影响机制。 (3)实验研究了矩形喷管对空气幕降噪效果的影响,研究发现:由于空气幕自噪声的影响,采用空气幕噪声控制技术时,高频噪声将增大,矩形喷管可以降低高频噪声;当高速来流的速度为40m/s,空气幕喷口距离起落架前缘为0.3m时,空气幕降噪效果最好,降噪量高达13.9d B。 综上所述,本文以传声器弧阵列实验为主,结合高精度的数值仿真方法,对不同参数下的低亚声速矩形射流的流场特性进行深入的分析研究,阐释了低亚声速矩形射流的噪声产生的流动机理;并基于实验数据建立半经验公式,确定噪声最低的矩形喷管,从而指导工程实践中空气幕的尺度选取。本文研究可为空气幕噪声控制技术提供理论依据和数据支撑。

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关键词： Mass spectrometry   Method development   Pollutants   Polychlorinated biphenyls   Oil spills  

摘要： A method for gas chromatography tandem mass spectrometry (GC-MS/MS) in selected reaction monitoring (SRM) mode has been optimized to quantify 250 compounds of a variety of compound classes such as polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), oxidized PAHs, organochlorinated pesticides, polychlorinated biphenyls, biomarkers (hopanes, steranes, triaromatic steroids, and fecal sterols), aliphatic hydrocarbons, and plastic additives. This method was validated based on available QA/QC standards using several environmental samples, both sediment and biota, and standard reference materials. This contaminant-focused method can be used as a forensic geochemistry tool to evaluate oil contamination and other contaminant histories in future research studies. When applied to sediment cores, this method can be used to construct a history of contamination events ranging from oil spills to non-point sources such as agricultural runoff. The method was tested in offshore sediments from Cuba for a preliminary assessment of the contamination history in the area. The third chapter of this thesis outlines the steps taken thus far and presents preliminary data results for Cuba that can be added to in future studies. The optimization of the method was achieved by maximizing usage of time windows and the power of SRM mode on the GC-MS/MS. The application of this method to Cuban sediment cores reveals distinct changes in contamination inputs that are related to land-use changes over time.

关键词： 湿法冶金   高级氧化   烷基黄药   臭氧氧化   金属浸出   污染控制  

摘要： 随着绿色冶金技术的不断发展,湿法冶金正在逐渐取代传统的火法冶金。在湿法浸出阶段之前,金属硫化物会对品位低的矿物进行选矿处理。浮选法是硫化矿最常见的浮选方式,但是它会产生大量的浮选废水,对环境和生物造成危害。此外,浮选药剂残留在矿物表面也会导致金属浸出率低以及浸出速率慢等问题。因此,在金属浸出过程中,同时去除有机药剂是湿法冶金高效化的研究重点之一。黄药是硫化矿浮选法中使用最广泛的捕收剂,但是它的残留量较大,而传统的氧化降解方法难以彻底清除。高级氧化技术的主要优势是能够生成强氧化性羟基自由基、降解效率高、氧化过程无选择性以及无二次污染等优点,在废水处理领域得到了迅速的发展。因此,本文针对典型浮选药剂（烷基黄原酸钾）难降解和硫化矿（黄铜矿）浸出速率慢的技术难题,对烷基黄药去除效果、降解路径及机理进行了研究,探究浮选药剂与硫化矿共同体系中烷基黄药去除效果以及黄铜矿浸出率,并最终实现了臭氧强化金属浸出和水污染控制。具体的工作内容如下:（1）研究了基于臭氧氧化系统O,O/AC,O/UV,O/HO,O/UV和O/UV/Ti O对烷基黄药的降解效果,实验证明,强化系统可以大大提高乙基黄原酸钾（PEX）的矿化率,但对PEX去除速率主要依赖O的投加量;探究四种不同烷基黄药的矿化率规律:乙基黄药>异丙基黄药>丁基黄药>戊基黄药。通过构建QSAR模型,以关联黄药结构和降解行为,结果证实分子体积（Vm）与臭氧化降解率呈线性负相关;通过UV-Vis和GC-MS等检测方法提出PAX的氧化降解途径,证实强化手段UV的加入加速了中间产物的矿化,并促进了难降解戊醇的氧化。（2）研究表明臭氧黄铜矿的湿法浸出的氧化剂对金属浸出有明显的提升作用;黄铜矿湿法浸出的条件实验证明,臭氧浓度越高,固液比越低,黄铜矿的浸出效率越高,在臭氧浓度与液固比固定前提,最优浸出条件:温度45℃、0.1 mol/L硫酸;探究高级氧化技术中强化臭氧氧化技术（O/HO和O/UV）对黄铜矿矿浸出效果的研究,实验证明强化手段很难起到协同促进作用,主要是由于强化手段导致臭氧分子分解,转化的活性物种对矿物浸出无法起到浸出效果。实验证明强化手段（球磨活化、臭氧纳微气泡）会大大缩短黄铜矿的浸出时间,并且明确臭氧纳微气泡技术在矿物浸出的应用前景。（3）研究发现CuFeS-PEX体系中CuFeS对PEX的吸附作用可以忽略不计,同时研究Fe离子会影响紫外分光光度计对PEX浓度的测定;低矿矿浆浓度在三种不同的氧化体系都保持更高的TOC去除率和更高的金属浸出率;O/HO与O/UV氧化处理的CuFeS-PEX系统相比于单独O氧化处理,TOC的去除率都会明显提升,TOC的去除率可以达到100%;CuFeS-PEX体系中浸出的Cu离子会与PEX形成络合物(Cu（PEX）),解释了体系中出现TOC出现先迅速降低后有升高的反常现象。

关键词： 畜禽养殖业   环境监测   自动控制   机器视觉   图像处理  

摘要： 我国畜禽养殖业发展迅速,但是畜禽“福利”一直得不到保障。禽舍环境长期得不到重视,与此同时畜禽疫病频发也冲击着整个行业,如果禽舍环境与畜禽健康问题处理不好,不仅对养殖人员造成巨大的经济损失,同时也不利于我们人类的健康。基于上述问题,本文从两个方面入手,以蛋鸡为例,提出了鸡舍环境检测方法以及蛋鸡健康检测方法,在保障鸡舍环境方面引入智能检测技术设计鸡舍环境监测系统,在蛋鸡健康检测方面引入机器视觉技术。本课题是智能检测与机器视觉在农业方面的创新应用。具体研究工作如下:(1)设计合适的鸡舍环境检测方法。设计了鸡舍环境监测系统,对鸡舍环境实现自动检测与调控。硬件方面,对影响蛋鸡生长的环境因子做了调研分析,得知温度、湿度、二氧化碳、氨气、硫化氢这五个环境参数对蛋鸡各阶段的影响,从而确定检测方向。进行模块化设计,根据需求对各模块的硬件选型,温湿度检测选择DHT11传感器、二氧化碳检测选择MH-Z19B红外式传感器、氨气检测选择MQ137半导体传感器、硫化氢检测选择MQ136半导体传感器、中央处理器选择STM32f103C8T6微控制器、控制模块和报警模块选择继电器和蜂鸣器、显示屏选择OLED屏幕、通信模型采用异步通信选择CH340芯片。选型完成后设计对应的电路,部分模块增加滤波调理电路增加稳定性,电源采用5V和3.3V分压供电。软件方面,使用KEIL MDK5软件对各模块的驱动程序进行设计,使用多通道数据采集,采用卡尔曼滤波对数据进行滤波处理。基于LVGL图形库开发上位机软件,建立项目并配置小部件的宏,设计页面管理、功能交互和功能程序代码,最终在Windows系统下的Code Blocks生成上位机软件,实现了多种功能如串口通信、数据显示、阈值设置、控制设备的调控、数据存储和曲线绘制等。(2)设计合适的蛋鸡健康检测方法。首先探索了多种检测健康的方法,如红外非接触测温法、基于机器视觉的鸡冠颜色识别方法,但这两种方法都各自由局限性,不适合推广。经过分析提出了基于机器视觉的蛋鸡姿态特征的健康检测方法,设计了基于K-Means聚类和椭圆模型相结合的蛋鸡背景分割算法,能够精准的分割出目标蛋鸡。使用Hilditch细化算法和道格拉斯普克算法对蛋鸡骨架进行提取与简化,并找出重心点。最后对蛋鸡进行特征提取,从后背直立度、骨架枝倾斜角、三个外观特征(轮廓面积周长比、延伸率和复杂度)共五个特征维度分析健康鸡和病鸡的姿态特征区别,利用这些特征对蛋鸡的健康进行预测判断。(3)对鸡舍环境检测方法和蛋鸡健康检测方法进行验证与分析。首先验证鸡舍环境检测方法,绘制PCB板,制作系统硬件实物图,先对系统硬件软件进行测试,测试符合要求后,对系统性能进行测试,测试结果为:系统响应时间在30秒以内,温度误差在1℃以内,湿度误差在3%RH以内,氨气和硫化氢浓度误差都在1ppm以内,二氧化碳浓度误差在20ppm以内,继电器和蜂鸣器能正常启动,同时稳定性也较好。在验证蛋鸡健康检测方法方面,选择测试样本验证五个判别蛋鸡健康的特征维度,测试发现这些特征对于蛋鸡健康区分度较高。通过对比分析在SVM模型中选择高斯核函数对样本进行准确度测试,最终在测试集中得到的准确率为98.05%,最优参数c=10,γ=0.001。通过验证与分析,这两个方法均取得不错的效果,适合应用与推广。